В памет на академик Иван Тодоров

 

Историята на молекулярните науки без съмнение има повече от едно начало, но един от най-важните ориентири е серията от лекции, изнесена от австрийския квантов физик и Нобелов лауреат Ервин Шрьодингер (1887–1961) в Дъблин през 1943 г., озаглавена “Какво е животът?” Много от следвоенните изследователи, участващи в революцията в молекулярните науки за живота — особено тримата учени, удостоени с Нобелова награда през 1962 г. за своя принос към откриването на структурата на ДНК (а именно Джеймс Уотсън, Франсис Крик и Морис Уилкинс) — посочват лекциите на Шрьодингер (публикувани като брошура през 1946 г.) като решаващ източник на вдъхновение.

Размислите му за гените като елементарни частици на биологията и като носители на „морзовия код на живота“ подтикват голям брой физици да пренасочат вниманието си към молекулярната генетика като нова граница на човешката воля за знание. Това особено важи за изследванията върху възвишения, но мистериозен „апериодичен кристал“ — „Свещеният граал“ на биологията — който по-късно ще стане известен като ДНК. Лекциите на Шрьодингер бележат миграцията на голям брой изследователи от физиката към биологията (както и от немскоезичния към англоезичния свят), като със себе си те донасят мощни инструменти като рентгеновата кристалография (и аритметичната експертиза, необходима за тяхната интерпретация).

„ПРЕДИ моето пристигане в Кеймбридж, Франсис рядко мислеше за дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) и нейната роля в наследствеността. Това не беше, защото темата му се струваше неинтересна. Напротив. Един от основните фактори, довели до напускането му на физиката и развиването на интерес към биологията, беше прочитането през 1946 г. на книгата „Какво е животът?“ от известния теоретичен физик Ервин Шрьодингер. Тази книга много елегантно излага убеждението, че гените са ключовите компоненти на живите клетки и че, за да разберем какво е животът, трябва да знаем как действат гените.

Когато Шрьодингер пише книгата си (1944), е широко прието, че гените са специален тип белтъчни молекули. Но почти по същото време бактериологът О. Т. Ейвъри провежда експерименти в Института Рокфелер в Ню Йорк, които показват, че наследствени признаци могат да бъдат пренесени от една бактериална клетка в друга чрез пречистени молекули на ДНК.

Като се има предвид, че вече е било известно, че ДНК се намира в хромозомите на всички клетки, експериментите на Ейвъри силно подсказват, че бъдещи изследвания ще покажат, че всички гени са съставени от ДНК. Ако това се окажеше вярно, за Франсис това означаваше, че протеините няма да бъдат разковничето за разгадаване на истинската тайна на живота. Вместо това, ДНК щеше да предостави ключа, който ще ни позволи да разберем как гените определят, наред с други характеристики, цвета на косата и очите ни, най-вероятно сравнителната ни интелигентност, а може би дори и способността ни да разсмиваме другите.“– пише Джеймс Уотсън. 1

***

Още през 1937 г., няколко години преди Шрьодингер да изнесе своите влиятелни лекции в новосъздадения Дъблински институт за авангардни изследвания, Макс Делбрюк (1906–1981), млад квантов физик от Германия, вече е предприел тази стъпка. Той се премества от Института „Кайзер Вилхелм“ (по-късно преименуван на Институт „Макс Планк“) по химия в Берлин в Калифорнийския технологичен институт (Caltech) в Пасадена, Калифорния.

Основната цел на Делбрюк била да вземе ключовите идеи и концепции на квантовата физика, такива каквито били развити от предишното поколение физици през техните „героични години“ (1920-те), и да ги въведе в биологията. И както героите на квантовата физика (Бор, Хайзенберг, Шрьодингер, Паули, Борн, Йордан и др.) били стигнали до своите открития чрез фокусиране върху най-малкия и най-елементарен атом от периодичната система — водородния, така и Делбрюк решил, че иска да работи с най-минималната, най-елементарна жива форма, до която имал достъп. Това го довело до бактериалните вируси. Той разглеждал бактериофага („поглъщач на бактерии“) като „водородния атом на биологията“. През 1940 г. избрал фага за своя модел-организъм, защото искал да изследва жива система, която се доближава възможно най-много до „гена сам по себе си“. Като модел-организъм, бактериалните вируси му позволявали да изследва генни мутации по подобен начин, по който по-старото поколение физици изследвали квантовите скокове чрез водородния атом.

През есента на 1951 г. 23-годишният биолог Джеймс Д. Уотсън, роден в Чикаго, пристига в лабораторията „Кавендиш“ на Университета в Кеймбридж, където той и физикът Франсис Крик, случайно ставащи съквартиранти, бързо се превръщат в най-добри приятели. Така постепенно се стига до 1962 г., когато Уотсън (р. 1928), Крик (1916–2004) и Уилкинс (1916–2004) съвместно получават Нобелова награда за физиология или медицина за откриването на структурата на дезоксирибонуклеиновата киселина (ДНК) през 1953 г. 2  

В своята „психоанализа на знанието“ Гастон Башлар отбелязва, че според историите от детството им, изтъкнати химици често са били дълбоко заинтригувани от едно конкретно химическо явление още в ранна възраст – а именно експлозията. Наистина, ако въобще нещо ги привлича в химията, младежите най-често се увличат именно от експлозивите. Най-добрият начин да се привлече вниманието им към химията като наука е чрез боравене с опасни химикали.

