След.: Чудовищные умы
Выше: Принстонские годы
Пред.: Яяяяяяяяяяя!
В обеденной комнате выпускного колледжа в Принстоне все обычно
сидели обособленными группками. Я сидел с физиками, но через
какое-то время подумал: «Было бы неплохо посмотреть,
чем занимается весь остальной мир, поэтому посижу-ка
неделю или две в каждой из других групп».
Когда я сидел за столом с философами, я слушал, как они очень
серьезно обсуждают книгу Уайтхеда «Процесс и реальность». Они
употребляли слова весьма забавным образом, и я не особенно понимал,
о чем они говорят. Я не хотел прерывать их беседу и постоянно
просить разъяснить мне что-нибудь, но иногда я все же делал это, и они
пытались объяснить мне, но я все равно ничего не понимал. Наконец,
они пригласили меня на свой семинар.
Семинар у них походил на урок. Они встречались раз в неделю,
чтобы обсудить новую главу из книги «Процесс и реальность»: кто-нибудь
делал по этой главе доклад, а затем следовало обсуждение. Я
отправился на семинар, пообещав себе не открывать рта, напоминая
себе, что я в этом предмете -- полный профан и иду туда просто
посмотреть.
То, что произошло на семинаре, было типичным -- настолько
типичным, что в это даже трудно поверить, но, тем не менее, это
правда. Сначала я сидел и молчал, во что практически невозможно
поверить, но это тоже правда. Один из студентов делал доклад по
главе, которую они должны были изучить на той неделе. В этой главе
Уайтхед постоянно использовал словосочетание «существенный
объект» в каком-то конкретном сугубо техническом смысле, который
он, по-видимому, определил ранее, но я этого не понял.
После некоторого обсуждения смысла выражения «существенный
объект» профессор, который вел семинар, сказал что-то, намереваясь
разъяснить суть предмета, и нарисовал на доске что-то, похожее на
молнии. «Мистер Фейнман, -- сказал он, -- как Вы считаете, электрон -- это «существенный объект»?»
Вот теперь я попал в переплет. Я признался, что не читал книгу и
потому не имею никакого понятия о том, что Уайтхед подразумевает
под этим выражением; я пришел только посмотреть. «Но, -- сказал я, --
я попытаюсь ответить на вопрос профессора, если вы сначала
ответите на мой вопрос, чтобы я немножко лучше представил смысл
выражения «существенный объект». Кирпич -- это существенный
объект?»
Что я намеревался сделать, так это выяснить, считают ли они
теоретические конструкции существенными объектами. Электрон --
это теория, которую мы используем; он настолько полезен для
понимания того, как работает природа, что мы почти можем назвать
его реальным. Я хотел с помощью аналогии прояснить идею насчет
теории. В случае с кирпичом дальше я бы спросил: «А как насчет того,
что внутри кирпича?», потом бы я сказал, что никто и никогда не
видел, что находится внутри кирпича. Всякий раз, когда ломаешь
кирпич, видишь только его поверхность. А то, что у кирпича есть что-то
внутри, -- всего лишь теория, которая помогает нам лучше понять
природу вещей. То же самое и с теорией электронов. Итак, я начал с
вопроса: «Кирпич -- это существенный объект?»
Мне начали отвечать. Один парень встал и сказал: «Кирпич -- это
отдельный, специфический объект. Именно это Уайтхед подразумевает
под существенным объектом».
Другой парень сказал: «Нет, существенным объектом является не
отдельный кирпич; существенным объектом является их общий
характер -- их «кирпичность»».
Третий парень встал и сказал: «Нет, сами кирпичи не могут быть
существенным объектом. «Существенный объект» означает идею в
разуме, которая у вас появляется, когда вы думаете о кирпичах».
Потом встал еще один парень, потом еще один, и, скажу вам, я еще
никогда не слышал столько разных оригинальных мнений о кирпиче.
И, как это должно быть во всех историях о философах, все закончилось
полным хаосом. Во всех своих предыдущих обсуждениях они даже не
задумывались о том, является ли «существенным объектом» такой
простой объект, как кирпич, не говоря уже об электроне.
После этого я отправился к биологическому столу. У меня всегда
был интерес к биологии, а эти парни говорили об очень интересных
вещах. Некоторые из них приглашали меня слушать курс физиологии
клетки, который у них должен был быть. Я знал кое-что по биологии,
но это был курс для выпускников. «Как вы думаете, смогу ли я его
осилить? Разрешит ли профессор?» -- спросил я.
