Essay: Brief aan een jonge wetenschapper

Ik arriveerde in de herfst van 1951 in Cambridge en voelde een majesteitelijke plaats en intellectuele stijl die nergens ter wereld ongeëvenaard was. De geweldige universiteit van de stad, die bijna 900 jaar Engelse geschiedenis weerspiegelt, is gecentreerd aan de oevers van de rivier de Cam, waarvan de bescheiden wateren in noordoostelijke richting over East Anglia naar de marktstad Ely stromen. De enorme 12e-eeuwse kathedraal van Ely torende lang uit boven de uitgestrekte vlakke veenmoerassen die uitmondden in de nog steeds 65 kilometer lange rivier van Cambridge naar de ondiepe wateren van de Wash, de monding waarover de getijden van de Noordzee nog steeds tweemaal per dag bulderen. Het was de eeuwenlange drooglegging van de vennen die de rijke landbouwvelden en rijkdom van de grote landgoedeigenaren van East Anglia hebben gecreëerd. In ruil daarvoor hielpen hun weldaden om langs de achterkant van de Cam de vele elegante studentenwoningen, eetzalen en kapellen te creëren die al vele eeuwen geleden Cambridge kenmerkten als een marktstad van buitengewone gratie en schoonheid.

Het resultaat: James Watson met zijn DNA-modellen.

Het grootste deel van zijn geschiedenis was de universiteit van Cambridge sterk gedecentraliseerd, waarbij het onderwijs uitsluitend werd gegeven door de residentiële colleges, waaronder Trinity lang de grootste was, die de ongeëvenaarde bescherming van Henry VIII had genoten. In een kamer naast het grote hof had de jonge Newton gewoond, wiens grootste wetenschap werd bedreven in zijn jaren '20 en '30 voordat hij naar Londen ging om meester van de munt te worden.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van september 2007

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Tot het midden van de 18e eeuw was de primaire rol van de colleges het opleiden van geestelijken voor de Church of England, een missie die werd uitgevoerd door fellows (dons) die zelf verplicht waren ongehuwd te blijven terwijl ze deel uitmaakten van het universiteitsleven. Pas in de 19e eeuw werd wetenschap een belangrijk onderdeel van het onderwijs in Cambridge. Charles Darwins grote enthousiasme over natuurlijke historie en geologie kwam voort uit zijn blootstelling in het begin van de jaren 1830 aan deze disciplines aan Christ's College. In de loop van de volgende halve eeuw verschoof de verantwoordelijkheid voor het onderwijs in toenemende mate van de hogescholen naar nieuw opgerichte academische afdelingen onder controle van de universiteit. In 1871 schonk de hertog van Devonshire, Henry Cavendish, geld voor de oprichting van het Cavendish-laboratorium en de benoeming van de eerste Cavendish-professor: James Clerk Maxwell, wiens gelijknamige vergelijkingen voor het eerst de dynamiek van elektriciteit en magnetisme verenigden. Na Maxwells vroege dood op 49-jarige leeftijd in 1879, werd de 29-jarige John William Strutt (Lord Rayleigh), beroemd om zijn ideeën over optica, de tweede Cavendish Professor of Physics. In 1904 zou hij een Nobelprijs winnen, net als de volgende vier opvolgers van de stoel: JJ Thomson (1906), Ernest Rutherford (1908), William Lawrence Bragg (1915) en Nevill Mott (1977).

Aan het begin van de 20e eeuw onderscheidde Cambridge zich als een van 's werelds toonaangevende centra voor wetenschap, van dezelfde rangorde als de beste Duitse universiteiten - Heidelberg, Göttingen, Berlijn en München. In de komende 50 jaar zou Cambridge in die ijle klasse blijven, maar Duitsland zou worden verdrongen door de Verenigde Staten, veel versterkt door de opname van veel van de betere Joodse wetenschappers die gedwongen waren Hitler te ontvluchten. Engeland profiteerde op dezelfde manier van de komst van enkele buitengewone joodse intellectuelen. Als Max Perutz niet zo verstandig was geweest om in 1936 als jonge chemicus Oostenrijk te verlaten, zou er geen reden zijn geweest om nu naar de oevers van de Cam te verhuizen.

multimedia

• Bekijk afbeeldingen van Watsons verhaal over zijn rol bij het bepalen van de structuur van DNA.

Hoewel het winnen van de grote strijd tegen Hitler Engeland financieel had uitgeput, waren de intellectuelen van het land verheugd te weten dat de overwinning grotendeels van henzelf was geweest. Zonder de natuurkundigen die tijdens de Battle of Britain radar voor Britse vliegeniers leverden, of de Enigma-codebrekers van Bletchley Park die met succes de Duitse U-boten lokaliseerden die de Atlantische konvooien van de geallieerden aanvielen, was het misschien heel anders gelopen.

Aangemoedigd door de oorlog om expansief te denken, deed de toenmalige kleine Medical Research Council (MRC) -eenheid voor de studie van de structuur van biologische systemen in het begin van de jaren vijftig wetenschap waarvan de meeste chemici en biologen hun tijd vooruit dachten. Het gebruik van röntgenkristallografie om de 3D-structuur van eiwitten vast te stellen was waarschijnlijk ordes van grootte moeilijker dan het oplossen van de structuren van kleine moleculen zoals penicilline. Eiwitten waren ontmoedigende doelen, niet alleen vanwege de grootte en onregelmatigheid, maar ook omdat de volgorde van de aminozuren langs hun polypeptideketens nog onbekend was. Deze hindernis zou echter spoedig worden overwonnen. De biochemicus Fred Sanger, die op minder dan een halve mijl afstand van Max Perutz en John Kendrew werkte in het MRC-lab, was ver op weg om de aminozuursequenties van de twee insulinepolypeptiden vast te stellen. Anderen die in zijn voetsporen zouden treden, zouden spoedig de aminozuursequenties van veel andere eiwitten uitwerken.

Van polypeptideketens in eiwitten werd toen gedacht dat ze een mengsel hadden van regelmatig gevouwen spiraalvormige en lintvormige secties vermengd met onregelmatig gerangschikte blokken aminozuren. Minder dan een jaar voordat ik in Engeland aankwam, was de aard van de vermeende spiraalvormige plooien nog steeds niet opgelost, met het Cambridge-trio van Perutz, Kendrew en Sir Lawrence Bragg in de hoop hun weg te vinden door Tinkertoy-achtige 3D-modellen te bouwen van spiraalvormig gevouwen polypeptideketens. Helaas kregen ze een slecht advies van een plaatselijke chemicus over de conformatie van de peptidebinding en publiceerden ze eind 1950 een artikel dat al snel onjuist bleek te zijn. Binnen enkele maanden werden ze overtroffen door Linus Pauling van Caltech, toen algemeen beschouwd als 's werelds beste chemicus. Door structurele studies over dipeptiden concludeerde Pauling dat peptidebindingen strikt vlakke configuraties hebben, en in april 1951 onthulde hij met veel tamtam de stereochemisch aangename alfa-helix. Hoewel Cambridge even stomverbaasd was, reageerde Max Perutz snel met behulp van een slim kristallografisch inzicht om aan te tonen dat het chemisch gesynthetiseerde polypeptide polybenzylglutamaat de alfa-helix conformatie aannam. Opnieuw zou de Cavendish-groep zichzelf kunnen zien als een belangrijke speler in eiwitkristallografie.

