Карта кошки?

В столовой принстонского аспирантского колледжа мы все рассаживались компаниями. Я садился с физиками, но как-то подумал: «Интересно было бы узнать, чем заняты остальные, посижу-ка я по паре недель со всеми прочими группами».

Я пересел к философам и услышал, как они обсуждают весьма серьезную книгу Уайтхеда под названием «Процесс и реальность». Они как-то странно употребляли слова, и я не совсем понимал, о чем у них идет разговор. Но ведь не перебивать же их, не мешать беседе просьбами разъяснить мне то и се, – впрочем, несколько раз я это проделал, и они попытались мне что-то растолковать, но я так ничего и не понял. В конце концов философы пригласили меня на свой семинар.

Семинары у них проводились на манер учебных занятий. Раз в неделю они сходились, чтобы обсудить очередную главу «Процесса и реальности» – один из них читал по ней доклад, потом начиналась дискуссия. Я пришел на семинар, дав себе слово помалкивать, помнить о том, что я ничего в этом не смыслю, – мое дело только наблюдать за происходящим.

Происходящее было типичным – настолько типичным, что в него трудно поверить, однако все, что сейчас расскажу, – чистая правда. Во-первых, я сидел на семинаре, не издавая ни звука, – в это тоже поверить почти невозможно, однако и это правда. Один из студентов прочитал доклад о главе, которой они занимались на этой неделе. Уайтхед использовал в ней выражение «сущностный объект», причем в некоем специальном смысле, который он, по всей видимости, где-то определил, да я-то его определения не знал.

После обсуждения вопроса о том, что такое «сущностный объект», профессор, ведущий семинар, поговорил немного, по-видимому проясняя все дело, а затем изобразил на доске что-то вроде молнии и спросил:

– Мистер Фейнман, назвали бы вы «сущностным объектом» электрон?

Ну вот, начались неприятности. Я признался, что книгу не читал и потому не знаю, какой смысл вкладывает Уайтхед в это выражение; я пришел сюда только в качестве зрителя.

– Тем не менее, – сказал я, – я попытаюсь ответить на вопрос профессора, если сначала вы ответите на мой вопрос, это позволит мне получить более четкое представление о том, что такое «сущностный объект». Является ли сущностным объектом кирпич?

Намерение мое состояло в том, чтобы выяснить, считают ли они сущностными объектами теоретические построения. Существование электрона – это ведь просто теория, которой мы пользуемся, и она настолько хорошо помогает понять, как устроена природа, что мы почти готовы назвать электрон реальным. Я хотел прояснить идею такой теории аналогией. Что касается кирпича, я спросил бы следом: «А что можно сказать о внутреннем устройстве кирпича?» – и затем указал бы на то, что кирпича никто изнутри не видел. Каждый раз, как вы разбиваете кирпич, вы видите только поверхность. То, как кирпич устроен изнутри, – это лишь простая теория, которая помогает нам лучше понять те или иные вещи. То же относится и к теории электрона. Вот я и начал с вопроса: «Является ли сущностным объектом кирпич?»

И пошли ответы. Один из студентов встал и заявил:

– Кирпич есть индивидуальный, конкретный кирпич. Это Уайтхед и называет сущностным объектом.

Другой сказал:

– Нет, сущностным объектом является не индивидуальный кирпич; сущностным объектом является то общее, что присуще всем кирпичам, – их «кирпичность».

Встал третий:

– Все не так, дело не в самих кирпичах. Выражение «сущностный объект» обозначает идею, которая возникает в вашем сознании, когда вы думаете о кирпичах.

Потом встал четвертый, потом пятый, и, должен вам сказать, до того времени я и не слышал никогда о столь хитроумных и совершенно различных подходах к кирпичу. В общем, как и в любой истории о философах, все дело закончилось полнейшим раздором. Во все их прошлые дискуссии они ни разу не задались вопросом, является такой простой предмет, как кирпич, не говоря уж об электроне, «сущностным объектом».

После этого я пересел в столовой к биологам. Я всегда питал интерес к биологии, а эти ребята разговаривали о вещах очень занятных. Кто-то из них предложил мне прослушать курс по физиологии клетки, который им вскоре должны были начать читать. В биологии я немного смыслил, но ведь это был курс аспирантский.

– Думаете, я его одолею? А ваш профессор, он разрешит мне его прослушать? – спросил я.

