Борис Полевой: Силуэты

Кварц — общераспространенная форма двуокиси кремния. В двуокиси кремния частица тоже соседствует с четырьмя другими — у каждого атома кремния четыре соседних с ним атома кислорода, и каждый кислородный атом связывает два атома кремния. Существует несколько возможных способов такого размещения, и один из них весьма отчетливо выражен в кварце; а кремниевая вулканическая порода тридимит демонстрирует нам другой способ размещения. Любопытно, что строение тридимита сходно со строением льда.

Кварц структурно плотней, тяжелей тридимита. И мне подумалось, что если вода сходна по структуре не с тридимитом, а скорее с кварцем, то понятно тогда, почему она тяжелей льда.

Я развил эту мысль и многие другие в течение тех часов, что мы прохаживались взад-вперед. Собственно, за всю нашу поездку это было единственное незанятое время — ходи, думай, говори, все равно делать больше нечего. А я склонен думать и говорить на ходу, и, как видно из последующего, иногда это дает неплохие результаты. В этот раз все бы разговором и кончилось, не будь моим собеседником Фаулер. Я уж не помню, до какого момента довел изложение, как вдруг, словно по волшебству, туман рассеялся, засветлел погожий октябрьский день и, хотя утро давным-давно миновало — беседовать мы начали в четвертом часу ночи, а сейчас было четыре часа дня, — но самолет вылетел.

Он доставил нас недалеко, в Кенигсберг. Но так или иначе, а отъезд наш состоялся и теория родилась. Фаулер сказал мне: «Непременно изложите на бумаге». (Мне это как-то не пришло самому в голову.) Письменное изложение оказалось делом очень скучным, но полезным. Занявшись им, я обнаружил, разумеется, что порядочный процент светлых мыслей, осенивших меня в это мглистое утро, нуждается в существенной переработке и консолидации, что рассуждения требуется одеть в математический наряд. Но прежняя основа не поколебалась, и в итоге через несколько месяцев наша с Фаулером работа о структуре воды вышла в свет. Как ни удивительно, вот уже третий десяток лет теория держится. И до сих пор я думаю, что вряд ли она возникла бы, если бы не стимул пребывания в СССР и не этот лишний проведенный там денек.

Вторая часть моего рассказа — о том, как, оттолкнувшись от исследования структуры простых веществ, я занялся структурой самых сложных — белков. Произошло это два года спустя.

Проблема структурного анализа белков и теперь еще не решена, мы начинаем лишь проникать в ее суть. А в те годы она была почти полностью загадкой. Значение белка было уже общепризнанно. Энгельс говорит о жизни как о способе существования белковых тел. И белки эти — вещества невероятной сложности, с десятками тысяч атомов в каждой молекуле — представляли неустранимую проблему не только для химиков, но и для кристаллографов.

Белки — вещества кристаллические, они рассматривались как таковые еще в начале девятнадцатого века; было обнаружено, что многие простые семенные экстракты дают, постояв, очень хорошие кристаллы. Кристаллы гемоглобина (кровяного красящего вещества) известны издавна. А когда современный, вооруженный рентгеном, кристаллограф видит кристалл, он тут же стремится раскрыть его структуру — хочет, поместив в рентгеновскую камеру, получить на снимке дифракционную картину. Можно уверенно предположить, что с 1913 года, со времени открытия Брегга, многие уже пытались получить рентгенограмму белков — но совершенно безрезультатно. Белковые кристаллы — отличные с виду кристаллы, с плоскими гранями и острыми ребрами, — вместо картины, отражающей кристаллическую решетку, давали на снимке мутное пятно. Я чувствовал, что в этот странный результат требуется внести ясность. Но у меня не было кристаллов. Хотя мне и случалось порой увидеть под микроскопом мельчайший кристаллик белка, но действительно годных кристаллов не попадалось. Я часто слышал о хороших белковых кристаллах, но всякий раз оказывалось, что кристаллы растворились или выброшены — что их уже нет.

У белковых кристаллов отмечена и другая странность, дававшая повод утверждать, что они, собственно, вовсе не кристаллы. Дело в том, что они нарушают первейший закон кристаллографии — о постоянстве углов между гранями кристаллов. В белковых кристаллах угол способен меняться: иногда он острый, иногда тупой. Кристалл то так, то этак расширяется, сжимается в различных направлениях; многие поэтому считали, что имеют дело с лжекристаллами, мнимыми кристаллами, и, стало быть, неудивительно, что снимок не дает желанного результата. Я же продолжал держаться мнения, что результат достижим, и твердил об этом встречному и поперечному во всех лабораториях, где я бывал, — но сам не ждал, что из этих разговоров выйдет толк. Однако толк вышел.