„В химията не една професионална кариера е започнала случайно. Младият Либих е бил чирак в аптека на петнадесетгодишна възраст, но скоро е бил уволнен – вместо да прави хапчета, той произвеждал живакова експлозивна сол (fulminat). Именно на експлозивните съединения е посветена и първата му научна работа. Трябва ли да тълкуваме избора му на тема като резултат от чисто обективен интерес? Обяснява ли се търпението, нужно за научни изследвания, с една случайна психологическа причина?

В „Синът на слугинята“ от Стриндберг – произведение, което в много отношения е автобиографично – откриваме следния спомен от юношеството: „За да си отмъсти в дома, където беше обект на подигравки заради един неуспешен експеримент, той приготви експлоадиращи газове“. Освен това, Стриндберг в продължение на години е бил обсебен от химични въпроси. В интервю с един съвременен професор Пиер Дево пише: „Както всички прохождащи химици, и той имаше страст към експлозивите, хлорираните прахове и бомбените фитили, направени от връзки за обувки“.

Такива импулси понякога водят до забележителни научни кариери, както показват горните примери. Много по-често обаче един бурен експеримент се оказва самодостатъчен – и оставя след себе си спомени, на които по-късно се придава непропорционално голямо значение.3

***

Сега ще се върнем отново към физиката или по-точно към света на математичната физика. В своята книга „Наука, личности, преживяно“ 4 академик Иван Тодоров се обръща към мистичния Гротендик, цитирайки го:

„Съзрях през последните 10 години тайствени и много красиви математически неща. Те не са мои лични, те са направени, за да бъдат съобщени. Самият смисъл на съзирането им  е, така го чувствам, да ги съобщя, за да бъдат подхванати, разбрани, асимилирани…Но за да ги съобщя, трябва да ги задълбоча, да ги развия поне малко – а това е работа…докато друга работа ме чака, която само аз мога да свърша. Но не е в моите възможности, а и не е моя роля да управлявам сезоните на моя живот“ 5

Сам академик Тодоров споделя, че тази книга силно го е развълнувала и привежда посочения и още няколко цитата.

В постоянни повторения ние виждаме как светът на науката може параноично да бъде разбиран едновременно като антиекзистенциален, като такъв, който е в постоянен конфликт с една недефинирана, но нарцистична персона, която пази своята сетивна сцена от вдъхновението на всяко знание. Но търсенето на истината може да носи едновременно страдание и катастрофичност, които да се редуват с нов вид знание, с нови и нови способности да останем асоциирани с това, което ни носи страдание, но и това, което непрекъснато ни съобщава какво е животът. В горните редове видяхме как „Какво е животът ?“ е въпрос, който от света на физиката и виденията за катастрофичността преминава в пробивите на голямата наука и днешното разбиране за човешкия геном.

Личността на академик Иван Тодоров беше едно такова съобщение – днес, бихме казали, метафизичното ДНК на човек, който беше свързан с живота по невъобразим начин и по именно този начин свидетелстваше за нещата, които е узнал, за катастрофите, експлозиите и скромността на щастието, за именно това „какво е животът“.

Ние не можем подобно на Делбрюк, Уотсън или Крик да вземем идеите на квантовата физика и да ги въведем в света на литературата. Но можем да запазим жива паметата за човека – учен, приятел и въдхновител на множество идеи, които ще продъжават да ни спохождат.

На него и на тези незнайни съобщения, които пробиват през затворените прозорци на нашия свят, посвещаваме този брой.

Бележки:

1. Watson, J.D. 1968/2001. The double helix: A personal account of the discovery of the structure of DNA. New York: Simon & Schuster. (обратно към текста)
2. Колежката на Уилкинс — Розалинд Франклин (1920–1958), която умира от рак на 37 години, не е удостоена с тази чест. Причините за изключването ѝ продължават да се обсъждат и до днес. Съществува правило на Нобеловата награда, според което „никога не може да бъде разделена между повече от трима души“. Фактът, че Франклин е починала преди връчването на наградата, също може да е изиграл роля, въпреки че правилото срещу посмъртни награди е въведено чак през 1974 г. (обратно към текста)
3.Bachelard, G, The Formation of the Scientific Mind. Clinamen, Bolton, 2002. (обратно към текста)
4.Тодоров, Иван, Наука, личности, преживяно. Университетско издателство „Св. Климент Охридски, София, 2014 г. (обратно към текста)
5.Александр Гротендик, Урожаи и посевы, Размышления о прошлом математика, Независимый Московский университет, Москва, 1996. (обратно към текста)