De inwonende theoreticus van de eenheid was toen de natuurkundige Francis Crick, die op 35-jarige leeftijd twee jaar jonger was dan Max Perutz en een jaar ouder dan John Kendrew. Francis had een middenklasse, non-conformistische achtergrond uit de Midlands, hoewel de lang welvarende schoenenfabrieken van zijn vader in Northampton faalden tijdens de Grote Depressie van de jaren dertig. Pas met de hulp van een beurs van de Northampton Grammar School verhuisde Francis naar de Mill Hill School in Noord-Londen, waar zijn vader en oom waren geweest. Daar hield hij van wetenschap, maar haalde nooit de vereiste cijfers voor Oxford of Cambridge. In plaats daarvan studeerde hij natuurkunde aan het University College London en bleef hij daarna voor een doctoraat dat financieel werd gesponsord door zijn oom Arthur, die na Mill Hill ervoor had gekozen een antacidum-apotheek te openen in plaats van zich bij het familieschoenenbedrijf aan te sluiten.

In tegenstelling tot Max en John, die als scheikundigen in de wetenschap kwamen en nu gepromoveerd waren, had Francis zijn doctoraat niet voltooid. Hij had slechts twee jaar afstudeeronderzoek gedaan en een prijs gewonnen voor zijn experimentele apparaat om de viscositeit van water onder hoge druk en temperatuur te bestuderen, toen de komst van de oorlog hem naar de Admiraliteit bracht. Hij sloot zich aan bij de krachtige groep die was opgericht om tegenmaatregelen te bedenken tegen Duitse magnetische mijnen, en in 1943 gaf zijn baas, de in Cavendish opgeleide kernfysicus Harrie Massey, hem de uitdaging om de nieuwste innovatie van de Duitse marine te bestrijden. In het grootste geheim hadden Duitse scheepswerven een nieuwe klasse mijnenvegers (Sperrbrechers) in aanbouw waarvan de boeg was uitgerust met enorme elektromagneten van 500 ton die waren ontworpen om magnetische mijnen te activeren die op veilige afstand voor ons lagen. Crick kwam op het slimme idee dat een speciaal ontworpen ongevoelige mijn niet zou ontploffen totdat een Sperrbrecher er direct overheen ging. Tegen het einde van de oorlog werden meer dan 100 Sperrbrechers zo naar de bodem van de oceaan gestuurd.

Nadat Harrie Massey was vertrokken om de Britse uraniuminspanning in Berkeley te leiden, werd de wiskundige Edward Collingwood uit Cambridge de mentor van Francis. Hij zag Francis als zowel een vriend als een waardevolle collega, die hem voor weekenden uitnodigde in zijn grote huis in Northumbrië, Lilburn Tower, en hem begin 1945 meenam naar Rusland om te helpen bij het ontcijferen van de werking van een zojuist vastgelegde Duitse akoestische torpedo.

Na het einde van de oorlog hoefden de nieuwe bazen van Franciscus niet zo vergevingsgezind te zijn voor zijn luide, doordringende gelach of voor de afkeer van het conventionele denken die het vaak inspireerde. Hoewel hij medio 1946 formeel lid werd van het ambtenarenapparaat, verloor Francis al snel zijn interesse in militaire inlichtingen en wilde hij een grotere uitdaging. Hij zag in de biologie het grootste scala aan potentiële problemen om zijn onderzoekende geest aan te spreken.

Op de hoogte van Francis' wens voor een radicale koerswijziging, stuurde Harrie Massey hem mee om de natuurkundige Maurice Wilkins te zien in het nieuwe Biophysics Laboratory van King's College London. Na de oorlog, toen hij nog in Berkeley was, had Massey het leven van Wilkins veranderd door hem een ​​exemplaar van Erwin Schrödingers boek te geven. Wat is leven? De boodschap dat het geheim van het leven in het gen lag, was voor Maurice net zo dwingend als voor mij, en hij begon al snel zijn overstap naar de biofysica te maken. Hij zou zich bij J.T. Randall in St. Andrews voegen en dan met hem naar Londen verhuizen. Onmiddellijk werden hij en Francis vrienden, en Maurice vroeg Randall al snel om een ​​baan aan Francis aan te bieden. Randall dacht er echter beter over na, aangezien hij Francis terecht zag als een geest die hij niet onder controle had. De Medical Research Council, die zich bewust was van Francis' hoge reputatie in oorlogstijd, kwam hem te hulp en financierde zijn leren werken met cellen in het Strangeways Laboratory aan de rand van Cambridge.

Zijn taak gedurende de volgende twee jaar bij de Strangeways - observeren hoe kleine magneten door het cytoplasma van cellen bewogen - leverde Francis geen lof op. In het beste geval was het druk werk dat hem de tijd gaf om meer geschikte uitdagingen te zoeken. Deze kwamen eindelijk toen hij zijn MRC-beurs over Cambridge verplaatste naar de eiwitkristallografische eenheid van Max Perutz. Hoewel zijn nieuwe baan niet beter betaald werd, zou hij wel kunnen werken aan het doctoraat, tegen die tijd een voorwaarde voor zinvolle academische functies.

Tegen de tijd dat ik naar Cambridge kwam, werd Franciscus' kracht steeds meer gezien als de kristallografische theorie, hoewel zijn vroege uitstapjes in het veld niet universeel werden gewaardeerd. Op zijn eerste groepsseminar in juli 1950, getiteld The Theory of Protein Crystallography, kwam hij tot de conclusie dat de methodologieën die momenteel door Perutz en Kendrew worden gebruikt nooit de driedimensionale structuur van eiwitten kunnen vaststellen - een toegegeven onpolitieke bewering die ervoor zorgde dat Sir Lawrence Bragg om Crick een bootrocker te noemen. Een jaar later kwam er nog veel meer schade toen Bragg zijn nieuwste geesteskind presenteerde en Francis hem vertelde hoe vergelijkbaar het was met een die hij zelf had gepresenteerd tijdens een bijeenkomst zes maanden eerder. Na de irritante implicatie dat hij een ideeëndief was, riep Sir Lawrence Francis naar zijn kantoor om hem te vertellen dat als zijn proefschrift eenmaal was voltooid, hij geen toekomst meer zou hebben bij de Cavendish. Gelukkig voor mij, en nog meer voor Francis, was het onwaarschijnlijk dat Cambridge hem de graad voor nog eens 18 tot 24 maanden zou verlenen.