Они спросили об этом своего преподавателя, Э. Ньютона Гарви, проведшего обширные исследования фотосинтезирующих бактерий. Гарви сказал, что присоединиться к его специальному, повышенного уровня курсу я смогу при одном условии – мне придется работать наравне с остальными и делать, как все они, доклады по прочитанным статьям.

Перед первым занятием пригласившие меня ребята решили показать мне кое-что под микроскопом. Поместили под него растительные клетки, так что можно было различить циркулирующие в них зеленые пятнышки, именуемые хлоропластами (когда на них падает свет, они вырабатывают сахар). Я всмотрелся в них, потом оторвался от микроскопа и спросил:

– А почему они ходят по кругу? Что их толкает?

Ответа никто не знал. Оказывается, к тому времени этого еще не выяснили. Зато я сразу понял о биологии одну вещь: в ней легче легкого найти очень интересный вопрос, на который никто не сможет ответить. В физике для того, чтобы отыскать интересный, не имеющий ответа вопрос, приходилось копать немного глубже.

Когда начался курс, Гарви изобразил на доске большую клетку, пометив все, что ее образует. Потом он стал рассказывать о каждой ее составляющей, и я понимал большую часть того, что он говорил.

После лекции один из тех, кто меня пригласил, поинтересовался:

– Ну, как тебе, понравилось?

– Более чем, – ответил я. – Единственное, чего я не понял, это разговоров о лецитине. Что это такое – лецитин? Он монотонным голосом начал объяснять:

– Все живые существа, как растения, так и животные, состоят из маленьких словно бы кирпичиков, называемых клетками…

– Постой, – нетерпеливо перебил его я, – все это я знаю, иначе не пошел бы на ваш курс. Но что такое лецитин?

– Не знаю.

Мне нужно было делать, как и всем остальным, доклады по статьям. Первая, какую мне выдали, была посвящена воздействию давления на клетки – Гарви отобрал ее для меня потому, что она была отчасти связана с физикой. Я хоть и понимал, о чем докладываю, однако произносил все неправильно, и студенты, слыша мои «бластосферы» вместо «бластомеры» и так далее, разражались истерическим хохотом.

Следующая выбранная для меня статья была написана Арианом и Бронком. Они доказывали, что нервные импульсы являются острыми и одиночными. Эксперименты они проводили на кошках, измеряя на их нервах электрическое напряжение.

Я начал читать статью. Сплошные разгибатели, сгибатели, икроножные мышцы и так далее. В статье назывались такие мышцы, этакие, а я и самого туманного представления не имел, где они расположены и как соотносятся с нервной системой кошки. В итоге я подошел к библиотекарше биологического отдела и спросил, не может ли она снабдить меня картой кошки.

– Картой кошки, сэр? – в ужасе переспросила она. – Это называется зоологической схемой!

После этого по университету пошли рассказы о тупом студенте-биологе, искавшем «карту кошки».

Доклад мой я начал с того, что нарисовал на доске очертания кошки и стал перечислять ее мышцы. И однокашники тут же меня прервали:

– Все это мы знаем!

– О, – сказал я, – вы знаете? Ну, тогда неудивительно, что я так быстро нагнал вас, четыре года изучавших биологию.

Они потратили кучу времени на запоминание подобных вещей, тогда как их можно было найти и просмотреть за пятнадцать минут.

После войны я каждое лето отправлялся на машине в какой-нибудь новый для меня уголок Соединенных Штатов. А в один год, уже будучи в Калтехе, решил: «Этим летом я отправлюсь не в какое-то новое место, а в новую для меня науку».

Дело было сразу после того, как Уотсон и Крик открыли спираль ДНК. В Калтехе находилась лаборатория Дельбрюка, поэтому там работало несколько очень хороших биологов, и Уотсон приехал, чтобы прочитать ряд лекций о кодировании систем ДНК. Я побывал на этих лекциях, затем на семинарах отделения биологии и преисполнился энтузиазма. События тогда в биологии происходили очень волнующие, да и Калтех был чудесным местом.

Я не думал, что мне придется действительно проводить какие-то исследования, и потому собирался потратить время моего летнего визита в биологическую науку на посещения лаборатории – полагал, что буду просто «мыть посуду» и наблюдать за тем, что там делается. Я пришел в биологическую лабораторию, рассказал о моих желаниях, однако Боб Эдгар, молодой доктор, занимавший там какой-то административный пост, заявил, что этого он мне позволить не может.

