12 октября 1998 года в 85 лет выдающийся немецкий ученый Юрген Ашофф ушел из жизни. В опубликованном в Nature некрологе было написано: «Эпоха хронобиологии завершилась с его смертью». Бывший большой институт, в одном из отделов которого изучали биоритмы человека, закрыли и частично переорганизовали в исследовательское подразделение по орнитологии при Обществе Макса Планка, к 2004 году расширившееся до Института орнитологии Макса Планка. В нем, в частности, занимаются и нейробиологией.
История четвертаяСоставляющие главного научного успеха
Обычно 10 декабря в Стокгольме необычный день. Исключения бывают, как, например, в период пандемии 2020 и 2021 годов, когда традиционные торжественные церемонии с участием членов королевской семьи, которые, как правило, проводятся в городской ратуше, были отменены. Такое уже случалось: во время Второй мировой войны, несколько лет подряд премию Альфреда Нобеля даже не присуждали по всем оглашенным в его завещании в 1897 году пяти номинациям: физиологии или медицине, химии, физике, литературе и за содействие установлению мира во всем мире. Самую престижную и известную международную премию начали вручать с 1901 года.
Каждое утро первой полной октябрьской недели шведские академики собираются на голосование. Точно в полдень по центральноевропейскому времени интересующийся мир с замиранием следит за «Твиттером» – именно эта социальная сеть приносит первой весточку из Стокгольма. До лауреатов, независимо от того, где они находятся, успевают дозвониться до их звездного часа. Позже, когда журналисты и историки науки умудряются выспросить самое сокровенное у победителей, выясняется, каким нетривиальным и долгим путем шли потенциальные номинанты к цели. И вряд ли найдется хотя бы один ученый в мире, который не мечтал бы о Нобелевской премии.
За выбор лучших и достойных премии открытий отвечают несколько комитетов. Первая награда по физиологии или медицине (логично, что мы будем обсуждать только эту номинацию?!) была вручена немецкому врачу и ученому Эмилю фон Берингу за создание «оружия» – именно так указано в архивных историях на сайте Нобелевской премии – против дифтерии[67]. Историки науки считают, что если бы премию присуждали позже, то Беринг ее обязательно разделил бы с Паулем Эрлихом и Эмилем Ру, но до 1906 года правила о «разделе» премии еще не было. Эрлих получил своего «нобеля» позже, в 1908 году, а вот французский бактериолог и иммунолог Ру, много раз номинировавшийся на нее, не получил ни разу. Можно ли назвать выбор Нобелевского комитета, который представляет Нобелевская ассамблея – частная организация при Каролинском медицинском университете, – претендентов для голосования несправедливым? Удача – одна из составляющих гипотетического правила «четырех G», которое, возможно, придумали и упоминали в лаборатории немецкого врача и иммунолога Эрлиха только как скороговорку или девиз: «Geduld, Geschick, Glück, Geld» – терпение, мастерство, удача и деньги – необходимые составляющие научного успеха. Пожалуй, не только научного.
В 2017 году первый понедельник октября выпал на второе число. Сообщение из Стокгольма быстро облетело мир: «за открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадианными ритмами» Нобелевской премией по физиологии или медицине награждались Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг. Впервые Нобелевский комитет обратил внимание на сон, точнее, на «биологические часы, которые помогают человеку предвидеть и адаптироваться к обычному ритму дня». Ссылаясь на несколько важных научных работ, опубликованных между 1984 и 1998 годами в научных журналах мира, включая самые авторитетные и доступные не только ученой читательской аудитории – Science, Nature и Cell, – Нобелевский комитет в сообщении о своем выборе заметил, что открытия лауреатов объясняют, как работают такие часы. Холл и Росбаш идентифицировали белок PER (продукт гена period), а Янг, найдя новый «циркадианный ген», названный вневременным (Tim, от английского слова timeless), выделил белок TIM – недостающее звено в создании циркадианного ритма. Известную шутку Холла, которую он обязательно вставляет в свои многочисленные интервью, о том, что дрозофила должна была разделить премию, нужно упомянуть и нам, чтобы расставить все точки над i. Нобелевские лауреаты изучали плодовую мушку, ставшую идеальной моделью для циркадианных исследований, а роль Tim у млекопитающих выполняет Cry – именно этот ген и важный процесс, в котором он участвует, описаны в главе о биологических часах.
За свою 120-летнюю историю Нобелевская премия по физиологии или медицине вручалась лишь 112 раз.
Причиной была не только невозможность ее присудить, например, как в годы войны. Случалось, что не находились достойные открытия или знания о них не доходили до нобелевских судей. Жизненный и научный путь каждого из своих 224 лауреатов Нобелевский комитет рассматривает под лупой. Самому молодому в этой номинации на момент вручения исполнилось 32 года, им стал канадский ученый Фредерик Бантинг за открытие инсулина в 1923 году, а самому старшему Пейтону Роусу в год присуждения премии «за открытие опухолевых вирусов» в 1966 году было 87 лет.
Три лауреата, к теме нашей книги имеющие прямое отношение, к году вручения премии вполне могли позволить себе уйти на пенсию, но, как правило, нобелевские лауреаты находятся в особенной ситуации, работают долго и, что статистически проверено, даже живут дольше других ученых, которых не отметили премией. Джеффри Холл ушел из науки за десятилетия до получения главной премии жизни. Почему? Ответ на этот вопрос не удивит большинство ученых мира.
