დიდ მადლობას ვუხდი ასტროფიზიკოს მამუკა ჩახვაშვილს სამეცნიერო ტერმინების გულდასმით განმარტებისათვის
ოქსფორდში დაბრუნება, გენდერული დისკრიმინაცია და დაბრკოლებები
ალმა–მატერში დაბრუნებული ქალი ძალზე მარტოსულად გრძნობდა თავს. კიდევ ერთხელ იჩინა თავი იმ სასწავლებელში გაბატონებულმა სეგრეგაციამ, სექსიზმმა და უთანასწორობამ: რაკი ქალი იყო, განდევნეს აკადემიური ცხოვრებიდან. გადაწყვეტილებათა მიღების პროცესში ჩართვის უფლება არ ჰქონდა. მისი ერთ–ერთი პირველი სტუდენტი, დენის პარკერ–რილი, იხსენებს: „ომამდელი ოქსფორდი მასკულინური ციტადელი იყო, საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა ფაკულტეტები კი კიდევ უფრო მეტად. ერთ–ერთი ყველაზე დიდი პრობლემა, ჰოჯკინს ძლიერ რომ აწუხებდა, იყო ის, რომ ქიმიის იმ კლუბში, რომელშიც მხოლოდ ქიმიკოსი მამაკაცები იყვნენ გაერთიანებულნი, არ იღებდნენ ქალებს; არ აძლევდნენ შეხვედრებზე დასწრების უფლებას. მათ არ შეეძლოთ სემინარების ჩატარება მიმდინარე კვლევების შესახებ, მოხსენებების წაკითხვა და ა.შ.. ქროუფუთი, მიუხედავად ავტორიტეტისა, შესანიშნავი შესაძლებლობებისა და რეპუტაციისა, ერთხელაც კი არ მიუწვევიათ კრებაზე. რილის აღიზიანებდა ეს უსამართლობა და აგდებული დამოკიდებულება. ქალს სთხოვა, ჩემი სამეცნიერო ნაშრომის ხელმძღვანელი გახდითო. გაოცებულმა კაცებმა წარბები აწკიპეს. „ვინ ვიყავი მე? ვაჟთა პრესტიჟული კოლეჯის წევრი, რომელმაც მენტორად აირჩია ის ახალგაზრდა ქალი, ლექტორის სტატუსიც კი რომ არ ჰქონდა უნივერსიტეტში და მხოლოდ ქალთა კოლეჯისაგან მინიჭებული სტიპენდიის წყალობით განაგრძობდა კვლევას!“ – დასძენს რილი.
ფაკულტეტის წევრ კაცებს ორ–ორი თანამდებობა ჰქონდათ, დოროთის კი მხოლოდ სომერვილის კოლეჯის ფინანსური შემწეობით გაჰქონდა თავი. როცა ლექტორად დანიშვნის თხოვნით მიმართა უნივერსიტეტის საბჭოს, უარით გაისტუმრეს. იმედი გაუცრუა მათმა გადაწყვეტილებამ, მაგრამ მაინც არ გაიტეხა გული. ენთუზიაზმით გააგრძელა დაწყებული საქმე. რილის ახარა, თანახმა ვარ, თქვენი ნაშრომის ხელმძღვანელი გავხდეო, კრისტალოგრაფიის სახელმძღვანელო და მილაკი აჩუქა და აუხსნა, როგორ უნდა შესდგომოდა საქმეს. როგორც თავად რილი აღიარებს, არ იყო მზად ამ რთული ამოცანისათვის თავის გასართმევად. „ასე მეგონა, უძირო წყალში გადაშვება მთხოვა. არ უკითხავს, შევძლებდი თუ არა ცურვას!“ – იგონებს მეცნიერი.