Ik zat toen bijna dagelijks met Francis te lunchen in de nabijgelegen pub, de Eagle, die tijdens de oorlog de voorkeur had van Amerikaanse piloten die vanaf nabijgelegen vliegvelden vlogen. Al snel zouden we worden opgewaardeerd van bureaus naast onze laboratoriumbanken naar een groot eigen kantoor naast de aangrenzende twee kleinere kamers die door Max en John werden gebruikt. Daar zou het altijd onstuitbare gelach van Francis de werkgewoonten van andere leden van de eenheid minder verstoren. Tijdens onze eerste ontmoeting had Francis gesproken over zijn zeer gewaardeerde vriend Maurice Wilkins, die net als hij een oorlogshuwelijk had gesloten dat al snel in vrede uiteenviel. Omdat hij benieuwd was of de kristallografie van Maurice nieuwe, misschien scherpere röntgenfoto's van DNA had opgeleverd, nodigde Francis hem uit voor een zondagsdiner in de Green Door, het kleine appartement bovenop een tabakswinkel aan Thompson Lane, tegenover Sint-Janscollege. Eerder bewoond door Max Perutz en zijn vrouw Gisela, was het de thuisbasis van Francis en zijn tweede vrouw Odile sinds hun huwelijk twee jaar eerder in augustus 1949.

Bij die maaltijd hoorden we van een onverwachte complicatie in Maurice' zoektocht naar DNA. Tijdens een langdurig winterbezoek aan de Verenigde Staten had zijn baas, professor J.T. Randall, de in Cambridge opgeleide fysisch chemicus Rosalind Franklin gerekruteerd voor het DNA-onderzoek van de koning. De afgelopen vier jaar gebruikte ze röntgenfoto's in Parijs om de eigenschappen van koolstof te onderzoeken. Rosalind begreep uit Randalls beschrijving van haar verantwoordelijkheden dat röntgenanalyse van DNA uitsluitend haar verantwoordelijkheid was. Dit blokkeerde effectief Maurice's verdere röntgenonderzoek naar zijn kristallijne DNA. Hoewel hij niet formeel was opgeleid als kristallograaf, had Maurice al veel procedures onder de knie en had hij veel te bieden. Maar Rosalind wilde geen medewerker; het enige wat ze van Maurice wilde was de hulp van zijn onderzoeksstudent Raymond Gosling. Nu, hoewel hij twee maanden in de kou heeft gestaan, kon Maurice niet stoppen met aan DNA te denken. Hij geloofde dat zijn vroegere röntgenpatroon niet voortkwam uit enkele polynucleotideketens, maar uit spiraalvormige assemblages van twee of drie met elkaar verweven ketens die op een nog nader te bepalen manier aan elkaar waren gebonden. Nu hij de DNA-bal helaas niet meer onder zijn controle had, stelde Maurice voor dat als Francis en ik meer wilden weten, we over een maand, 21 november, naar King's moesten gaan om Rosalind een lezing te horen geven.

Voordat het tijd was om naar Londen te gaan, had Francis reden om zich goed te voelen over zijn plaats in de Cavendish. Hij en de slimme kristallograaf Bill Cochran hebben eenvoudig te gebruiken wiskundige vergelijkingen gemaakt voor hoe spiraalvormige moleculen röntgenstralen afbuigen. Elk van hen deed dat in feite onafhankelijk binnen 24 uur nadat Bragg een manuscript van Vladimir Vand in Glasgow had getoond, wiens vergelijkingen ze onmiddellijk als halfbakken beschouwden. Dat was een belangrijke prestatie, want Francis en Bill hadden de wereld de vergelijkingen gegeven die de diffractiepatronen van helices volgens specifieke dimensies konden voorspellen. De volgende lente zou ik ze inzetten om te laten zien dat de eiwitsubeenheden van het tabaksmozaïekvirus spiraalvormig gerangschikt zijn.

De beste manier om de 3D-structuur van DNA te onthullen, was misschien het bouwen van moleculaire modellen met behulp van de vergelijkingen van Cochran en Crick. Tot een jaar eerder had deze benadering geen zin, aangezien de aard van de covalente bindingen die nucleotiden in DNA-ketens met elkaar verbinden, onbekend was. Maar na werk van de nabijgelegen onderzoeksgroep van Alex Todd in het Chemisch Laboratorium in Cambridge, was het duidelijk dat de nucleotiden van DNA bij elkaar worden gehouden door 3'-5'-fosfodiesterbindingen. Een focus op modelbouw was een manier om zich te onderscheiden van de alternatieve benadering van het focussen op röntgenfotodetails die werd nagestreefd aan King's College in Londen.

Op de dag van de lezing kon Francis niet naar Londen gaan, en ik ging alleen, me nog steeds niet bewust van het verschil tussen de kristallografische termen asymmetrische eenheid en eenheidscel. Het gevolg was dat ik de volgende ochtend per ongeluk aan Francis meldde dat de DNA-vezels van Rosalind heel weinig water bevatten. Mijn fout kwam pas een week later aan het licht, toen Rosalind en Maurice uit Londen kwamen kijken naar een model met drie kettingen dat we haastig hadden gebouwd. Het had de suiker-fosfaatruggengraat van DNA in het midden met de basen naar buiten gericht. Toen Rosalind het zag, bekritiseerde Rosalind onmiddellijk zijn conceptie en zei dat de fosfaatgroepen zich aan de buitenkant van het molecuul bevonden, niet aan de binnenkant. Bovendien hadden we voorgesteld dat DNA vrijwel droog was, terwijl het in feite sterk gehydrateerd was. En we kregen de onmiskenbare indruk dat de groep van de koning het nastreven van de DNA-structuur als hun eigendom beschouwde, niet als iets dat ze moesten delen met hun collega-MRC-eenheid in Cambridge. Maar al te snel kwamen we erachter dat Sir Lawrence Bragg dezelfde mening had toen hij ons vertelde om af te zien van alle daaropvolgende DNA-modelbouwactiviteiten. Bij het stoppen van ons werd Bragg niet alleen gemotiveerd door de behoefte om op goede voet te blijven met een andere door MRC ondersteunde groep. Hij wilde dat Francis zich voor zijn promotie uitsluitend op onderzoek zou richten en daarmee klaar zou zijn.

Dit debacle zou echter niet hebben plaatsgevonden als Francis en ik waren gaan denken alsof we scheikundigen waren. Zelfs zonder de röntgenpatronen van de koning waren er aanwijzingen in de chemische literatuur die ons ertoe hadden moeten brengen een dubbele helix voor te stellen als de basisstructuur van DNA. We hadden ons vanaf het begin moeten beperken tot modellen waarin extern gelegen suiker-fosfaat backbones bij elkaar werden gehouden door waterstofbruggen tussen centraal gelegen basen. Sterk fysisch-chemisch bewijs voor zo bij elkaar gehouden bases was afkomstig van de naoorlogse experimenten van John Gulland. In 1946 toonde zijn laboratorium in Nottingham aan dat in inheemse DNA-moleculen de basen zo zijn gerangschikt dat ze de uitwisseling van waterstofatomen belemmeren. Deze gegevens suggereerden wijdverbreide waterstofbinding tussen DNA-basen. Dit inzicht was algemeen beschikbaar, gepubliceerd door de Cambridge University Press in het SEB Symposium-volume van 1947 over nucleïnezuren.