– Вам придется заниматься настоящей исследовательской работой – как аспиранту. Мы подыщем для вас задачу, – сказал он.

Меня это вполне устроило. Я прослушал курс, посвященный бактериофагам, – нам рассказывали, как с их помощью проводятся исследования (бактериофаг – это вирус, содержащий ДНК и нападающий на бактерии). И тут же выяснилось, что знание физики и математики избавляет меня от множества хлопот. Я знал, как ведут себя в жидкостях атомы, поэтому работа центрифуги никаких загадок для меня не содержала. Знал я и статистику – в мере, достаточной для понимания статистических ошибок, возникающих при подсчете маленьких пятнышек в чашке для выпаривания. Поэтому, пока ребята-биологи старались освоить эти «новые» вещи, я мог изучать собственно биологию.

В ходе курса я познакомился с одной полезной лабораторной методикой, которой пользуюсь и по сей день. Нас научили держать пробирку и извлекать из нее пробку одной рукой (используя средний и указательный пальцы), – другая могла в это время заниматься чем-то еще (скажем, держать пипетку, набирая в нее цианид). Так что теперь я могу держать в одной руке зубную щетку, а в другой тюбик зубной пасты, откручивая, а после прикручивая его колпачок.

К тому времени выяснилось, что бактериофаги могут претерпевать мутации, повреждающие их способность воздействовать на бактерии, – предполагалось, что мы займемся изучением этих мутаций. Существовали еще и бактериофаги, переживавшие вторую мутацию, которая восстанавливала эту их способность. Некоторые, мутировав в обратном направлении, оказывались точно такими же, как прежде. Другие – нет: в их воздействии на бактерии возникали легкие отличия – они работали либо быстрее, либо медленнее нормальных, а в итоге и бактерии росли медленнее или быстрее. Иными словами, «обратные мутации» существовали, однако они не всегда были совершенными – иногда бактериофаг восстанавливал лишь часть утраченной им способности.

Боб Эдгар предложил мне провести эксперименты и попытаться выяснить, происходят ли обратные мутации в тех же самых участках спирали ДНК. Проведя очень кропотливую и утомительную работу, я смог найти три примера обратных мутаций, которые происходили очень близко к прямой – ближе всего, что наблюдалось прежде, – и частично восстанавливали функциональные способности бактериофагов. Работа была медленная и построенная на своего рода случайности: приходилось дожидаться двойной мутации, а такая случалась очень редко.

Я все пытался придумать, как бы заставить бактериофаги мутировать чаще, а сами мутации обнаруживать быстрее, однако, прежде чем я до чего-либо додумался, лето закончилось, а продолжать и дальше заниматься этой проблемой мне не хотелось.

Впрочем, приближалось время моего годового творческого отпуска, и я решил провести его в той же биологической лаборатории, но занимаясь другой проблемой. Некоторое время я проработал с Матто Мезельсоном, потом с симпатичным малым из Англии, его звали Дж. Д. Смит. Проблема касалась рибосом, клеточной «машины», которая обеспечивает синтез белка из того, что мы теперь называем информационной РНК. Используя радиоактивные вещества, мы показали, что РНК может покидать рибосомы, а может и возвращаться в них.

Я провел очень кропотливую работу, промеряя и стараясь контролировать сразу все, и тем не менее у меня ушло месяцев восемь, прежде чем я понял, что существует один провальный этап, справиться с которым я не в состоянии. В те дни, подготавливая бактерии, из которых извлекались рибосомы, нам приходилось размалывать смешанный с глиноземом рабочий материал в ступке. Все остальные процессы были химическими, их удавалось контролировать, а вот движения пестика в ступке точно воспроизводить каждый раз было невозможно. В итоге ничего из моего эксперимента не вышло.

Стоит, наверное, рассказать и о том, как мы с Хильдегард Лэмфром пытались выяснить, способен ли горох работать с теми же рибосомами, с какими работают бактерии. Вопрос стоял так: могут ли рибосомы бактерий создавать белки человеческого или каких-то других организмов. Хильдегард разработала методику извлечения рибосом из гороха и внедрения в них информационных РНК, что позволяло им синтезировать тот белок, какой они вырабатывают в горошинах. Очень важно было понять, будут ли рибосомы, взятые из бактерий, получив «гороховую» информационную РНК, производить тот же белок, что и в горохе, или тот, который бактерии производили раньше. Наш эксперимент мог дать результаты очень серьезные, даже фундаментальные. Хильдегард сказала:

– Мне нужны рибосомы бактерий, и много.