1934 წელს, როცა ქალს პირველად ჩაუვარდა ხელში ინსულინის კრისტალები, ჩართო რენტგენის აპარატი და ხანგრძლივი დასხივების შემდეგ მიიღო ნათელი დიფრაქციული გამოსახულება. ისე აღაფრთოვანა ჩინებულმა შედეგმა, თვალი ვერ მოხუჭა იმ ღამეს; სიხარულისაგან თავბრუდახვეული, გარიჟრაჟამდე დაეხეტებოდა ოქსფორდის ქუჩებში; დილაუთენია შეეჩეხა ერთ სათნო პოლიციელს, რომელმაც თავაზიანად ურჩია შინ დაბრუნება. ქროუფუთი წარმოიდგენდა იმ ნანატრ დღეს, როცა საბოოლოოდ გაშიფრავდა ამ თითქმის შეუცნობელი მოლეკულის სტრუქტურას და საბოლოოდ შეცვლიდა მილიონობით ადამიანის ცხოვრებას. სწორედ ეს მტკიცე რწმენა და ურყევი თავდაჯერება იყო ის, რაც გამოარჩევდა იმ მეცნიერთაგან, რომელთაც ხელი აიღეს რთული ბიომოლეკულების კვლევაზე, რადგან მიიჩნიეს, რომ რენტგენული კრისტალოგრაფია ვერ მოჰფენდა ნათელს ამ საიდუმლოს. „ინსულინი მეტისმეტად დიდი მოლეკულა იყო და იმხანად, მისი დეტალური შესწავლა ძალზე რთული იქნებოდა, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, ვერ გავუძელი ცდუნებას, ამოვზარდე კრისტალები და შევასრულე კალკულაციები. გამუდმებით ვფიქრობდი ინსულინის კრისტალებზე“.
კიდევ უფრო ნათელი გახდება მისი უშრეტი ენთუზიაზმი, თავდადება, შემართება, უანგარობა და მეცნიერების სიყვარული, თუკი გავითვალისწინებთ, რაოდენ მძიმე პირობებში უხდებოდა მუშაობა. მისი ლაბორატორია „Natural History Museum“-ის სიღრმეში იყო მიმალული. ამ ძველთაძველ, გოტიკურ შენობაში იკვლევდა სტეროლებსა და ბიოლოგიურად მნიშვნელოვან სხვა მოლეკულებს. თვით ლაბორატორიაც გოტიკურ შენობას ჰგავდა. მთელი აღჭურვილობა, კრისტალთა შესანახი სათავსები და პოლარიზაციული მიკროსკოპი დახვავებულიყო იმ ოთახში, რომელში შეღწევაც მხოლოდ მისადგმელი კიბის წყალობით იყო შესაძლებელი. ქალს ძლიერ უჭირდა იმ კიბეზე აცოცება, რადგან რევმატოიდული ართრიტი აწუხებდა, კიდურები უშუპდებოდა, აუტანლად სტკიოდა, ცალი ხელით ეჭიდებოდა სახელურს, მეორე ხელით კი ჩაებღუჯა ფასდაუდებელი კრისტალებით სავსე ჭურჭელი. როგორც მისი კოლეგები იხსენებენ, ერთი ბეწო კრისტალიც კი არასოდეს გადავარდნია კიბეზე ასვლა–ჩამოსვლისას. მის კაბინეტს მხოლოდ ერთი ფანჯარა ჰქონდა. ეს იყო სინათლის ერთადერთი წყარო. იმდენი ფულიც კი არ გააჩნდა, კვლევისთვის აუცილებელი დანადგარები შეეძინა. მიუხედავად ამისა, არ ყრიდა ფარ–ხმალს; არ კარგავდა დაფინანსების მოპოვების იმედს. სწამდა, ნაყოფს გამოიღებდა ასეთი შეუპოვრობა და შესძლებდა ახალ მოწყობილობათა შეძენას. კაპიტალისტებს მუდამ ენანებოდათ ფულის გამეტება სამეცნიერო კვლევის დასაფინანსებლად; მილიტარისტული იდეოლოგიით განმსჭვალული მთავრობა წარმოუდგენლად დიდ რესურსს ხარჯავდა ჯარის აღჭურვილობის საყიდლად, მასობრივი განადგურების იარაღის შესაქმნელად, მაგრამ არასოდეს იმეტებდა თანხას იმ მეცნიერთათვის, რომელთაც ეწადათ ადამიანთა სიცოცხლის ხსნა, მათი ტანჯვის შემსუბუქება და კაცობრიობისათვის სიკეთის მოტანა. ის დეპარტამენტი, სადაც მეცნიერი მუშაობდა, მხოლოდ 50 ფუნტს იმეტებდა (წელიწადში ერთხელ!) აპარატურის საყიდლად. ლაბორატორიას მაცივარიც კი არ ჰქონდა, მიუხედავად იმისა, რომ აუცილებელი იყო საკვლევ კრისტალთა შენახვა დაბალ ტემპერატურაზე. როცა ჰოჯკინმა და მისმა სტუდენტებმა ფული შეაკოწიწეს და იაფად შეიძინეს მაცივარი, ადმინისტრაციამ მკაცრად გააკრიტიკა ისინი და გაფრთხილებაც მისცა. სტუდენტები აღფრთოვანებულნი იყვნენ ამ ქედუხრელი მეცნიერით. ახალგაზრდა ქალმა შეძლო მათი პატივისცემისა და მხარდაჭერის მოპოვება. მართალია, ფაკულტეტის წევრები, თავდაპირველად, ამრეზით უყურებდნენ, სერიოზულად არ აღიქვამდნენ, არად აგდებდნენ, ქიმიური კრისტალოგრაფიის ლექტორის სტატუსი არ მიანიჭეს, თუმცაღა, როგორც იქნა, შეამჩნიეს მისი ტალანტი.
