этих условиях не разрываются, то есть первичная структура сохраняется, следовательно, разрушается что- то еще. Разрешил проблему еще один гениальный ученый, также лауреат двух Нобелевских премий. Но с Сенгером его никто не сравнивает. По мнению многих ученых, он стоит в одном ряду с Эйнштейном и Ньютоном. Звали его Лайнус Карл Полинг.
Он родился в 1901 году в Портленде, США, в малообеспеченной семье. Вслед за ним родились две его сестренки, а в 1910 году их отец умер от прободения язвы желудка, оставив семейство практически без средств к существованию. Аттестат зрелости Полинг так и не получил (ему вручили его через сорок пять лет в знак уважения заслуг тогда уже дважды нобелевского лауреата), впрочем, у него были на то уважительные причины – вместо сдачи положенных экзаменов он зарабатывал деньги для продолжения образования. Потеряв год, Полинг поступил в колледж. Он еще не определился со своим призванием и слушал все курсы подряд, от математики до современной английской прозы и опять же непрерывно зарабатывал деньги на оплату учебы, житье-бытье и помощь матери. А на втором курсе Полингу несказанно повезло: ему предложили преподавать студентам количественный анализ, который он сам только что освоил. За сорок часов работы в неделю ему платили аж 25 долларов. Но жизнь постепенно налаживалась. Полинг определился с призванием – им стала химия, окончил университет, перебрался в Калифорнийский технологический институт, знаменитый Калтех, и в 1925 году защитил там диссертацию.
Его работа была связана с использованием метода рентгеноструктурного анализа, изобретенного за десятилетие до этого. При просвечивании кристалла рентгеновскими лучами на фотопластинке возникал сложный узор, состоящий из точек и дужек. Это было не изображение атомов или молекул, а образ плоскости, состоящей из атомов определенного сорта и расположенных в кристалле в строгой периодичности. Эта плоскость выступала в качестве дифракционной решетки для рентгеновских лучей. Из этого узора путем неочевидных и сложных математических вычислений можно было выявить картину пространственного расположения атомов в кристалле и рассчитать расстояние между центрами атомов. Отсюда, исходя из предположения о плотнейшей упаковке атомов в кристалле, можно было с высокой точностью оценить размер атома. Если же кристалл состоял из молекул некоего вещества, то можно было определить геометрию этой молекулы и рассчитать длину химической связи между определенными атомами. Все эти данные вывели химию на новый уровень развития. Для успешной расшифровки рентгеновских дифрактограмм надо было обладать высокой интуицией и хорошей математической подготовкой. С этим у Полинга все было в порядке.
В 1926 году Полинг отправился на двухлетнюю стажировку в Европу к Арнольду Зоммерфельду (1868–1951), Нильсу Бору (1885–1962), к тому времени уже нобелевскому лауреату по физике за создание теории строения атома, и Эрвину Шрёдингеру (1887–1961). Попал Полинг, как говорится, к самой раздаче, ведь именно в 1926 году Шрёдингер предложил свое знаменитое уравнение, легшее в основу квантовой механики. Полинг немедленно включился в работы в этой новой области науки и большую часть стажировки провел в Цюрихе, вместе с его ровесниками Вальтером Гейтлером (1904–1981) и Фрицем Лондоном (1900–1954), которые занимались первым квантово-механическим анализом молекулы водорода.
Во всей этой славной компании отцов – основателей квантовой механики Полинг был единственным химиком, что несомненно давало ему некоторое преимущество. Физики были сосредоточены на атомах, а он – на молекулах. Так что именно Полингу было суждено продвинуться дальше всех в квантовомеханическом объяснении природы химической связи. Многое из того, что составляет теоретическую часть современного школьного курса химии, создано Полингом. Природа ионной и ковалентной связи, шкала электроотрицательности элементов, гибридизация атомных орбиталей, объяснение строения различных органических соединений, от метана до бензола, – это все Полинг. Результаты своих десятилетних упорных исследований он обобщил в монографии “Природа химической связи и структура молекул и кристаллов”, вышедшей в 1939 году (в СССР – в 1947 г.) и ставшей настольной книгой нескольких поколений ученых.
В 1954 году Полингу за эти работы присвоили Нобелевскую премию по химии. В это время он уже занимался совсем другим. Полинг был увлекающимся человеком. И если уж он увлекался каким-нибудь делом, то отдавался ему со всей страстью. Но больше всего поражало то, что таких “страстных” дел у него одновременно было несколько и на все хватало времени и сил.