Они спросили у инструктора, Ньютона Харви, выполнившего
множество исследований по бактериям, испускающим свет. Харви
сказал, что я могу присоединиться к специальному продвинутому
курсу при одном условии -- я должен делать всю работу и сообщения
по статьям, как и любой другой.
Перед первым занятием парни, которые пригласили меня
прослушать курс, захотели показать мне некоторые вещи под
микроскопом. Они вложили туда клетки некоторых растений, и были
видны маленькие зеленые пятна, называемые хлоропластами (они
производят сахар, когда на них светит солнце), двигавшиеся по кругу,
Я посмотрел на них, а потом перевел взгляд вверх: «Почему они
кружатся? Что толкает их по кругу?»
Никто не знал. Оказалось, что в то время этого не
понимали. Таким образом, прямо с ходу я узнал кое-что о биологии:
там очень легко найти вопрос, который был бы очень интересным и на
который никто не знал бы ответа. В физике приходится идти несколько
глубже, прежде чем вы сможете найти интересный вопрос, о котором
люди не знают.
Свой курс Харви начал с того, что нарисовал замечательную
большую картинку клетки на доске и пометил все части, из которых
она состоит. Затем он рассказал о них, и я понял большую часть из
того, что он рассказывал.
После лекции парень, который пригласил меня, спросил: «Ну как,
тебе понравилось?»
Я ответил: «Очень. Единственная часть, которую я не понял -- это
часть о лецитине. Что такое лецитин?»
Парень начинает объяснять монотонным голосом: «Все живые
существа, как растения, так и животные, сделаны из маленьких
объектов, похожих на кирпичики, называемых «клетками»...»
-- Послушай, -- сказал я нетерпеливо, -- все это я знаю, иначе я не
слушал бы этот курс. Но что такое лецитин?.
-- Я не знаю.
Я должен был делать сообщения по статьям наряду со всеми
остальными, и первая, которую за мной записали, была по эффекту,
который производил давление на клетки -- Харви выбрал для меня эту
тему потому, что она имела что-то общее с физикой. Хотя я понимал,
что делал, я неправильно все произносил, когда читал статью, и
аудитория всегда истерически хохотала, когда я говорил о
«бластосферах» вместо «бластомерах» или о других таких вещах.
Следующая статья, выбранная для меня, была работой Адриана и
Бронка. Они продемонстрировали, что нервные импульсы -- это
однопульсовые явления с резкими краями. Были поставлены
эксперименты с кошками, в которых они измерили электрическое
напряжение на нервах.
Я начал читать статью. Там все время речь шла об экстензорах и
флексорах, мускулах gastrocnemius и т.д. Назывался тот или иной
мускул, а у меня не было даже туманнейшей идеи, где они
размещаются по отношению к нервам или к кошке. Поэтому я подошел
к библиотекарю в биологическом отделе и спросил ее, не может ли она
разыскать для меня схему кошки.
-- Схему кошки, сэр? -- спросила она в ужасе. -- Вы имеете в виду
зоологический атлас! -- С тех пор пошли слухи о тупом дипломнике-биологе,
разыскивавшем схему кошки.
Когда пришло время делать доклад по этому предмету, я для начала
изобразил очертание кошки и принялся называть различные мускулы.
Другие студенты в аудитории перебили меня: «Мы знаем все это!»
-- О, вы знаете? Тогда не удивительно, что я могу догнать вас так
быстро после четырех лет занятий биологией. -- Они тратили все свое
время на запоминание ерунды вроде этой, когда это можно было бы
посмотреть за 15 минут.
После войны я каждое лето путешествовал на машине где-нибудь по
Соединенным Штатам. В один год, после того как я побывал в
Калтехе13.1,
я подумал: «Вместо того чтобы отправиться в другое место, я
отправлюсь в другую область».
Это было сразу после открытия Уотсоном и Криком спирали ДНК.
В Калтехе было несколько очень хороших биологов, потому что у
Дельбрюка там была лаборатория, и Уотсон приезжал в Калтех, чтобы
прочесть несколько лекций о кодирующей системе ДНК. Я ходил на
его лекции и семинары на кафедре биологии и проникся энтузиазмом.
Это было очень волнующее время в биологии, и Калтех оказался
замечательным местом.