ძლიერ ენატრებოდა ბერნალის ლაბორატორიაში გატარებული მშვენიერი, დაუვიწყარი დღეები, იქაური გარემო, მეგობრული კეთილგანწყობა, არაფორმალური ურთიერთობები, იერარქიის არარსებობა. სული ეხუთებოდა შუასაუკუნეობრივი სტილით გამორჩეულ იმ ნაგებობაში, რომლის სიღრმეშიც ალუფხულიყო დინოზავრთა ჩონჩხები, გამხმარი ხეშეშფრთიანები, ანთროპოლოგიური ექსპონატები და მოძველებული აპარატები. ქალი ასეთი ზედსართავებით აღწერდა იქაურობას: „საზარელი“, „პრიმიტიული“, „მეთვრამეტე საუკუნის გრავიურის მსგავსი“. მისი თქმით, ფანჯარა ისე მაღლა იყო, ვერავინ მისწვდებოდა; თვით ყველაზე ადამიანიც კი ვერ შესძლებდა გარეთ გახედვას. სწორედ იმ სარკმლის ძირას ინახავდა მიკროსკოპს. მომიჯნავე ოთახში მოწყობილი იყო რენტგენის კაბინეტი, სამეცნიერო ფანტასტიკისა და თრილერის ჟანრის ფილმს რომ მოაგონებდა მნახველს. ზონრებით შეკრული ელექტროსადენები გირლანდებივით ეკიდა ჭერზე. ქროუფუთი და მისი სტუდენტები ქაღალდებით მოფენილ დიდ მაგიდაზე აანალიზებდნენ მონაცემებს, სხივთტეხისათვის განკუთვნილი ოთახის შუაგულში. ერთადერთი გაფრთხილება იყო გაკრული კართან: „საფრთხე! 60, 000 ვოლტი!“
„თმა ყალყზე მიდგებოდა ხოლმე… ნამდვილი სასწაულია, უბედურება რომ არ დატრიალდა!“ – იხსენებს მეცნიერი.
ერთხელ, „Home Guardsman“-ის (ასე უწოდებდნენ ბრიტანეთის იმ სამხედრო დაჯგუფებას, რომელიც სახელმწიფოს არმიას ეხმარებოდა მეორე მსოფლიო ომისას) ერთი წევრი გამომწვევად უქნევდა თავის ხიშტს ლაბორატორიაში გვიანობამდე შემორჩენილ სტუდენტს; შემთხვევით შეეხო მავთულს, ლამის დენმა დაარტყა და იქვე გააფრთხო სული.
მხოლოდ არდადეგებისას ახერხებდა კემბრიჯში გამგზავრებას, მონატრებული ბერნალის ნახვასა და მეცნიერული დიალოგის გაბმას. მაშინ კიდევ უფრო მძაფრად გრძნობდა გარდასულ დღეთა მონატრებას; ნოსტალგია სტანჯავდა; ნატრობდა იმ თბილ, ამხანაგურ, კოლეგიურ გარემოში დაბრუნებას. ოქსფორდში ყოფნისას ეჩვენებოდა, რომ გზის გაკაფვას ლამობდა დინოზავრთა შორის და არავინ იღებდა ყურად მის თხოვნას.
გამოხდა ხანი და მეცნიერმა ერთ უფროს პროფესორს სთხოვა დახმარება: „ხომ არ შეგიძლიათ, ბრიტანულ ქიმიურ კომპანიას სთხოვოთ 600 ფუნტის ღირებულების აღჭურვილობა?“ არაამქვეყნიური იერის მიუხედავად, ქალი პირდაპირი, რეალისტი და პრაქტიკული იყო; მყარად ედგა ფეხი მიწაზე; მუდამ ფაქტებითა და არგუმენტებით იყო შეიარაღებული. რაკი პროფესორი მიხვდა, რომ პრეტენდენტი ჩინებულად იყო მომზადებული, დაჰპირდა, ვიპოვი დაფინანსებას, რათა ახალი კამერა და რენტგენის აპარატი შეიძინოთო.
ქალს 1937 წელს მიანიჭეს დოქტორის ხარისხი.