Bovendien hadden Francis en ik, gezien het vooroorlogse voorstel van Linus Pauling en Max Delbrück dat het kopiëren van genetische moleculen gepaard zou gaan met structuren van complementaire vorm, ons redelijkerwijs moeten concentreren op modellen met twee ketens in plaats van drieketenmodellen. In een model met twee ketens zou elke DNA-base uitsluitend waterstof binden aan een base met een molecuul met een complementaire vorm. Experimentele gegevens die ook op deze conclusie wezen, waren zelfs al gepubliceerd, de meeste afkomstig uit het laboratorium van de in Oostenrijk geboren chemicus Erwin Chargaff in New York. Zonder de betekenis van zijn ontdekking te begrijpen, rapporteerde Chargaff dat in DNA de hoeveelheden purine-adenine ongeveer gelijk waren aan de hoeveelheden pyrimidine-thymine. Evenzo was de hoeveelheid van de tweede purine, guanine, vergelijkbaar met de hoeveelheid van de tweede pyrimidine, cytosine.

De exacte vorm van dergelijke basenparen zou afhangen van waar de atomen die beschikbaar zijn voor waterstofbinding zich op elke base bevonden. In 1951 wisten maar weinig scheikundigen genoeg kwantummechanica om dergelijke conclusies te trekken. Dus die herfst hadden we advies moeten inwinnen bij de verschillende Britse chemici die op dit esoterische gebied waren opgeleid. Achteraf gezien had het laboratorium van Alex Todd, na het bepalen van de covalente bindingen in DNA, moeten gaan bepalen hoe het molecuul er in drie dimensies uitziet. Maar in die tijd dachten zelfs de beste organische chemici dat dergelijke problemen beter aan röntgenkristallografen konden worden overgelaten. Op hun beurt vonden de meeste röntgendiffractie-experts dat de tijd nog niet was aangebroken om biologische macromoleculen aan te pakken. In zekere zin lag het veld dus wijd open.

Zelfs nadat hij de alfa-helix had gevonden, bleef Linus Pauling slechts matig alert op DNA, en geloofde nooit serieus dat het een genetische rol speelde. Toch vroeg hij bij het horen van de kristalheldere foto van Maurice Wilkins om een ​​kijkje te nemen, omdat hij verkeerd was geïnformeerd dat Maurice zelf niet serieus probeerde de structuur te bepalen. Omdat dat precies was wat Maurice van plan was, antwoordde hij snel dat hij meer tijd wilde hebben om de foto te bekijken voordat hij deze aan anderen vrijgaf. Onverschrokken schreef Linus rechtstreeks naar de baas van de koning, John Randall, maar deze benadering was eveneens niet succesvol. Linus verloor de geur tot een jaar later tijdens een zomerfaagbijeenkomst buiten Parijs, waar hij voor het eerst hoorde van het werk dat onlangs door Alfred Hershey en Martha Chase in Cold Spring Harbor was voltooid, wat aantoonde dat fagen ook van DNA waren gemaakt. Het nieuws overtuigde Linus dat hij achter de DNA-structuur aan moest, ondanks zijn gebrek aan hoogwaardige DNA-röntgenfoto's. Zijn reis terug naar de Verenigde Staten had een grote toevallige kans kunnen zijn. Aan boord van de transatlantische boot bevond zich ook Erwin Chargaff, die net als Pauling naar Europa was gekomen om die zomer het International Biochemical Congress in Parijs bij te wonen. Maar in plaats van te leren over de gelijkwaardigheid van A met T en G met C, kreeg Linus onmiddellijk een hekel aan zijn scheepsmaat en ontweek hem de hele Atlantische Oceaan.

Pauling, die een groot deel van de herfst van 1952 bezig was met de race tegen Francis Crick voor de spiraalvormige structuur van alfa-keratine, wendde zich pas eind november serieus tot DNA. Al snel voelde hij zich erg aangetrokken tot een DNA-model waarin drie suiker-fosfaatruggengraat zich om elkaar heen kronkelde. Hij werd aan drie kettingen opgehangen vanwege de gemelde hoge dichtheid van DNA. Op geen enkel moment heeft hij serieus een molecuul met twee ketens overwogen. Om de drie ketens bij elkaar te houden, redeneerde hij, zou DNA ongeladen moeten zijn en waterstofbruggen vormen tussen tegengestelde fosfaatgroepen. Al snel tevreden dat hij de algemene structuur voor nucleïnezuren had gevonden, schreef hij een week voor Kerstmis aan Alex Todd, eraan toevoegend dat het hem niet stoorde dat zijn structuur geen aanwijzingen gaf over hoe DNA in cellen functioneert. Dat probleem was voor een andere dag. Op geen enkel moment hield hij rekening met Chargaffs basiscomposities, die meer dan een jaar eerder in verschillende tijdschriften waren gepubliceerd. De essentiële parameters voor Linus in december waren bindingshoeken en -lengte, niet wat DNA biologisch deed of hoe het zich in oplossing gedroeg. Het was meteen duidelijk dat de atomen van zijn model niet zo netjes in elkaar pasten als in de alfa-helix. Zelfs zijn beste structuur was stereochemisch wankel, met verschillende centrale fosfaatzuurstoffen ongemakkelijk dicht bij elkaar.

Uit angst dat iemand in Engeland hem zou verslaan met een soortgelijk model, diende Linus haastig een manuscript in voor publicatie in de Proceedings van de National Academy . Daarna stuurde hij triomfantelijk twee manuscripten naar Cambridge: een naar Bragg, de andere naar zijn zoon, Peter. We werden meteen overspoeld door angst totdat we ons realiseerden dat Linus waterstofatomen had gebruikt die tot de fosfaatgroepen behoorden om de drie ketens aan elkaar te binden. We wisten meteen dat zijn model fout moest zijn, aangezien DNA – een zuur – normaal gesproken al zijn waterstofionen in oplossing afgeeft. Dus renden Francis en ik door Cambridge om te zien of de lokale chemische hotshots het concept van Pauling ook totaal ongeloofwaardig vonden. Snel gerustgesteld door Alex Todd dat Linus inderdaad een gigantische chemische blunder had gemaakt, ging ik bijna onmiddellijk naar Londen om het manuscript te laten zien aan Maurice Wilkins en Rosalind Franklin, de laatste die zich voorbereidde om naar JD Bernal's groep in Birkbeck College te verhuizen, waar ze geen langer werken aan DNA.

