Фрэнсис Крик - Что за безумное стремленье! [litres]

Трудно передать словами – нужно пережить это самому, – волнующее чувство внезапного озарения, света, заливающего сознание, когда верная идея вдруг встает на свое место. Вдруг вы понимаете, как много загадочных прежде фактов красиво объясняется благодаря новой гипотезе. Хочется пнуть себя за то, что эта идея не пришла в голову раньше, – ведь теперь все настолько очевидно. Но до этого момента все было скрыто в тумане. Нередко становится ясно, что для доказательства новой идеи требуется иной тип эксперимента. Иногда такие эксперименты можно провести чрезвычайно быстро, и если они удаются, то развеивают всякие обоснованные сомнения по поводу гипотезы. В таких случаях переход от смутных недоумений к практически полной уверенности может случиться за год, а то и быстрее.

Выше, в гл. 10, я говорил о значении общих, отрицательных гипотез (если имеются удачные), об ошибке смешения процесса с совершенно отличными от него механизмами, управляющими им, и в особенности о том, как важно не перепутать второстепенный, вспомогательный процесс с основным механизмом – предметом исследования. Однако принципиальная ошибка, которую я наблюдаю в большинстве современных теоретических работ, – представление, будто теория дает пригодную модель объяснения какого-либо конкретного природного механизма, а не является просто демонстрацией («авось-теорией»). Теоретики чаще всего слишком прикипают душой к собственным идеям, главным образом лишь потому, что так долго их придерживались. Непросто увериться, что ваша любимая теория, которая действительно в некоторых отношениях неплохо работает, может быть совершенно ложной.

Главная беда в том, что природа настолько сложна, что возможно достаточно много разнообразных теорий, в какой-то мере объясняющих данные. Если в биологии простота и элегантность – опасные критерии для поисков верного ответа, какие ограничения помогут найти дорогу в лесу возможных теорий? Как мне представляется, единственные по-настоящему полезные ограничения содержатся в экспериментальных данных. Но даже эта информация не лишена подвохов, ведь, как мы убедились, экспериментальные данные часто обманчивы или откровенно ошибочны. Недостаточно, следовательно, обзорного знакомства с экспериментальными данными – требуется глубокое и критическое владение многими типами данных, поскольку невозможно предсказать заранее, какой факт сорвет покров с тайны.

По-моему, мало кто из биологов-теоретиков применяет подобный подход. Столкнувшись с видимым затруднением, они обычно предпочитают латать дырки в теории, а не подвергать ее решительной проверке. Стоит задаться вопросом: в чем суть выстроенной мною теории и как ее можно проверить? – даже если для этого потребуется какой-нибудь новый экспериментальный метод.

Теоретику в биологии необходимо понимать, что крайне мало шансов получить полезную теорию (в отличие от простой демонстрации), просто придумав яркую идею, имеющую какое-то отдаленное отношение к фактам, а точнее, к тому, что вам кажется фактами. Еще менее вероятно, что удачная теория получится с первой попытки. Профессионалам ведомо, что приходится создавать теорию за теорией, прежде чем удастся сорвать куш. Сам процесс, в ходе которого отбрасывается одна теория за другой, сообщает им долю критической отстраненности, необходимой для успеха.

Задача теоретиков, особенно в области биологии, – предлагать новые эксперименты. Удачная теория дает не просто предсказания, но неожиданные предсказания, которые затем оказываются верными. (Если предсказания очевидны для экспериментаторов, зачем им теория?) Теоретики часто сетуют, что экспериментаторы игнорируют их рассуждения. Но стоит только одному теоретику создать одну теорию вышеописанного типа, весь мир дружно (и не всегда правильно) решит, что у него особый дар понимания трудных проблем. Тогда он может попасть в неловкое положение: его завалят вопросами те самые экспериментаторы, которые ранее «игнорировали» его. Если эта книга поможет кому-то создать хорошую биологическую теорию, она выполнит одну из своих главных задач.

В июне 1966 г. состоялась ежегодная конференция в Колд Спринг Харбор, на этот раз посвященная генетическому коду. Она ознаменовала конец классической молекулярной биологии, поскольку точная расшифровка генетического кода – маленький словарик – продемонстрировала, что в общих чертах основные идеи молекулярной биологии верны. Меня и многих других – как коллег, так и стороннюю публику – поражало, насколько быстро мы этого достигли. Приступая к биологическим исследованиям в 1947 г., я и не подозревал, что все главнейшие вопросы, которые меня волновали, – из чего состоит ген, как он воспроизводится, как он включается и выключается, как работает – получат ответы еще при моей научной жизни. Я выбрал тему или комплекс тем, которые, как мне представлялось, переживут мою пору активной научной деятельности, а теперь оказалось, что мои амбиции по большей части утолены.

Безусловно, не все вопросы получили полные ответы. Мы всё еще не знали последовательности оснований ни одного конкретного гена. Наши представления о биохимии репликации генов были вульгаризацией. Механизмы управления генами были изучены только у бактерий, и даже в этом случае молекулярные тонкости оставались неизвестными. О регуляции генов у высших организмов мы не знали, можно сказать, ничего. И хотя мы выяснили, что матричная РНК управляет синтезом белков, сама рибосома, на которой синтезируются белки, фактически оставалась для нас черным ящиком. И все же к 1966 г. мы поняли, что основания молекулярной биологии теперь утвердились достаточно прочно, чтобы использовать их как вполне надежную базу для долгосрочной задачи прояснения множества деталей.

Мы с Сидни Бреннером решили, что настало время переключиться на новые области. Мы выбрали эмбриологию, которую теперь часто называют более общим термином «биология развития». После долгого чтения и размышления Сидни выбрал маленького червячка-нематоду Caenorhabditus elegans в качестве модельного организма, потому что он быстро размножается, его легко разводить в лаборатории, и у него нетипичная, но интересная наследственность. (Он – самооплодотворяющийся гермафродит.) Почти все исследования в настоящее время, которые проводятся на этом животном – его используют даже в изучении старения, – выросли из тех новаторских работ Сидни.

Я решил, что ключевую роль в развитии играют градиенты, что бы они из себя не представляли. Каким-то образом клетка эпителия (клеточного слоя) словно бы знала, в каком месте слоя она находится. Это объясняли существованием «градиентов» в той или иной форме – вероятно, закономерных изменений концентрации какого-то вещества от одной части слоя к другой. Природа этих постулируемых градиентов была тогда неясна. Примерно на этом этапе к нам присоединился Питер Лоуренс, и я основательно опирался на его работу по градиентам в кутикуле насекомых, исследования которых впервые начал Майкл Локк. Мои коллеги Майкл Уилкокс и Грэм Митчисон занимались еще более примитивной системой – расположением клеток в длинных цепочках, образуемых клетками сине-зеленых водорослей (теперь их называют бактериями). Несмотря на все затраченные усилия, они не сумели даже подступиться к биохимическим основам проблемы – из каких молекул состоит тот или иной градиент, – и в конце концов я переключился на другие аспекты темы. Я заинтересовался гистонами, небольшими белковыми молекулами, сопровождающими ДНК в хромосомах высших организмов, и стал внимательно присматриваться к исследованиям моих коллег Роджера Корнберга, Аарона Клуга и других, которые впоследствии определили структуру нуклеосом – маленьких телец, на которые наматывается хромосомная ДНК.