ქოლესტეროლ იოდიდი
დოროთიმ მიზნად დაისახა ქოლესტეროლის სტრუქტურის გაშიფრვა. მრავალმა ქიმიკოსმა წარუდგინა სამეცნიერო საზოგადოებას ამ კრისტალიზებული ცხიმოვანი (ლიპოფილური) სპირტის ფორმულა, თუმცაღა, ყველა სტრუქტურა მცდარი გამოდგა. როგორც იქნა, ერთმა ლონდონელმა ქიმიკოსმა შეადგინა მისი სწორი ქიმიური ფორმულა, მაგრამ ვერ შეძლო იმის ახსნა, როგორ იყო განლაგებული მოლეკულაში ნახშირბადის, წყალბადისა და ჟანგბადის ატომები (ცხადია, სამ განზომილებაში). ეს ნამდვილი თავსატეხი აღმოჩნდა მეცნიერთათვის. ჰოჯკინმა ამ ამოცანის ამოხსნა გადაწყვიტა; განიზრახა მნიშვნელოვანი ბიოქიმიური პრობლემის გადაჭრა და არად ჩააგდო ის ფაქტი, რომ თითქმის ყველა მეცნიერი შეუძლებლად მიიჩნევდა სტრუქტურის ნათელყოფას. სწორედ ამ თვალსაზრისით იყო გამორჩეული მისი სამეცნიერო მოღვაწეობა – შეუძლებლის კეთება იზიდავდა.
ქოლესტეროლის აგებულების გამოქვეყნება კიდევ ერთი სამეცნიერო ტრიუმფი იყო. მანამდე არც ერთი კრისტალოგრაფი არ შესჭიდებია ესოდენ რთული სტრუქტურის ორგანული მოლეკულის გამოკვლევას. რენტგენულმა კრისტალოგრაფიამ ისტორიაში პირველად მოჰფინა ნათელი იმ მოლეკულას, რომელსაც ვერაფერი მოუხერხეს სინთეზური და ორგანული ქიმიის თვალსაჩინო სპეციალისტებმა. დოროთის ბავშვური სიხარული დაეუფლა, როცა მიზანს მიაღწია; ხტუნვასა და ცეკვას მოჰყვა ლაბორატორიაში.
1945 წელს დაიბეჭდა მისი ამომწურავი ნაშრომი ქოლესტეროლ იოდიდის შესახებ.
ნათლად განსაზღვრა მოლეკულური კონსტრუქცია, ააგო სივრცული მოდელი და ზუსტად დაადგინა თითოეული ატომის ადგილმდებარეობა კრისტალში. სანამ ამ მიზანს მიაღწევდა, დეტალურად გამოიკვლია ქოლესტეროლ ბრომიდი და ქლორიდი. პიონერი გამოდგა იმ თვალსაზრისითაც, რომ ოსტატურად გამოიყენა პატერსონის „გარდაქმნის ფუნქცია“, მიაგნო იოდის ატომთა განლაგებას, ელექტრონების სიმკვრივის განაწილების რუკა შეადგინა და ზედმიწევნით ზუსტად გამოთვალა ყოველივე. როგორც მისი თანამშრომლები იხსენებენ, გასაოცარი, მოწიწების აღმძვრელი შესაძლებლობებით იყო დაჯილდოებული. შეეძლო, ღრმად ჩასწვდომოდა ყველაფერს, რაც გამოსახულიყო ელექტრონების სიმკვრივის განაწილების რუკაზე, რომელიც შეიცავდა სიმეტრიასთან დაკავშირებულ ელემენტებს.
ქოლესტეროლ იოდიდი იყო ერთ–ერთი პირველი მოლეკულა, რომლის ანალიზიც მთლიანად დაეფუძნა სამგანზომილებიან კალკულაციებს. ამ ანალიზმა გამოარკვია სტერეოქიმიური ასპექტები და ნახშირბადის თითოეული ატომის სივრცული კონფიგურაცია. თვით ყველაზე მარტივი კრისტალის შესწავლისასაც კი უხდებოდა დაუსრულებელი კალკულაციების შესრულება და შედეგების ათასჯერ გადამოწმება. მისი სტუდენტი იგონებს, რომ ელექტრონთა სიმკვრივის განაწილების რუკა ჰგავდა მთიანი მხარის ტოპოგრაფიულ რუკას; „მთების მწვერვალები“ მიანიშნებდა იმ ადგილებზე, სადაც ატომთა ჯგუფებისთვის უნდა მიეგნოთ.