Maurice was meer dan opgelucht toen hij hoorde dat Linus zo ver van de basis af was. Daarentegen ergerde Rosalind zich aan het feit dat ik haar het manuscript liet zien, waarbij ze me bits vertelde dat ze niet over helices hoefde te lezen. In haar gedachten was de kristallijne DNA A-vormstructuur zeker niet spiraalvormig. Zes maanden eerder had ze zelfs uitnodigingen gestuurd voor een herdenkingsdienst in juli om de dood van de DNA-helix te vieren. Hier dacht Maurice dat Rosalind zichzelf ernstig voor de gek had gehouden, en om het te bewijzen liet hij me impulsief een röntgenfoto zien die de groep van de koning geheim had gehouden sinds Raymond Gosling het meer dan negen maanden eerder had gemaakt. Afkomstig van een meer gehydrateerde B-vorm DNA-vezel, toonde deze afbeelding ondubbelzinnig het grote kruisvormige diffractiepatroon dat van een spiraalvormig molecuul mag worden verwacht. Mijn mond viel open en ik haastte me terug naar Cambridge om iedereen te vertellen wat ik had geleerd. Ik vond dat we geen moment langer moesten wachten met het bouwen van modellen. Iemand moest Linus vertellen dat hij dood was bij aankomst. Sir Lawrence Bragg was het daar onmiddellijk mee eens, en met hem eindelijk achter ons, waren Francis en ik al snel weer aan het spelen met uitgesneden vormen. Tegen die tijd realiseerde ik me dat de dichtheid van DNA niet, zoals ik aanvankelijk dacht, twee strengen uitsloot in plaats van drie. Het was dus logisch dat ik me eerst concentreerde op mogelijke manieren waarop twee DNA-ketens om elkaar heen kunnen draaien.

In feite had Rosalind zich ook moeten concentreren op DNA-modellen met twee ketens. Meer dan een jaar eerder had ze zorgvuldig haar röntgendiffractiepatronen gemeten van kristallijn A-vorm-DNA op zoek naar mogelijke moleculaire symmetrieën. Ze vond haar gegevens compatibel met drie mogelijke chemische ruimtegroepen en ging naar Oxford om advies in te winnen bij Dorothy Hodgkin, destijds de belangrijkste kristallograaf van Engeland, terecht beroemd vanwege het oplossen van de structuur van penicilline. Zodra Dorothy echter zag dat Rosalind ruimtegroepen overwoog met spiegelsymmetrie, voelde ze kristallografische ongevoeligheid. Ervaren kristallografen zouden nooit spiegelsymmetrie postuleren voor een molecuul dat uitsluitend uit 2-deoxy-D-ribose bestaat. In plaats daarvan, meende Dorothy, had Rosalind alleen de implicaties van de derde monokliene ruimtegroep (een rechthoekig prisma van drie ongelijke assen) in overweging moeten nemen. Ontsteld door Dorothy's scherpe onderdrukking van haar kristallografische scherpzinnigheid, verliet Rosalind Oxford om nooit meer terug te keren. Als ze in plaats daarvan naar Francis was gegaan voor hulp, zou ze onmiddellijk hebben geleerd dat de C2-monokliene ruimtegroep suggereerde dat DNA een dubbele helix was waarvan de ketens in tegengestelde richtingen liepen.

Francis hoorde pas over de monoklinische ruimtegroep van DNA door het lezen van een niet-vertrouwelijk voortgangsrapport van de koning dat medio februari naar Max Perutz werd gestuurd. Tegen die tijd, door een nieuwe uitbarsting van modelbouw, had ik ontdekt dat een suikerfosfaatruggengraat met een diameter van 20 anström optimaal elke 34 angstrom herhaalt, de herhalingsafstand gemeten in B-vorm DNA. Francis voerde nu aan, in het licht van Rosalinds ruimtegroep, dat de twee kettingen in tegengestelde richtingen moeten lopen. Maar ik geloofde deze bewering aanvankelijk niet, omdat ik het onderliggende kristallografische symmetrie-argument niet begreep. Totdat ik wist hoe de centraal gelegen bases met elkaar verbonden waren, wilde ik me geen zorgen maken over de richtingen van de ruggengraat. Toen, wat ik niet wist, werd mijn modelbouw gehinderd door foutieve tekstboekbeschrijvingen van de structuren van guanine en thymine. Door zulke verkeerde configuraties te gebruiken, was ik even enthousiast geworden over een koppelingsschema dat lijkt op dat van adeninekristallen.

Dat schema zou echter een herhaling van 17 angstrom hebben gegeven langs de spiraalvormige as, niet de 34-angstrom die door Rosalind is waargenomen. Gelukkig heeft de structurele scheikundige van Caltech, Jerry Donohue, die toen zijn sabbatjaar in Cambridge doorbracht, me op het goede spoor gezet door te stellen dat de guanine- en thyminewaterstoffen keto zouden moeten hebben in plaats van de door het leerboek toegeschreven enol-configuraties. Omdat ik maar een dag nodig had om Jerry's redenering op te nemen, veranderde ik de locaties van de waterstofatomen op mijn papieren uitgesneden modellen van thymine en guanine. Bijna onmiddellijk merkte ik dat ik de A-T- en G-C-basenparen vormde waarvan we nu weten dat ze in het DNA voorkomen. Toen Francis die zaterdagochtend een half uur later ons kantoor binnenkwam, had hij maar een paar minuten nodig om te concluderen dat de symmetrie van de basenparen vereiste dat de kettingen in tegengestelde richtingen liepen. Rosalinds monoklinische ruimtegroep was in feite een voorspelling van een model dat door Francis en mij was afgeleid van puur stereochemische argumenten. De dubbele helix moest correct zijn. Het enige dat nog moest worden gedaan, was een ruggengraatsegment bouwen en de atomaire coördinaten ervan meten om aan te tonen dat alle bindingslengtes en -hoeken in ons model overeenkwamen met die eerder in kleinere moleculen werden gevonden. Deze taak, die Francis voor het eerst in maanden van zijn bureau weghaalde, nam minder dan drie dagen in beslag. De dubbele helix was klaar om los te laten op de wereld.

Het nieuws aan Wilkins vertellen dat we zeer waarschijnlijk de DNA-structuur hadden opgelost, zou zijn hart zeker doen krampen. Een dag nadat we de juiste coördinaten voor alle atomen hadden geverifieerd, arriveerde er een brief van hem waarin Francis werd geïnformeerd dat Rosalind uit King's was en dat Maurice op het punt stond het werk aan DNA te hervatten. Misschien om de klap te verzachten, belde John Kendrew, en niet Francis, Maurice om te melden dat Francis en ik een veelbelovende nieuwe structuur voor DNA hadden. Toen hij de volgende dag aankwam, herkende Maurice onmiddellijk de elegante eenvoud van de dubbele helices en was hij het ermee eens dat het waarschijnlijk te mooi was om niet waar te zijn. In de wetenschap dat we de DNA-structuur niet zouden hebben gevonden zonder kennis van de röntgenfoto's van King's, stelden Francis en ik Maurice voor om zijn naam ook op het manuscript te laten staan ​​dat we naar hem wilden sturen. Natuur . Zonder aarzelen weigerde hij, mogelijk niet wetend hoe hij moest omgaan met de even belangrijke bijdragen van Rosalind Franklin en Raymond Gosling. Het nummer van 25 april 1953 van Natuur , bevatte behalve de 900-woordbeschrijving van ons model ook afzonderlijke doorlopende bijdragen van de twee strijdende DNA-groepen bij King's. Maurice zou later schrijven dat zijn weigering om samen met ons tweeën te publiceren de grootste fout van zijn leven was.