Судьбы нобелевских лауреатов не всегда начинаются необычно, скорее – обычно. Самому старшему из «наших» лауреатов на момент присуждения премии исполнилось 73 года. Рассказ о себе Майкл Росбаш начинает с истории семьи, которую помнит если не до седьмого, то до третьего колена. Дед Йоэль Росбаш[68] перебрался в Германию в 1907 году из Кременчуга по причине «экономических трудностей», осел на юге страны и перевез сюда свою семью. Будущие родители Майкла учились в университетах, но политическая ситуация помешала планам – евреям запретили изучать как юриспруденцию, так и медицину, – но не помешала встрече молодых людей, они поженились в 1937 году. Решение покинуть Европу было непростым: нужны были и визы, и деньги для переезда.
Майкл родился в Канзас-Сити, где отец-кантор[69] довольно быстро нашел работу. Скоро ему предложили «повышение» – работу в большой синагоге в Бостоне, более крупном городе, а это значило и бóльшую заработную плату. Счастливое детство тянулось недолго, отец умер от сердечного приступа, когда Майклу было только 10 лет. В начале 60-х годов прошлого века он просто сбежал из дома: кто не стремится начать самостоятельный путь как можно раньше? Он поступил в один из лучших университетов мира КалТех[70], предполагая, что его приняли по «географическому признаку» – руководство выбирало студентов со всех уголков страны. «Мои однокурсники были действительно умными, и большинство из них – трудолюбивыми, этакое сочетание усердия и страха перед неудачей», – писал Росбаш в автобиографии для серии «Нобелевские премии». Закончив КалТех, он подает на стипендию Фулбрайта[71] – и получает ее. Росбаш отправляется в Париж, где узнает о вручении Нобелевской премии французским ученым Франсуа Жакобу и Жаку Моно, чьими исследованиями, а именно генной регуляцией, он интересовался еще студентом. Углубляться в науку Росбаш должен был в лаборатории исследовательского центра Института физико-химической биологии под руководством Марианны Грюнберг-Манаго, которая в свое время была аспиранткой у будущего нобелевского лауреата Северо Очоа в Нью-Йоркском университете. Занятому французскому профессору Грюнберг-Манаго было совершенно некогда возиться с американцем, и год ушел на познание языка и европейской культуры. Любой европейский опыт ценится в Америке.
Росбаш возвращается в Бостон в 1966 году. Он поступает в аспирантуру к молекулярному биологу Шелдону Пенману в престижный технический вуз МТИ[72] и попадает в центр политической активности – тема Вьетнама волновала и научную молодежь. Однако профессор не разделял взглядов нового аспиранта и посоветовал сменить лабораторию на другую, где науку возможно было совмещать с политической активностью. Такого же мнения придерживался и Дейвид Балтимор – помощник профессора и будущий Нобелевский лауреат. Росбаш остается у Пенмана, защищает диссертацию в 1970 году и уже планирует изучать хромосомы дрозофил в Стэнфорде, как ему подворачивается возможность поработать постдоком[73] в Шотландии. Он отправляется в Эдинбург, откуда его, молодого ученого с уже интересной биографией, заманивают отличными условиями в частный исследовательский университет Брендайса[74], находящий в городке Уолтем, недалеко от Бостона. Вернувшись в Америку в 1974 году, он поступает на службу в университет.
Интерес к дрозофилам как идеальным моделям исследования насекомых у студента из успешной семьи Джеффри Холла проявился в Амхерстском колледже – тогда еще частном «мужском» университете, куда он поступил в 1963 году, намереваясь изучать медицину.
В университете Холл узнает о существовании специальных курсов для успевающих по основным дисциплинам студентов[75]. Решение занять себя чем-то интересным в летнее время стало ключиком, открывающим дверь в научный мир. Такая в смысле преемственности идей и методологии практика в науке сильно влияет на будущих исследователей. О роли наставника, биолога Филипа Айва, Холл упоминает всегда, когда речь заходит о повлиявших на его научный путь личностях, и, конечно, в собственной биографии к серии «Нобелевские премии» как о своем главном учителе. Тот, в свою очередь, был учеником генетика и зоолога Алфреда Стёртеванта, участвовавшего в создании теории наследственности, за которую, точнее, «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности», его учителю Томасу Моргану в 1933 году вручили Нобелевскую премию. Все эти имена и названия исследований сформировали целую научную школу. Айвс, как и его ученики, увлеченно изучал генетику дрозофил. «Они чрезвычайно привлекательны, маленькие и милые, как бы глупо это ни казалось», – Холл не жалел нежных слов для описания дрозофил и своего отношения к ним. Малость мушек и огромность их числа давали исключительные преимущества для выбора их в качестве моделей для фундаментальных исследований. На проект, которым Холл занимался в течение года, обратили внимание профессора, ему порекомендовали поступить в аспирантуру Вашингтонского университета именно потому, что там целый факультет (институт) занимался только генетикой. Ведущий специалист генетики дрозофил и еще один ученик Стёртеванта Лоуренс Сэндлер руководил работой будущего нобелевского лауреата. Три года в Пасадене, в КалТехе не пройдут бесследно: ученые формировали новую область в биологии – генетику поведения. За три года Холл не опубликовал ни одной работы, а звонок из собственной альма-матер вернул его на восток страны – время учебы закончилось. В качестве ассистента профессора биологии он поступает на службу в университет Брендайса. Это был 1974 год.