Я не думал, что я уже достиг такого уровня, когда могу проводить
настоящие исследования по биологии, так что для своего летнего
визита в область биологии я наметил просто слоняться по
биологической лаборатории и «мыть тарелки», а в это время наблюдать
за тем, что делают другие. Я пошел в биолабораторию сказать им о
моем желании, и Боб Эдгар, молодой кандидат, который был кем-то
вроде ответственного, сказал, что не позволит мне это сделать. Он
сказал: «Вы должны действительно провести какое-нибудь
исследование, как студент-дипломник, а мы дадим вам задачу, над
которой можно поработать». Это отлично мне подходило.
Я прослушал лекции по фагам, которые сообщали нам, как
заниматься исследованиями бактериофагов (фаг -- это вирус,
содержащий ДНК и атакующий бактерию). Прямо с ходу я обнаружил,
что могу избежать многих затруднений, потому что знаю физику и
математику. Я знал, как атомы работают в жидкостях, так что ничего
таинственного в работе центрифуги для меня не было. Я в достаточной
степени знал статистику, чтобы понять статистические ошибки в
подсчете маленьких пятен в кювете. Итак, пока все эти биологические
ребята старались освоить эти
«новые» вещи, я мог тратить время на изучение
биологической части.
Из этого курса я узнал одну очень полезную биологическую
технику, которую я использую и сейчас. Нас научили, как держать
пробирку и вынуть из нее пробку одной рукой (используйте средний и
указательный пальцы), в то время как другая рука остается свободной и
может делать что-нибудь другое (например, держать пипетку, в
которую вы всасываете цианид). Теперь я могу держать зубную щетку
в одной руке, тюбик с пастой в другой, отвинтить колпачок, а затем
поставить тюбик на место.
Было открыто, что у фагов могут быть мутации, которые
воздействовали бы на их способность атаковать бактерии, и
предполагалось, что мы станем изучать эти мутации. При этом у
некоторых фагов могла произойти вторая мутация, которая
восстановила бы их способность атаковать бактерии. Некоторые фаги,
мутировавшие обратно, были точно такими же, как до мутаций. Другие -- нет: эффект, который они производили на бактерии, был несколько
другим, фаги действовали быстрее или медленнее, чем нормальные, а
бактерии при этом росли медленнее или быстрее нормальных. Другими
словами, существовали «обратные мутации», но они не были всегда
совершенными; иногда фаги восстанавливали только часть своих
утерянных возможностей.
Боб Эдгар предложил, чтобы я поставил опыт, в котором постарался
бы выяснить, происходят ли обратные мутации в том же месте спирали
ДНК. С превеликой осторожностью проделав большую и
утомительную работу, я смог отыскать три примера обратных мутаций,
произошедших почти вместе -- ближе друг к другу, чем все, что когда-либо
видели до сих пор, -- которые частично восстановили
способности фага функционировать. Работа продвигалась медленно.
Все зависело от случайности: приходилось ждать, когда получится
двойная мутация -- очень редкое событие.
Я продолжал думать о способах заставить фаги мутировать чаще, о
более быстрых способах детектирования мутаций, но прежде чем у
меня что-либо вышло, лето кончилось, а я не был склонен больше этим
заниматься.
Однако приближался мой субботний год13.2,
поэтому я решил поработать в той же самой биолаборатории,
но над другим предметом. Некоторое время я работал
с Мэттом Мезельсоном, а затем с хорошим
парнем из Англии по имени Дж.Д. Смит. Проблема
касалась рибосом, клеточной «машинерии», которая делает белки из
того, что мы теперь называем «мессенджер» (РНК-посланник).
Используя радиоактивные вещества, мы демонстрировали, что РНК
может выйти из рибосом и может быть вставлена обратно.
Я очень тщательно выполнял работу, измеряя и стараясь все
проконтролировать, но мне понадобилось восемь месяцев, чтобы
осознать, что один из шагов был небрежным. В те дни для получения
рибосом из бактерий их растирали с окисью алюминия в ступке. Все
остальное было химическим и все под котролем, однако как толочь
пестиком при растирании бактерии? Повторить эту процедуру было
невозможно. Поэтому из эксперимента ничего и не вышло.
Теперь, я полагаю, нужно рассказать о времени, которое я провел с
Хильдегардой Ламфром, стараясь выяснить, могут ли в горошинах
использоваться те же рибосомы, что и в бактериях. Вопрос состоял в
том, могут ли рибосомы бактерий вырабатывать белки людей или
других организмов. Она (Хильдегарда) разработала схему для
получения рибосом из горошин и передачи им РНК-посланника так,
чтобы они производили белки гороха. Мы поняли, что весьма
драматический и важный вопрос заключается в следующем: будут ли
рибосомы от бактерий после получения РНК-посланника, взятого из
горошин, производить белки гороха или бактерий? Это должен был
быть очень значительный, фундаментальный эксперимент.