In alle opzichten was het oplossen van de dubbele helix een probleem in de chemie. Alex Todd vertelde me schertsend dat Francis en ik goede organische scheikundigen waren, die niet wilden toegeven dat een belangrijk doel in de scheikunde was opgelost door niet-scheikundigen. In werkelijkheid zouden Francis en ik niet de eersten zijn geweest die de structuur hadden gezien als Todds collega-chemici geen mislukte klusjes hadden gedaan. Linus had alle sleutels om de DNA-structuur te ontgrendelen, maar gebruikte ze op onverklaarbare wijze niet in de herfst van 1952. Rosalind Franklin zou de dubbele helix voor het eerst hebben gezien als ze het nodig achtte om deel te nemen aan de modelbouwrace en beter in staat was geweest om met andere wetenschappers. Als ze Maurice eerder als medewerker had geaccepteerd dan afgewezen, hadden ze het belang van de monokliene ruimtegroep niet kunnen nalaten. Dorothy Hodgkin's Oxford-vernedering van Rosalind als kristallograaf zou niet de fatale wond zijn geweest die het achteraf lijkt.

Francis en ik waren daarentegen verre van alleen. Een vluchter was de slimme Bill Cochran, die de Bessel-functies van de spiraalvormige diffractietheorie in het werkvocabulaire van Francis plaatste, van waaruit ze de mijne binnenkwamen. Wat nog belangrijker is, het Spartaanse bureau van Jerry Donohue was niet meer dan 3 meter van het mijne en dat van Francis toen zijn kwantumchemie-expertise mijn aanvankelijke wens om een ​​dubbele helix te bouwen op basis van like-with-like basenparen (bijv. A-A en T-T) onderdrukte. De Cavendish was toen een magneet voor geesten die uitgedaagd wilden worden door anderen met gelijke macht. Daarentegen was Caltech van Linus Pauling een scheikundetuin van stervelingen waar een god zweefde die het niet nodig achtte om de ideeën en feiten van anderen te assimileren. Als Linus die herfst maar een paar dagen in de bibliotheken van Caltech had doorgebracht om de literatuur over DNA door te nemen, zou hij hoogstwaarschijnlijk op het idee van basenparing zijn gekomen en zou hij nu gevierd worden voor zowel de alfa-helix als de dubbele helix.

Vrijwel iedereen die naar ons nu nog krappere Cavendish-kantoor kwam om het grote 3D-model begin april te zien, was enthousiast over de implicaties ervan. Elke twijfel of DNA, en niet eiwit, het genetische informatiedragende molecuul was, verdween plotseling. De complementaire aard van de basensequenties op de tegenovergestelde ketens van de dubbele helix moest de fysieke tegenhanger zijn van de Pauling-Delbrück-theoretische postulatie van het kopiëren van genen door het creëren van complementaire tussenproducten. Dubbele DNA-helices zoals ze in de natuur voorkomen, moeten enkelstrengs matrijsketens weerspiegelen die waterstofgebonden zijn aan hun enkelstrengs producten met complementaire sequentie. Twee van de drie grote vragen in de moleculaire genetica, de DNA-structuur waardoor genetische informatie wordt overgedragen en hoe deze wordt gekopieerd, werden dus plotseling opgelost door de ontdekking van basenpaar-waterstofbinding.

Er moest nog worden vastgesteld hoe de informatie die wordt overgebracht door de sequentie van de vier basen van het DNA (adenine, guanine, thymine en cytosine) de volgorde bepaalt van de aminozuren in de polypeptideproducten - het materiaal van de eiwitten die alle levende wezens vormen - van individuele genen. Omdat bekend was dat er 20 aminozuren zijn en slechts vier DNA-basen, moeten groepen van verschillende basen worden gebruikt om een ​​enkel aminozuur te specificeren of te coderen. Ik dacht aanvankelijk dat de taal van DNA het beste zou kunnen worden benaderd, niet door verder te werken aan de DNA-structuur, maar door te werken aan de 3D-structuur van het nauwe chemische relatieve ribonucleïnezuur (RNA). Mijn besluit om van DNA naar RNA over te gaan, weerspiegelde de reeds enkele jaren oude observatie dat (eiwit)ketens van polypeptiden niet worden geassembleerd op DNA-bevattende chromosomen. In plaats daarvan worden ze in het cytoplasma gemaakt op kleine RNA-bevattende deeltjes die ribosomen worden genoemd. Zelfs voordat we de dubbele helix vonden, postuleerde ik dat de genetische informatie van DNA moet worden doorgegeven aan RNA-ketens van complementaire sequenties die op hun beurt fungeren als de directe sjablonen voor de synthese van polypeptiden. Naïef geloofde ik toen dat aminozuren zich bonden aan specifieke holtes die lineair gelokaliseerd zijn op de oppervlakken van de ribosoom-RNA-componenten.

Na drie opeenvolgende jaren van röntgenonderzoek - de eerste twee bij Caltech en de laatste terug bij de afdeling in Cambridge, Engeland, waar ik werd vergezeld door de door Pauling en Harvard Medical School opgeleide Alex Rich - slaagde ik er niet in een plausibele 3D-structuur voor RNA. Hoewel RNA uit veel verschillende bronnen hetzelfde algemene röntgendiffractiepatroon produceerde, gaf de diffuse aard van het patroon geen solide aanwijzingen of de onderliggende RNA-structuur één of twee ketens bevatte. Begin 1956 besloot ik mijn focus te verleggen van röntgenonderzoek naar RNA naar biochemisch onderzoek naar ribosomen toen ik in de herfst terugkeerde naar de Verenigde Staten om les te gaan geven aan Harvard. Ook de in Zwitserland geboren biochemicus Alfred Tissières, die toen op zoek was naar een meer handelbare uitdaging, deed toen onderzoek naar oxidatieve stofwisseling aan het Molteno Institute in Cambridge. Hij had al even met ribosomen van bacteriën geknoeid en vond het een goed idee om te onderzoeken hoe ze aan de andere kant van de Atlantische Oceaan in het andere Cambridge werken.

Alfred kwam uit een oude familie uit Wallis die lange tijd een bank in Sion had. Toen hij nog geen jaar oud was, stierf zijn vader, een bankier, op tragische wijze tijdens de grote griepepidemie van 1918. Veel later liet een kleine erfenis Alfred de slanke Bentley kopen die hij aan de overkant van de Cam parkeerde op het land naast de school voor de beroemde King's College-jongens ' koor. Een nog grotere bron van trots dan zijn auto was de verkiezing van Albert tot de British Alpine Club in 1950. Zijn formidabele beklimmingen van de zuidwand van de Taschhorn en de noordrug van de Dent Blanche leidden tot een uitnodiging om deel te nemen aan de Zwitserse Everest-verkenningsexpeditie van 1951 . Helaas moest hij weigeren en gaf hij prioriteit aan zijn onderzoeksinspanningen in het Molteno Institute, dat in 1952 leidde tot een onderzoeksbeurs bij King's. Klimmen bleef echter altijd essentieel voor zijn psyche. In de zomer van 1954 nam hij deel aan de verkenningstocht door de Alpine Club van het Pakistaanse Rakaposhi, op bijna 8.000 meter hoogte een van de meest angstaanjagende toppen van de Karakoram.