В середине 1930-х годов Полинг увлекся белками и доказал, в частности, что структура гемоглобина изменяется при связывании молекулы кислорода. Вот тогда-то он и попытался установить строение белков, просвечивая их кристаллы рентгеновскими лучами. Но картинки получались слишком запутанными из-за сложности строения самих белков, размытыми из-за несовершенства аппаратуры, да и обсчитать их было просто физически невозможно из-за отсутствия электронно-вычислительных машин – все расчеты в то время делались вручную! И тогда Полинг призвал на помощь свой мощный интеллект и представил себе, как может быть устроен белок. Перед его мысленным взором возникла спираль, в которую закручивается полипептидная цепь белка. Эта спираль с шагом в 0,54 нм скрепляется так называемыми водородными связями, образующимися между фрагментами аминокислот, находящимися на разных участках цепи. Еще одним вариантом
Эту работу Полинг завершил в 1951 году, а на подходе была уже новая проблема – установление структуры ДНК. Мало кто сомневался, что именно Полинг сможет разрешить эту проблему в кратчайшие сроки, но судьба распорядилась иначе. Некоторые авторы объясняют эту относительную неудачу вмешательством политики, но все обстояло проще. Полинг какое-то время исходил из неверного предположения (такое случается даже с гениями) об образовании тройной спирали, в результате на финишной прямой его обошли Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, молодые, да ранние. Но о перипетиях этой великой гонки – отдельная глава, здесь же расскажу о злодейке-политике.
Полинг стал пацифистом отчасти по внутреннему убеждению, отчасти под влиянием жены. Он отказался участвовать в Манхэттенском проекте, а в 1946 году вместе с Альбертом Эйнштейном, с чьей подачи, собственно, и началась разработка атомного оружия, выступил за ограничение работ в этой области. В 1952-м сенатская комиссия США во главе с Маккарти записала Полинга в коммунисты и постановила изъять у него паспорт для заграничных поездок. Но такие мелочи “увлекшегося” Полинга остановить не могли, и он продолжил свои выступления. В 1962 году за антивоенную деятельность ему была присуждена Нобелевская премия мира, а в 1970-м – аналогичная Ленинская премия, что возродило обвинения в коммунистических убеждениях. Полинг, конечно, не был коммунистом, он был просто честным и смелым человеком, пекущимся о будущем человеческой цивилизации.
Еще одно увлечение Полинга связано с медициной. К этому его подтолкнула жизнь – в 1941 году у него диагностировали хронический нефрит, тяжелое заболевание почек. Но его первое открытие в медицине было связано с другой болезнью – серповидноклеточной анемией. Полинг доказал, что она связана с нарушением строения белка гемоглобина, в сущности, это было первое выявленное “молекулярное” заболевание. А так как синтез белка в организме направляется генами, то открытие Полинга повлекло за собой резкую интенсификацию исследований в области генетических заболеваний. Полинг также много занимался изучением роли белков и ферментов в функционировании мозга и полагал, что возрастные изменения мыслительных способностей связаны с нарушением функций белков. Эти его мысли полувековой давности очень созвучны современным представлениям о причинах болезни Альцгеймера.
Но затем его медицинские интересы сместились в другую сторону. В книге “Как жить дольше и чувствовать себя лучше” Полинг предложил новую панацею от всех болезней – витамины. Особенной его любовью пользовался витамин С – аскорбиновая кислота, которую он рекомендовал принимать по три грамма в день. Полинг был убежден, что витамины способны победить даже рак. Независимые медицинские испытания не подтвердили эту его теорию, но так называемая “мегавитаминная терапия” приобрела в 1970-е годы вселенский масштаб, помню, как мы тогда ели горстями эти витамины, все какие могли достать. Затем психоз спал и при упоминаниях об этих работах Полинга мы крутили пальцем у виска, неполиткорректно намекая на старческий маразм – слова “Альцгеймер” мы тогда не знали.
А Полинг тем временем увлекся еще одной грандиозной идеей – созданием теории атомного ядра. Ею он занимался на протяжении тридцати лет до самой своей смерти. Несмотря на витамины, он все-таки заболел раком – раком простаты, который свел его в могилу в 1994 году.
То, что не удалось сделать Полингу, на новом этапе развития науки и техники совершили уже упоминавшиеся английские исследователи Макс Перуц и Джон Кендрю из Кембриджа. В 1959 году они расшифровали структуру белка гемоглобина, за что незамедлительно, в 1962 году, получили Нобелевскую премию по химии. Лиха беда