Мы с Мезельсоном извлекли для другого нашего эксперимента множество рибосом из кишечной палочки. И я предложил ей:

– Черт, да берите сколько хотите. У меня их в лабораторном холодильнике хоть пруд пруди.

Будь я хорошим биологом, мы с ней могли бы совершить фантастическое, наиважнейшее открытие. Да только хорошим биологом я не был. Идея была отличная, эксперимент ставился точно и правильно, оборудование у нас было что надо, – но я все испортил. Рибосомы мои оказались попросту грязными, – а это самая грубая ошибка, какую можно совершить в эксперименте подобного рода. Они провалялись у меня в холодильнике около месяца и успели смешаться с другими живыми организмами. Если бы я подготовил их должным образом, серьезно и тщательно, держа все под контролем, и передал бы ей, и наш эксперимент сработал бы, мы смогли бы первыми продемонстрировать единообразие жизни: доказать, что рибосомы, механизм синтеза белков, работают одинаково в любом организме. Мы с Хильдегард находились в правильном месте, делали правильное дело, однако я повел себя как любитель – глупый и неряшливый.

Знаете, что это мне напоминает? Мужа мадам Бовари из романа Флобера, тупоумного сельского врача, додумавшегося до метода лечения искривленной стопы и в итоге искалечившего человека. Вот и я походил на этого бестолкового хирурга.

Статью о бактериофагах я так и не написал – Эдгар все просил и просил меня написать ее, но я не собрался с силами. Обычная история с человеком, работающим не в своей области: он не воспринимает ее всерьез.

Нет, кое-что я написал, в несколько вольном стиле. И послал свое сочинение Эдгару – читая его, он очень смеялся. Оно не отвечало стандартам, по которым пишутся статьи по биологии, – сначала описание методики, потом все прочее. Я отвел слишком много места объяснениям того, что биологи знали и без меня. Эдгар все мной написанное сократил, но то, что у него получилось, я уже и сам не понял. Не думаю, что этот опус был где-либо напечатан. Сам я его точно никуда не посылал.

Уотсон считал, что работа, проделанная мной с бактериофагами, не лишена интереса, и пригласил меня в Гарвард. Я прочитал на биологическом отделении доклад о двойных мутациях, происходящих в тесной близости одна от другой. Рассказал о моем предположении насчет того, что одна мутация преобразует белок, изменяя, скажем, рН аминокислоты, а другая производит противоположное изменение другой аминокислоты того же белка, частично уравновешивая первую мутацию, – не полностью, но в мере достаточной, чтобы бактериофаг смог снова работать как прежде. Я думал, что происходят два изменения одного и того же белка, химически компенсирующие друг друга.

Впоследствии выяснилось, что все обстоит иначе. Несколько лет спустя исследователи, которым удалось основательно увеличить скорости и мутаций, и их детектирования, установили, что первая мутация полностью изменяет всю ДНК. Весь ее «код» менялся, и «считывание» его оказывалось уже невозможным. При второй мутации код либо восстанавливался, либо воссоздавался.

После чего его можно было считывать снова. Чем ближе, по месту, происходила вторая мутация, тем в меньшей степени она изменяла код и тем в большей мере бактериофаг восстанавливал утраченные им способности. В итоге было показано, что каждая аминокислота содержит три «шифровки».

В ту мою гарвардскую неделю Уотсон предложил мне поставить один эксперимент, и мы потратили на него несколько дней. Довести его до конца нам так и не удалось, однако я получил от одного из лучших в этой сфере научной деятельности людей некоторые представления о том, как делаются подобные вещи.

И все же для меня это было событием: я провел семинар на биологическом отделении Гарварда! Мне всегда было интересно влезть в какую-то область и посмотреть, насколько я смогу в нее углубиться.

Занимаясь биологией, я приобрел большой опыт – научился правильно выговаривать кучу слов, понял, чего не следует включать в статью или в доклад для семинара, выяснил, в чем может состоять слабина эксперимента. Но больше всего я любил физику и хотел возвратиться к ней.