Francis wachtte reikhalzend uit naar de komst van mijn opvolger als geneticus van de eenheid, de in Zuid-Afrika geboren Sydney Brenner. We ontmoetten elkaar voor het eerst toen hij werkte voor een doctoraat in Oxford na een medische opleiding in Johannesburg. In het voorjaar van 1953 was Sydney een van degenen die naar Cambridge waren gekomen om een ​​kijkje te nemen in ons grote moleculaire model van de dubbele helix. Maar belangrijker nog, hij kwam in ons leven in de zomer van 1954, toen Francis en ik in Woods Hole op Cape Cod waren en over genetische codes spraken met de in Rusland geboren big-bang theoretisch fysicus George Gamow. Toen Sydney in Cold Spring Harbor bacteriële genetica leerde, kwam Sydney een aantal dagen naar Woods Hole, en maakte grote indruk op Gamow en Francis door zijn snelheid om hun ideeën vast te leggen en experimenten voor te stellen om ze te testen.

Gamow, destijds professor aan de George Washington University, werd voor het eerst aangetrokken door de dubbele helix in de zomer van 1953, toen hij onze tweede Natuur paper over het onderwerp (genetische implicaties van de structuur van DNA). Begin 1954 waren enkele van zijn ogenschijnlijk maffe oorspronkelijke ideeën uitgekristalliseerd in een precieze mechanica voor de genetische code waarmee overlappende groepen van drie nucleotiden codeerden voor opeenvolgende aminozuren langs polypeptideketens. Tijdens een bezoek aan Berkeley begin mei 1954, waar George een sabbatical had, stelde ik voor een 20-koppige codezoekclub te vormen, één lid voor elk aminozuur. George reageerde meteen positief, veel anticiperend op het ontwerpen van een stropdas en briefpapier voor onze RNA Tie Club.

Hoewel er nooit een conventie van al haar leden was, hebben de notities die circuleerden onder de RNA Tie Club de gedachte over genetische codes enorm vooruit geholpen. De beroemdste van deze aantekeningen, van Francis, zou mettertijd de manier waarop we dachten over eiwitsynthese totaal veranderen. In januari 1955 schreef Francis de club terecht waarin hij suggereerde dat aminozuren, voordat ze in polypeptideketens werden opgenomen, zich zouden hechten aan kleine RNA-adapters die op hun beurt binden aan template-RNA-moleculen. Voor elk aminozuur, zo stelde Francis, moet er een specifiek adapter-RNA bestaan ​​(nu transfer-RNA genoemd). Bij gebrek aan enig experimenteel bewijs voor klein RNA, laat staan ​​hun chemische binding aan aminozuren, kon zelfs Francis niet lang enthousiast blijven over zijn adapters. Er zouden zes maanden verstrijken voordat hij weer een manische bui zou krijgen, maar deze keer was het meer dan een 3D-model voor collageen dat hij en Alex Rich in de zomer van 1955 bouwden.

Alex keerde in december terug naar zijn baan bij de National Institutes of Health buiten Washington, DC, en Francis en ik concentreerden ons voor de winter van 1956 op de structuren van kleine bolvormige RNA-virussen, waarbij we uiteenzetten hoe hun kubische symmetrie het resultaat was van de regelmatige aggregatie van kleinere asymmetrische eiwit bouwstenen. Hoe hun enkele, lange RNA-ketens waren georganiseerd met hun polyhelische eiwitschillen, viel nog te bezien. Onze laatste keer als een team van twee was medio juni 1956 op een door de Johns Hopkins University georganiseerd symposium, getiteld The Chemical Basis of Heredity. Bij aankomst in Hotel Baltimore wees Francis juichend erop dat we aangrenzende kamers hadden gekregen in de presidentiële suite op de bovenste verdieping.

Na die gelegenheid zou het een uitdaging worden om aan de top te blijven, die we afzonderlijk zouden moeten aangaan.

onthouden lessen

een) Kies een doel dat zijn tijd lijkt te ver vooruit

Het opdweilen van de details nadat een belangrijke ontdekking door anderen is gedaan, zal u waarschijnlijk niet als een belangrijke wetenschapper markeren. Het is beter om je leeftijdsgenoten een stap voor te zijn door een belangrijk doel na te streven waarvan de meeste anderen vinden dat het niet voor het huidige moment is. De driedimensionale structuur van DNA in 1951 was zo'n doel, door vrijwel alle chemici en biologen als onrijp beschouwd. Een bekende wetenschapper die toen zwoegde in de DNA-chemie voorspelde dat 100 jaar zou verstrijken voordat we wisten hoe het gen eruit zag op chemisch niveau. Voordat je op pad gaat, moet je een nieuw pad bedenken om te klimmen, of beter nog, een nieuwe intellectuele katapult die je mogelijk over spleten kan slingeren die schijnbaar te breed zijn om over te springen door te experimenteren. De modelbouwbenadering van de DNA-structuur in 1951 had het potentieel om ons te brengen waar we moesten gaan in een tijd dat de meer orthodoxe benadering van het analyseren van röntgendiagrammen verre van eenvoudig was. Gezien het recente succes van Pauling met het gebruik van moleculaire modellering om de alfa-helix te vinden, was het gebruik van deze benadering op DNA verre van bizar; eigenlijk was het een no-brainer.

twee) Werk alleen aan problemen als je voelt dat tastbaar succes over meerdere jaren kan komen

Veel grote doelen zijn echt hun tijd vooruit. Ik zou bijvoorbeeld nu graag willen weten waar mijn thuistelefoonnummer precies in mijn brein is opgeslagen. Maar geen van mijn collega's die aan de hersenen denken, weet nog hoe ze dit probleem moeten aanpakken. We zouden heel goed kunnen doen door te vragen hoe de cellen in het veel, veel kleinere vliegenbrein zijn bedraad om de geur van een specifieke alcohol te herkennen - die ons ergens zou brengen.

Ik voel me alleen op mijn gemak als ik een probleem aanneem als ik voel dat er binnen een interval van drie tot vijf jaar zinvolle resultaten kunnen komen. Je carrière op het spel zetten voor problemen als je maar een kleine kans hebt om de finish te zien, is niet aan te raden. Maar als je reden hebt om aan te nemen dat je een kans van 30 procent hebt om in de komende twee of drie jaar een probleem op te lossen waarvan de meeste anderen denken dat het niet voor dit decennium is, dan is dat het proberen waard.

3) Wees nooit de slimste persoon in een kamer

Om uit intellectuele sleur te komen, zijn vaker wel dan niet onverwachte intellectuele steekspelen nodig. Niets kan het gezelschap van anderen vervangen die de achtergrond hebben om fouten in uw redenering op te sporen of feiten aan te voeren die uw argument van het moment kunnen bewijzen of weerleggen. En hoe scherper de mensen om je heen, hoe scherper je wordt. Het is in strijd met de menselijke natuur, en vooral met de menselijke mannelijke natuur, maar de beste hond in de roedel zijn kan tegen grotere prestaties werken. Veel beter om de minst ervaren chemicus te zijn op een superchemieafdeling dan de superster op een minder glanzende afdeling. Tegen het begin van de jaren vijftig waren de wetenschappelijke interacties van Linus Pauling met collega-wetenschappers in feite monologen in plaats van dialogen. Hij wilde aanbidding, geen kritiek.