იგი ლეგენდად იქცა ქოლესტეროლ იოდიდის სტრუქტურის აღმოჩენის შემდეგ. კიდევ უფრო გაითქვა სახელი, რადგან ჩინებულად ეხერხებოდა ელექტრონთა სიმკვრივის განაწილების რუკის განმარტება; უტყუარი ალღოს წყალობით ხვდებოდა, რა კავშირი იყო რუკაზე გამოსახულ „მწვერვალებსა“ და „ხეობებს“ შორის; რა ურთიერთმიმართება არსებობდა კრისტალის სიღრმეში დამალულ ატომებსა და თავისუფალ სივრცეებს შორის. მრავალი თვე და წელიც კი სჭირდებოდა მათემატიკური კალკულაციების დასრულებას, რადგან ლაინუს პოლინგის წესები, ბრეგისა და პატერსონის რუკები, ბივერსისა და ლიპსონის თამასები ვერ აძლევდა ამომწურავ ინფორმაციას. თითქმის ყველაფერი იდუმალებით იყო მოცული. ფოტოგრაფიულ ფირზე აღბეჭდილი ლაქები ნათელს ვერ მოჰფენდა მთელ სტრუქტურას. ამიტომ იკვლევდა მრავალ კრისტალს და ერთმანეთს ადარებდა მიღებულ შედეგებს. როცა ახალი კრისტალი საოცრად ჰგავდა ძველს, სწორედ ეს აძლევდა სრულ სურათს და იმის შესაძლებლობას, უშეცდომოდ განესაზღვრა ყველა ატომის ადგილმდებარეობა.
ისე მოიხვეჭა სახელი, კრისტალებით დაიფარა მისი სამუშაო მაგიდა. მეცნიერები თითქმის ყველა ქვეყნიდან უგზავნიდნენ კრისტალებს, რადგან იცოდნენ, მზად იყო, თვით ყველაზე რთული სტრუქტურებიც კი გაეშიფრა.
იმხანად, ერთი მნიშვნელოვანი მოვლენა მოხდა მის ცხოვრებაში: სიყვარული ეწვია. თომას ლიონელ ჰოჯკინი აღმოჩნდა მისი რჩეული. ამ კაცის წინაპრები ისტორიკოსები, მეცნიერები და აკადემიურ წრეებში ცნობილი პიროვნებები იყვნენ. ჩინებული მთხრობელი იყო, ოსტატურად გამოსდიოდა საინტერესო და სახალისო ამბების მოყოლა, ცხოვრების ბოჰემური წესით გამოირჩეოდა, დიდი გურმანი, დარდიმანდი, ფუფუნების, დროსტარებისა და გართობის მოყვარული გახლდათ. მთელი გულით უყვარდა კერძების მომზადება, გემრიელი ღვინო და შამპანური. ეს წუნდაუდებელი მზარეული სტუმართმოყვარეობითაც იყო განთქმული. თითქმის ყოველდღე უმასპინძლდებოდა სტუმრებს. მისი სახლი ინტელექტუალთა თავშეყრის ადგილად ქცეულიყო. ყველა ამჩნევდა მის გულთბილობასა და ხალისიანობას.
როცა თომასი პალესტინაში ასწავლიდა (მთავრობის დავალებით), მხარი დაუჭირა ამბოხებულ არაბებს, რომელთაც გაბედეს ბრიტანელი კოლონიალისტების წინააღმდეგ გალაშქრება. ამის გამო თქვა უარი სამსახურზე. სამშობლოში დაბრუნებული, კომუნისტური პარტიის წევრი გახდა. იქ დაიწყო მისი პოლიტიკური მოღვაწეობა, რომელსაც „London Times“-მა „დაღვრემილობა და უმოქმედობა“ უწოდა. მძიმე ხანა დაუდგა. ბუნდოვანი იყო მისი მომავალი. არ იცოდა, რა გზას დასდგომოდა. სულ სხვაგვარ მდგომარეობაში იყო დოროთი: ფეხი მოიკიდა ოქსფორდში და ადგილი დაიმკვიდრა სამეცნიერო საზოგადოებაში. იზიდავდა ეს გამჭრიახი, ერუდირებული, ენამჭევრი, სიცოცხლით სავსე, მარდი, სხარტი და ენთუზიაზმით აღსავსე კაცი, რომლის სოციალურ და პოლიტიკურ იდეებსაც იზიარებდა. მასავით უყვარდა ლიტერატურა, ხელოვნება, არქეოლოგია, გეოგრაფია… მიმადლებული ჰქონდა მჭევრმეტყველების ნიჭი.
