«Процесс научного исследования глубоко интимен: иногда мы сами не знаем, что мы делаем».
Фрэнсис Крик.
«Когда ученый пытается раскрыть физические и химические характеристики живой материи, чтобы понять и объяснить огромное разнообразие живых форм, он всегда должен иметь в виду сочетание общности и индивидуальности. Он может выделить ряд общих свойств, которые присущи всем живым формам, например, способность извлекать питательные вещества из окружающей среды и размножаться таким образом, чтобы потомство вело образ жизни, подобный образу жизни родителей. Таким образом, он видит чрезвычайную закономерность. Далее, когда ученый изучает физические и химические характеристики организма или его клеток, он обнаруживает новые признаки строгой организации и внутреннего порядка. Но он не может не заметить, что каждая особь в одном или нескольких аспектах отличается от других особей того же вида. В рамках строгого порядка должно быть место для индивидуальных особенностей».
Фрэнсис Крик на церемонии вручения Нобелевской премии, Стокгольм, 1962 год.
Фрэнсис Крик – британский молекулярный биолог, биофизик, нейробиолог, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года (совместно с Джеймсом Д. Уотсоном и Морисом Х. Ф. Уилкинсом) «за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах». Результаты работ, которые легли в основу открытий, были частично основаны на фундаментальных исследованиях, проведенных Розалинд Франклин, Раймондом Гослингом и Уилкинсом.
Образование, степени и звания
Фрэнсис Крик получил образование в средней школе Нортгемптона. За успешную учебу в этой школе ему была вручена стипендия, давшая возможность продолжить обучение в частной школе Милл Хилл в Лондоне, где будущий ученый активно занимался физикой, химией и математикой.
1933 год. Фрэнсис Крик получил премию Уолтера Нокса по химии.
1934 год. Ф. Крик поступил в Университетский колледж Лондона, где в 1937 с отличием сдал экзамен по физике и математике и получил степень бакалавра естественных наук. Затем Крик занялся исследованиями коэффициента вязкости воды под давлением, однако научную работу пришлось прервать из-за начала Второй мировой войны в 1939 году.
Во время войны Фрэнсис Крик работал в Адмиралтейской лаборатории научных исследований, где занимался проектированием магнитных и акустических мин, которые оставались невидимыми для немецких кораблей-тральщиков.
1954 год. Фрэнсис Крик получил докторскую степень по результатам защиты диссертации на тему «Дифракция рентгеновских лучей: полипептиды и белки».
1953-1954 годы. Ф. Крик работал в Политехническом институте Бруклина в Нью-Йорке, где занимался изучением механизмов синтеза белков. В эти же годы ученый читал лекции в Гарварде в качестве приглашенного профессора и посещал другие лаборатории в США.
В течение оставшейся части своей жизни Ф. Крик занимал пост заслуженного профессора-исследователя Института биологических исследований Солка в Ла-Хойя, Калифорния.
Почетные звания, награды: Премия Фонда Ласкера (1960). Премия Шарля Леопольда Мейера Французской академии наук (1961), Нобелевская премия по физиологии и медицине (1962), Международная премия Гайрднер (1962), Королевская медаль (1972), Медаль Копли (1975), Медаль Альберта (Королевское общество искусств) (1987), Oрден заслуг (1991).
Основные научные достижения
1947 год. Ф. Крик приступил к изучению биологии – точнее молекулярной биологии, предприняв для этого колоссальные попытки, ибо ему было необходимо прежде закрыть пробелы в знаниях по химии, биологии и биофизике.
1949 год. Фрэнсис Крик присоединился к подразделению Совета по медицинским исследованиям, возглавляемому М.Ф. Перуцем (это подразделение в течение многих лет размещалось в Кавендишской лаборатории физического факультета Кембриджского университета), где занялся исследованиями структуры белков методом рентгеновской дифракции. Перед учеными стояла задача понять принципы передачи наследственной информации. И это было, по сути, первым шагом к открытию спиральной структуры молекулы ДНК[1].