Хильдегарда сказала: «Мне понадобится много рибосом из
бактерий».
Мезельсон и я еще раньше извлекли огромное количество рибосом
из E. coli для другого опыта. Я сказал: «Черт возьми, я просто отдам
тебе те рибосомы, что у нас уже есть. У нас большой запас в моем
холодильнике в лаборатории».
Мы могли бы сделать фантастическое, жизненно важное открытие,
если бы я был хорошим биологом. Но я не был хорошим биологом. У
нас была хорошая идея, хороший эксперимент, подходящее
оборудование, но я запорол все дело -- я дал ей инфицированные
рибосомы, грубейшая возможная ошибка в экспериментах подобного
рода. Мои рибосомы пролежали в холодильнике почти месяц и
загрязнились другими живыми созданиями. Если бы я приготовил эти
рибосомы быстро и тщательно снова и дал бы их Хильдегарде, держа
все под контролем, эксперимент обязательно удался бы, и мы были бы
первыми людьми, продемонстрировавшими однородность жизни --
машинерия продуцирования белков, рибосомы, одни и те же в каждом
живом существе. Мы были в
правильном месте, делали правильные вещи, но я
делал их как любитель -- тупо, небрежно.
Знаете, кого мне это напомнило? Мужа мадам Бовари из книги
Флобера, скучного сельского доктора, который имел некоторые
представления о том, как исправлять косолапость, но все, что он делал, -- портил людей. Я был похож на этого неопытного хирурга.
Другую работу о фагах я так никогда и не написал. Эдгар все время
просил меня ее написать, но я так и не собрался. Работа не в своей
области не воспринимается серьезно, вот в чем неприятность.
Я написал кое-что неофициально по этому поводу и послал Эдгару,
который здорово посмеялся, читая материал. Он не был изложен в
стандартной форме, используемой биологами -- сначала процедура и
т.д. Прорва времени была потрачена на объяснение вещей, которые
знали все биологи. Эдгар сделал сокращенный вариант, но я не смог
его понять. Я не думаю, что они его опубликовали. Сам я этого не
делал.
Уотсон подумал, что все мои упражнения с фагами имеют
определенный интерес, поэтому он пригласил меня приехать в Гарвард.
Я сделал доклад в биологическом отделе о двойных мутациях,
происходящих почти вместе, и рассказал о своей догадке, сводившейся
к следующему. Одна мутация производила изменение в белке, такое
как изменение pH аминокислоты, в то время как другая мутация
производила другое изменение в другой аминокислоте в том же белке,
так что первая мутация частично компенсировалась. Компенсация не
была абсолютной, но достаточной для того, чтобы фаг «ожил». Я
думал, что эти два изменения происходили в одном и том же белке и
химически компенсировали друг друга.
Оказалось, что это не так. Люди, которые несомненно развили более
быструю технику для генерации и детектирования мутаций, несколько
лет спустя выяснили, что на самом деле происходило следующее. В
результате первой мутации недоставало целого основания ДНК. Теперь
код был смещен и не мог более быть считан. Вторая мутация либо
приводила к вставлению лишнего основания, либо исчезали еще два.
Тогда код можно было прочесть опять. Чем ближе к первой мутации
происходила вторая, тем меньше информации изменялось при двойной
мутации, и тем полнее фаг восстанавливал свои потерянные
возможности. Таким образом был продемонстрирован факт
существования трех «букв» для кодирования каждой аминокислоты.
Пока я неделю был в Гарварде, Уотсон кое-что предложил, и в
течение нескольких дней мы вместе поставили опыт. Это был
незавершенный эксперимент, но я выучился новой технике от одного
из лучших людей в этой области.
Это был мой величайший момент: я давал семинар по биологии в
Гарварде! Я всегда так поступаю, влезаю во что-нибудь и смотрю, как
далеко там можно продвинуться.
Я много чему выучился в биологии и получил большой опыт.
Усовершенствовался в произношении слов, в обнаружении слабых
мест экспериментальной техники, узнал, чего не надо включать в
статью или семинар. Но моей любовью была физика, и я хотел
вернуться к ней.
2003-09-20