როგორც კი დაქორწინდნენ, კიდევ ერთხელ იჩინა თავი გენდერულმა დისკრიმინაციამ: დოროთის შეუწყვიტეს სომერვილის კოლეჯის სტიპენდია. ხანგრძლივი ბრძოლის გადატანა და ბიუროკრატიული დაბრკოლებების გადალახვა მოუხდა დამსახურებული ფინანსური დახმარების დასაბრუნებლად.
გარდა ამისა, მეცნიერი აღაშფოთა საკუთარი გვარის უგულებელყოფამ: ჩვეულებრივ, საკუთარი გვარით (ქროუფუთით) აქვეყნებდა სამეცნიერო სტატიებს, მაგრამ როცა თომასს გაჰყვა ცოლად, თითქმის აიძულეს, ქმრის გვარი მიეწერა ნაშრომის ბოლოს. მისი უფროსი ვაჟი, ლიუკი, იხსენებს: „იმ დღეს დედა შინ დაბრუნდა და ტრაგიკული ტონით შესძახა: „დღეს დავკარგე ჩემი ქალიშვილობის გვარი!” ასე მოხდა“. მიუხედავად ამისა, არ შეეგუა ამგვარ დამოკიდებულებას. დაქორწინების შემდეგ ორივე გვარით (ქროუფუთ–ჰოჯკინით) აქვეყნებდა სტატიებს.
ცოლ–ქმარი აქტიურად იყო ჩართული საზოგადოებრივ საქმიანობაში. კვაკერთა კავშირმა (ე,წ. „მეგობართა გაერთიანებამ“) სთხოვა მათ, წვლილი შეეტანათ იმ უმუშევარ ზრდასრულთა განათლების საქმეში, რომელთაც არასოდეს ესწავლათ უნივერსიტეტში. სიამოვნებით შეუსრულეს თხოვნა. საღამოობით უკითხავდნენ ლექციებს სტოკ–ონ–ტრენტში თავმოყრილთ. აღსანიშნავია ისიც, რომ თომასის წინაპრები კვაკერები იყვნენ. დოროთი მუდამ უჭერდა მხარს გაჭირვებულთ, ჩაგრულთ, ხელმოცარულთ და გარიყულთ, პოლიტიკის, სოციალური წყობის, უსამართლობისა და უთანასწორობის მსხვერპლთ. თომასს საოცრად უყვარდა ეს სამუშაო. კვირის ხუთ დღეს ატარებდა ჩრდილოეთში, შაბათ–კვირაობით კი მეუღლეს აკითხავდა ოქსფორდში.
„ისინი მართლა აღმერთებდნენ ერთმანეთს. თომასი საოცრად ახალისებდა დოროთის!“ – იხსენებს მაქს პერუცი.
ჰოჯკინის სტუდენტი, ბარბარა ლოუ, აღნიშნავს: „რასაკვირველია, ძლიერ სურდა დოროთის დაცვა, რადგან ერთი შეხედვით, ფიზიკურად სუსტი ჩანდა“.
„ეს შესანიშნავი ქორწინება იყო, რადგან თომასი თავიდანვე მიხვდა, რომ დოროთი იყო შემოქმედი ბუნებისა და ამიტომაც, უნდა გამოეყენებინა ეს შანსი!“ – აღნიშნავს ამერიკელი მწერალი და იურისტი, ენ სეირი, რომლის მეუღლე, დევიდ სეირი, დოროთის თანამშრომელი იყო. ენ სეირმა ცნობილი ინგლისელი მეცნიერის, როზალინდ ფრანკლინის, ბიოგრაფია გამოაქვეყნა 1975 წელს.
დოროთისა და თომასს სამი შვილი შეეძინათ: ლიუკი (1938 წელს), ელიზაბეთი (1941 წელს) და ტობი (1946 წელს).
მეორე მსოფლიო ომის დასრულების შემდეგ თომასმა ლექტორად დაიწყო მუშაობა ოქსფორდში; ითავა შვილების მოვლა, რათა დოროთის შესძლებოდა შეუფერხებლად მუშაობა. კაცს დაჰყავდა ბავშვები დანტისტთან, ზოოპარკში… საღამოობით რჩებოდა შინ, რათა ცოლი ლაბორატორიაში დაბრუნებულიყო კრისტალოგრაფიული ანალიზის გასაგრძელებლად. „ყოველივე ამის მიღმა იმალებოდა დიდი სიტკბოება და არა უტყვი ტანჯვა. თომასი მარტვილივით არ ეწამებოდა და მსხვერპლად არ სწირავდა თავის ინტერესებს მეუღლეს!“ – დასძენს ენ სეირი.
