Как научить лошадь летать? Тайная история творчества, изобретений и открытий - Кевин Эштон

Вместо этого Портер занялась вытиранием пыли. Но не простой, а пыли в лаборатории химика Альфреда Таттона, который был кристаллографом в Королевской горной школе в Лондоне. Он научил Полли выращивать и измерять кристаллы. Затем семья Портеров переехала в США, так что девушка продолжила заниматься каталогами камней сначала в Смитсоновском институте, а затем в Колледже Брин-Мор, где ее и нашла Флоренс Бэском. Она же убедила суфражистку и наследницу железной дороги Мэри Гарретт выделить средства на обучение Портер. Там Полли пробыла до 1914 года, когда Брэгг получил Нобелевскую премию, а кристаллография перешла из задворок геологии в самостоятельную область науки. Тогда Бэском написала швейцарскому минералогу Виктору Гольдшмидту, который работал в Гейдельбергском университете в Германии:

Дорогой профессор Гольдшмидт,

я давно планировала написать вам с целью заинтересовать вас мисс Портер, которая с этого года работает в моей лаборатории и которая, надеюсь, получит место в вашей лаборатории в следующем году. Она нацелена на изучение кристаллографии, поэтому ей следует примкнуть к источнику вдохновения.

Обстоятельства мисс Портер нельзя назвать обычными, поскольку она никогда не училась в школе или колледже. По этой причине в ее образовании присутствуют значительные пробелы, особенно в области химии и математики, но невероятная сообразительность и страстная любовь к предмету компенсируют эти недостатки. Мне бы хотелось предоставить ей те возможности, в которых ей долгое время отказывали. Я одновременно преисполнена честолюбием и верю в ее успех.

С уважением,

Флоренс Бэском265

Гольдшмидт принял Портер на работу в июне 1914 года.

В следующем месяце началась Первая мировая война.

Портер достигла успеха в изучении искусства кристаллографии, несмотря на трудности военного времени, депрессию и отвлеченность самого Гольдшмидта, и спустя три года получила ученую степень в Оксфорде. Она осталась там, продолжая изу­чать кристаллы и обучая студентов науке о них вплоть до ухода на пенсию в 1959 году266. В числе ее заслуг есть одна выдающаяся: она вдохновила и убедила заниматься наукой одного из величайших кристаллографов в истории и наставника Розалинд Франклин — Дороти Ходжкин.

На заре кристаллической революции Ходжкин была еще ребенком. Когда Брэгг изобрел рентгеновскую кристаллографию, ей было два года; когда Брэгг с отцом получили Нобелевскую премию, ей исполнилось пять; а когда ей было пятнадцать, она посетила рождественскую лекцию для детей Брэгга-старшего в Королевском институте Великобритании. В Англии эти лекции, начало которым положил Майкл Фарадей в 1825 году, стали такой же неотъемлемой частью сезона, как застолья и рождественские гимны. В 1923 году Брэгг прочитал серию из шести лекций под названием «Природа вещей»267, в которых рассказывал о внутриатомном мире.

Он отмечал, что «за последние двадцать пять лет мы увидели много нового. Открытие радиоактивности и рентгена изменили положение вещей, и именно поэтому для лекций была выбрана эта тема. Теперь мы можем понять столько всего, о чем раньше не имели и представления. Перед нами открывается прекрасный новый мир, который ждет, чтобы его исследовали».

Три лекции Брэгга были посвящены кристаллам. Он объяснил их притягательность следующим образом: «Кристалл обладает определенной привлекательностью отчасти потому, что блестит и сверкает, и отчасти благодаря правильности его формы. Мы чувствуем, что эта загадочность и красота лежат в основе свойств, которые удовлетворяют наш взор, и это действительно так. Через кристалл мы рассматриваем первую природную структуру».

Лекции вдохновили Дороти Ходжкин стать кристаллографом268, но в Оксфорде ее ждало разочарование, потому что кристаллические структуры были лишь небольшой частью университетской научной программы. Только в последний год обучения она познакомилась с Полли Портер, которая преподавала кристаллографию и проводила исследования по классификации каждого кристалла в мире. Портер вновь вдохновила Ходжкин и, возможно, отговорила ее менять направление. Дороти писала: «Существовало такое необъятное количество материалов о кристаллических структурах, доступных к изучению, о которых мне не было известно, поэтому я на секунду усомнилась, что могу найти новое в этой сфере, и постепенно осо­знала ограничения настоящего, которые мы могли бы преодолеть».

Ходжкин раньше остальных ученых осознала возможность применения рентгеновской кристаллографии в изучении не только горных пород, но и живых молекул с целью раскрытия тайн самой жизни. В 1934 году, вскоре после окончания университета, она решила доказать свою гипотезу путем анализа кристаллического гормона инсулина человека. Молекула не поддавалась технологиям 1930-х годов. В 1945 году Дороти определила кристаллическую структуру холестерина. Это оказалась первая биомолекулярная модель, которую удалось распознать, или «решить». Затем она открыла структуру и второй биомолекулы, пенициллина. В 1954 году Ходжкин установила структуру витамина B12, за что была удостоена Нобелевской премии.

В том же году японский физик Укисиро Накайя раскрыл секрет снежинки269. Кристаллы, которые образуются при температуре выше –40 градусов Цельсия, не полностью состоят из воды. Они образуются вокруг другой частицы270, почти всегда биологического происхождения, обычно бактерии. Это очень красивое совпадение, что жизнь в форме бактерии становится ядром для многообразных кристаллов снега, а кристалл, ДНК, служит ядром изобильной жизни. Накайя также объяснил, почему снежинки имеют шести­угольную форму: потому что они образуются из кристаллов льда, а его структура имеет форму шестиугольника.

Когда Розалинд Франклин начала анализировать ДНК с по­мощью рентгеновской кристаллографии, она унаследовала технологию, впервые представленную Дороти Ходжкин, которую вдохновила Полли Портер. Та была протеже Флоренс Бэском, в свою очередь проложившей женщинам путь в науку как продолжение дела Уильяма Брэгга. Он же вдохновился Максом фон Лауэ, который шел за Уильямом Рентгеном — последователем Уильяма Крукса, продолжившим изыскания Генриха Гейслера, чья работа основывалась на работе Роберта Бойля.

Даже величайший вклад отдельно взятого человека на самом деле лишь небольшой шаг на пути человечества. Мы почти всем обязаны другим. Поколения также служат источниками идей. Смысл плода в дереве, а смысл дерева — в плоде.

Сегодня весь мир зиждется на плечах Розалинд Франклин. Каждый пользуется плодами ее работы, ведь она стала связующим звеном, которое привело, среди прочего, к возникновению вирусологии, исследованию стволовых клеток, генной терапии и анализу ДНК в криминалистике. Влияние Франклин, Брэгга и Рентгена, а также всех остальных распространилось даже за пределы нашей планеты. Марсианская научная лаборатория NASA «Кьюриосити» анализировала поверхность Марса находящейся на борту установкой для рентгеновской кристаллографии. Азотистые основания — необходимые компоненты ДНК271 — были найдены в метео­ритах, а в четырехстах миллионах световых лет от нас обнаружен гликольальдегид[41] — молекула, похожая на сахар и содержащаяся в РНК272. Именно потому, что мы нашли эти кирпичики так далеко от нас, теперь кажется вполне вероятным, что жизнь не редкое явление, наоборот — она повсюду. Жизнь была загадкой, когда Франклин впервые ее сфотографировала. Сегодня же мы понимаем ее так хорошо, что можем с уверенностью предполагать: Вселенная наполнена ею.