Решающее влияние на научную судьбу Ф. Крика оказала дружба, начавшаяся в 1951 году, с Джеймсом Уотсоном, тогда 23-летним молодым американским ученым, уже защитившим докторскую диссертацию по биологии и занимавшимся исследованиями в области генетики. В 1953 году их дружба и совместная работа привели к открытию двойной спирали структуры молекулы ДНК и схемы процесса репликации. В этом же году в апрельском номере журнала "Nature" была опубликована статья, где была предложена модель пространственной структуры молекулы наследственности – ДНК, знаменитая двойная спираль.
Модель двойной спирали ДНК Ф. Крика и Дж. Уотсона 1953 г. (The Board of Trustees of the Science Museum / CC BY-NC-SA 4.0
1951-1952 годы. В этот период вместе с У. Кокраном и В. Вандом Фрэнсис Крик разрабатывали теорию дифракции рентгеновских лучей по спиральной молекуле. Результат исследования согласовался с данными рентгенографии для белков, содержащих последовательности аминокислот в конформации альфа-спирали. Оказалось, что теория спиральной дифракции также полезна для понимания структуры ДНК.
1955-1957 годы. Френсис Крик предложил адапторную гипотезу, предполагавшую существование молекул-адапторов, которые могли бы обладать способностью узнавания аминокислот с помощью особых ферментов, и молекул рибонуклеиновых кислот, в которых записана информация о порядке их чередования. Гипотеза Френсиса Крика была вскоре подтверждена открытием молекул тРНК, которые обладают всеми свойствами, о которых говорил ученый. Это достигается благодаря действию ферментов аминоацил-тРНК-синтетаз.
1957 год. Фрэнсис Крик и русский физик Георгий Гамов, работавший после 1933 г. в США, сформулировали тезис о том, что молекулярная биология как наука исходит из «центральной догмы», которая выглядит как цепочка ДНК — РНК — белок. И хотя в 70-е годы в этой записи появилась дополнительная стрелка от РНК к ДНК благодаря открытию обратной транскрипции Нобелевскими лауреатами Дэвидом Балтимором и Ховардом Теминым, идея необратимого потока генетической информации от ДНК к белку осталась незыблемой.
1961 год. Френсис Крик и Сидней Бреннер (лауреат Нобелевской премии 2003 г.) установили общие основные свойства генетического кода – триплетность, неперекрываемость, отсутствие запятых, вырожденность. Эта работа, полностью построенная на генетических данных, полученных при изучении системы «фаг-бактерия», получила экспериментальное подтверждение в биологических исследованиях генетического кода in vitro. В этом же году в журнале “Nature” была опубликована статья о четырех свойствах генетического кода:
1) три азотистых основания (триплет) кодируют одну аминокислоту;
2) триплеты генетического кода не перекрываются;
3) последовательности триплетов считываются с определенной начальной точки, знаки препинания внутри кодирующей последовательности отсутствуют;
4) генетический код вырожден – одна аминокислота может быть закодирована разными триплетами.
Более поздние исследования Ф. Крика были сосредоточены на теоретической нейробиологии и направлены на продвижение научного исследования человеческого сознания.
Научные заслуги Френсиса Крика в науке столь велики, что некоторые его работы остались в тени более известных достижений. Например, в середине 50-х гг. Френсис Крик и Джеймс Уотсон и предложили общую теорию строения малых вирусов, что в тот, начальный, период развития молекулярной вирусологии было очень крупным достижением. Френсис Крик и Александр Рич предложили модель структуры полиглицина и коллагена, и они же совместно с Робертом Девисом и Джеймсом Уотсоном – структуру полиадениловой кислоты.
Влияние открытий Френсиса Крика, сделанных совместно с другими учеными, на биологию огромно и затрагивает не только все области этой науки, но и медицину, особенно генетические исследования.
Литература:
- Нобелевские лауреаты по литературе, медицине, химии, физике, экономике и мира с 1901 по 2016 год
- www.nobelprize.org (Электронный ресурс)
- Crick, F.H.C., What Mad Pursuit: A Personal View of Science. Basic Books, New York, 1988.
- Памяти Френсиса Крика // Молекулярная биология, 2004, том 38, № 6, с. 963-965.
[1] В это же время структуру ДНК изучали также исследователи в Северной Америке и в Англии: Лайнус Полинг, Морис Уилкинс и Розалинд Франклин.