პენიცილინი
დოროთის შემდეგი ამოცანა პენიცილინის სტრუქტურის გაშიფრვა იყო. უამრავი მეცნიერი ეცადა ამ მიზნის მიღწევას, მაგრამ ყველა მათგანმა ხელი ჩაიქნია, რადგან შეუძლებელ მისიად მიიჩნია. ამ ნივთიერებას იკვლევდნენ გამოჩენილი სწავლულები, ჩეინი და ფლორი, მაგრამ ვერ მოახერხეს მისი აგებულების ნათელყოფა. ერთ დღეს, როცა დოროთი ოქსფორდის ქუჩებში სეირნობდა, ერნტს ჩეინს შეეჩეხა. „ერთ მშვენიერ დღეს მოგაწვდით კრისტალებს!“ – დაჰპირდა აღტყინებული კაცი, თუმცაღა, სამწუხაროდ, კრისტალები ვერ ამოიზრდებოდა იმ ბარიუმის მარილიდან, რომელზეც მაშინ მიუწვდებოდა ხელი.
დიდი დავა გაჩაღდა ქიმიკოსთა შორის; ვერა და ვერ შეთანხმდნენ, როგორი შემადგენლობა და აგებულება ჰქონდა ამ რთულ, იდუმალებით მოცულ მოლეკულას. დოროთი იყო პირველი მეცნიერი, რომელმაც პასუხი გასცა ამ შეკითხვას, გაჰფანტა ყოველგვარი ეჭვი, ბუნდოვანება და დაამტკიცა, რომ პენიცილინი ბეტა ლაქტამს შეიცავდა.
მიუხედავად ამისა, მრავალმა ქიმიკოსმა არ ირწმუნა მისი იდეები. თავად მეცნიერი წერს: „ძლიერი არგუმენტები მოიშველიეს ორივე სტრუქტურის უარსაყოფად: როგორც ბეტა ლაქტამის, ასევე ოქსაზოლონის… ერთხანს, სრულიად შეუძლებელი ჩანდა სამციკლიანი აგებულების არსებობა, კრისტალოგრაფიული თვალსაზრისით“.
ქალს სწამდა, რომ ნივთიერების მოლეკულური სტრუქტურის ცოდნა იქნებოდა პენიცილინის სინთეზირებისა და მასობრივი წარმოების საწინდარი.
ურიცხვი ადამიანი კვდებოდა ბაქტერიული ინფექციებისა და ანთების გამო. ისეთი ანტიბიოტიკი, როგორიც პენცილინი იყო, ნამდვილი ხსნა იქნებოდა ტანჯული კაცობრიობისათვის. ბრიტანეთისა და ამერიკის მთავრობათა წარმომადგენლებმა ერთ–ერთ მთავარ საიდუმლოებად აქციეს პენიცილინის კვლევა. მხოლოდ იმ მეცნიერებს მიუწვდებოდათ ხელი მონაცემებზე, უშუალოდ რომ მუშაობდნენ პროექტის ფარგლებში. რამდენიმე ლაბორატორიაში მიიღეს ბენზილპენიცილინის (სხვაგვარად, „პენიცილინ G“-ს უწოდებენ) შესანიშნავი კრისტალები და გაუგზავნეს მეცნიერს. ეს ნივთიერება გამოყვეს იმ ობიდან, ნესვს რომ მოედო ილინოისის შტატის ერთ–ერთ მხარეში. მიუხედავად ყველაფრისა, ჰოჯკინს სჭირდებოდა კიდევ უფრო მეტი კრისტალი, რათა საბოლოოდ შეეცნო მოლეკულის მისტიკა. მოითხოვა პოტასიუმი და რუბიდიუმი, რათა ყველა კრისტალისთვის გადაეღო სურათები და ერთმანეთს შეედარებინა დიფრაქციული გამოსახულებები. როგორც იქნა, „Royal Institution of Great Britain“-მა შეძლო ამერიკის მთავრობის დარწმუნება და შეერთებული შტატების სამხედრო თვითმფრინავმა ათი მილიგრამი სოდიუმი ჩამოუატანა ახალგაზრდა სწავლულს. „Medical Research Council“-ის თხოვნით, ბრიტანეთის ერთ–ერთმა კომპანიამ ცოტაოდენი რუბიდიუმი გადასცა მკვლევარს, „Squibb“-მა კი რამდენიმე მილიგრამი პოტასიუმი გაიმეტა. ქალს შეატყობინეს, რომ პროექტი გასაიდუმლოებული იყო და არავითარი ინფორმაცია არ უნდა გაენდო არავისთვის, არც ინგლისში და არც ქვეყნის მიღმა.