4) Blijf in nauw contact met uw intellectuele concurrenten

Bij het nastreven van een belangrijk doel moet u serieuze concurrentie verwachten. Degenen die problemen voor zichzelf willen, zijn bestemd voor de backwaters van de wetenschap. Hoewel het zenuwslopend is om te weten dat je in een race zit, is de aanwezigheid van waardige concurrenten een garantie dat de prijs die voor je ligt de moeite waard is om te winnen. U moet zich echter meer dan ongerust voelen als het veld te groot is. Dit betekent meestal dat je in een race bent voor iets dat te voor de hand liggend is, niet genoeg zijn tijd vooruit om de meer conservatieve en minder fantasierijke meerderheid af te schrikken. De aanwezigheid van meer dan drie of vier concurrenten zou u moeten vertellen dat uw kans om te winnen niet alleen laag is, maar vrijwel onberekenbaar, aangezien u waarschijnlijk geen gedetailleerde kennis hebt van de sterke en zwakke punten van de meeste van uw concurrenten. Hoe kleiner het veld, hoe beter je het kunt vergroten en hoe groter de kans dat je een intelligente race rijdt.

Je concurrentie vermijden omdat je bang bent dat je te veel prijsgeeft, is een gevaarlijke koers. Ieder van jullie kan profiteren van de hulp van de ander, en een effectieve 'dead heat' waarmee je tegelijkertijd kunt publiceren, is natuurlijk te verkiezen boven verliezen. En als het gebeurt dat iemand anders regelrecht wint, is het beter iemand met wie u op goede voet staat dan een onbekende concurrent die u moeilijk zult vinden om niet op zijn minst aanvankelijk een hekel aan te hebben.

5) Werk samen met een teamgenoot die je intellectuele gelijke is

Twee wetenschappers die samen optreden, bereiken meestal meer dan twee eenlingen die elk hun eigen weg gaan. De beste wetenschappelijke paren zijn schijnhuwelijken in die zin dat ze de complementaire talenten van de betrokkenen samenbrengen. Gezien bijvoorbeeld Francis' voorliefde voor kristallografische theorie op hoog niveau, was het voor mij niet nodig om het ook onder de knie te krijgen. Het enige wat ik nodig had, waren de implicaties ervan voor het interpreteren van DNA-röntgenfoto's. De mogelijkheid bestond natuurlijk dat Francis een fout zou maken op een manier die ik niet kon zien, maar aangezien hij goede relaties had onderhouden met anderen in het veld buiten ons partnerschap, zou hij zijn ideeën altijd laten controleren door anderen met nog meer kristallografische talenten. Van mijn kant heb ik ons ​​tweemansteam een ​​diep begrip van biologie gegeven en een dwangmatig enthousiasme voor het oplossen van wat een fundamenteel levensprobleem bleek te zijn.

Een intelligente teamgenoot kan je flirt met een slecht idee verkorten. Ik bleef maar al te lang proberen DNA-modellen te bouwen met de suiker-fosfaatruggengraat in het midden, ervan overtuigd dat als ik de ruggengraat aan de buitenkant zou plaatsen, er geen stereochemische beperking zou zijn op hoe het zou kunnen opvouwen tot een gewone helix. Francis' minachting voor deze bewering deed me veel eerder van koers veranderen dan ik anders zou hebben gedaan. Al snel realiseerde ik me ook dat mijn eerdere argument waardeloos was geweest en in feite dat de stereochemie van de suikerfosfaatgroepen ze natuurlijk zou verplaatsen naar buitenste posities van helices die ongeveer 10 nucleotiden gebruiken om een ​​volledige draai te maken.

Over het algemeen is een wetenschappelijk team van meer dan twee een overvolle aangelegenheid. Als je eenmaal drie mensen hebt die aan een gemeenschappelijk doel werken, wordt ofwel één lid effectief de leider, of de derde persoon voelt zich uiteindelijk een minder dan gelijkwaardige partner en heeft er een hekel aan dat hij er niet bij is wanneer belangrijke beslissingen worden genomen. Operaties door drie personen maken het ook moeilijk om krediet toe te kennen. Mensen geloven van nature in de gelijkwaardige partnerschappen van succesvolle duo's - Rodgers en Hammerstein, Lewis en Clark. De meesten geloven niet in de gelijke bijdragen van driekoppige bemanningen.

6) Altijd iemand hebben om je te redden

Als u probeert uw tijd vooruit te zijn, zult u ongetwijfeld sommige mensen irriteren die geneigd zijn u als te groot voor uw broek te zien. Ze zullen genieten als je struikelt, in de overtuiging dat je omkeringen van het fortuin verdiend zijn. Ze kunnen zich pas openbaren op het moment dat je je ongemakkelijk voelt: vaak merk je dat ze je directe leven beheersen door bijvoorbeeld te bepalen of je je fellowship of beurs vernieuwd zult krijgen. Het loont dus altijd om iemand van belang te kennen - behalve je ouders - die aan jouw kant staat. Mijn hoop om met DNA te breken door naar Cambridge te gaan, zou op niets zijn uitgelopen als mijn beschermheren van de faagdag, Salvador Luria en Max Delbrück, me niet te hulp waren gekomen toen mijn verzoek om mijn fellowship van Kopenhagen naar Cambridge te verplaatsen, werd afgewezen . Ik werd toen, niet zonder reden, beoordeeld als onvoorbereid voor röntgenkristallografie en werd aangespoord om in plaats daarvan naar Stockholm te verhuizen om celbiologie te leren. Onmiddellijk bood John Kendrew me een huurvrije kamer aan in zijn huis, terwijl Luria, via een persoonlijke connectie, mijn fellowship met acht maanden verlengd kreeg. Kort daarna regelde Delbrück een fellowship van de Nationale Stichting voor Poliomyelitis voor het volgende jaar. Bij het vinden van de fondsen die me in Cambridge hielden, hoopten Luria en Delbrück dat mijn nieuwe carrière als biologisch structuurchemicus succesvol zou zijn en ze trots zouden maken. Maar ze maakten zich zorgen over het feit dat ik te ver van hun kudde verwijderd was, wetende dat ik waarschijnlijk met lege handen zou vertrekken van mijn lange verblijf in Cambridge. Het tweede jaar van mijn fellowship zou in feite bij Caltech worden doorgebracht, wat me op zijn minst een zekere mate van zekerheid zou geven voor het geval de DNA-structuur door anderen zou worden opgelost. Als je het ene veld voor het andere verlaat, moet je nooit je intellectuele bruggen uit het verleden verbranden, tenminste niet voordat je nieuwe carrière van de grond is gekomen.

James Watson's Vermijd saaie mensen: en andere lessen uit een leven in de wetenschap wordt in september door Knopf gepubliceerd.

zich verstoppen