თავდაპირველად, არავის ჰქონდა სტრუქტურის აღმოჩენის იმედი, რადგან ამ ნივთიერების ანალიზი ბევრად უფრო რთული გამოდგა, ვიდრე სტეროლისა. თითქმის არავინ იცოდა, ბრიტანელი და ამერიკელი მეცნიერები ერთდროულად რომ მუშაობდნენ პენიცილინის ოთხ სხვადასხვა ფორმაზე. ჰოჯკინს მხოლოდ ერთი სტუდენტი, ბარბარა ლოუ, ეხმარებოდა კვლევაში. როცა ფოტოგრაფიულ ფირზე აღბეჭდილ ლაქებს იკვლევდნენ, შეამჩნიეს, რომ მოლეკულები ერთმანეთზე იყო აკოკოლავებული; ძალზე ძნელი აღმოჩნდა მათი დაცალკევება. „ცოტა არ იყოს, დომხალად გვეჩვენებოდა; არა მთლიან, არამედ ცოტაოდენ დომხალად!“ – ხუმრობით აღნიშნავს ბარბარა.
ყველაზე დიდი დაბრკოლება ის იყო, რომ არავინ იცოდა პენიცილინის შემადგენლობა და ქიმიური ფორმულა. ჰოჯკინმა და ლოუმ ნულიდან დაიწყეს მუშაობა. ბოლო არ უჩანდა მონაცემთა შეგროვებასა და მათემატიკურ კალკულაციებს. ორი მეცნიერი ქალი პენიცილინის სხვადასხვა ფორმათა კრისტალებს უმიზნებდა რენტგენის სხივებს და შეისწავლიდა ფოტოგრაფიულ ფირზე გამოსახულ ბუნდოვან ლაქებსა და წერტილებს. ასეთი რთული ნაერთის ატომთა განლაგების დადგენას ფილიგრანული მიდგომა, ღრმა ცოდნა, ელექტრონების განაწილების რუკის ოსტატურად გაშიფრვა, სამგანზომილებიანი სიმეტრიების საფუძვლიანი ცოდნა და პედანტური სიზუსტე სჭირდებოდა.
პენიცილამინ ჰიდროქლორიდის კრისტალები რომ მოიპოვეს, ამ ნივთიერებისა და მისი დერივატების შესწავლაც დაიწყეს. აღსანიშნავია ისიც, რომ კვლავ მოძველებულ დანადგარებს იყენებდნენ. არ ჰქონდათ ისეთი აპარატურა, მაღალი ხარისხის, მკაფიო სურათები მიეღოთ. ერთდროულად აანალიზებდნენ სოდიუმს, პოტასიუმს, რუბიდიუმს; იყენებდნენ იზომორფული ჩანაცვლების მეთოდს, იკვლევდნენ ოპტიკურ ანალოგებსა და სიმკვრივის განაწილების რუკებს. ჩამოაყალიბეს სრული ქიმიური ფორმულა. ნივთიერება შედგებოდა წყალბადის, ნახშირბადის, ჟანგბადის, აზოტისა და გოგირდის ატომებისაგან.
თითქმის ყველა ქიმიკოსის ვარაუდი მცდარი აღმოჩნდა. როცა ქალი მივიდა დასკვნამდე, რომ მოლეკულა ბეტა ლაქტამს შეიცავდა, გამოჩენილმა ქიმიკოსმა უთხრა, ცდები, ჩანასახშივე მცდარია ეგ თეორიაო. ნობელის პრემიის ლაურეატი, სერ რობერტ რობინსონი, რომელიც მაშინ ორგანული ქიმიის პროფესორი იყო ოქსფორდში, სკეპტიკურად განეწყო მისდამი. კიდევ ერთი ქიმიკოსი, ჯონ კორნფორთი (მანაც მოიპოვა ნობელის პრემია ქიმიის დარგში), დაიქადნა, თუკი გამოირკვევა, რომ მოლეკულა ბეტა ლაქტამისაგან შედგება, ხელს ავიღებ ქიმიკოსობაზე, საბოლოოდ ჩამოვშორდები მეცნიერებას, სოფლად დავსახლდები და სოკოებს მოვიყვანო.
ქალი სავსებით მართალი იყო; პენიცილინი შეიცავდა თიაზოლიდინის ხუთწევრა რგოლს, რომელიც ეკვროდა ბეტა ლაქტამის რგოლს. მანამდე არავის ენახა ასე უჩვეულოდ დაკავშირებული კომპონენტები, ესოდენ რთული კონფიგურაცია. ქიმიური ფორმულის გარკვევის შემდეგ გახდა შესაძლებელი ნივთიერების მრავალი ქიმიური მოდიფიკაციის შექმნა, იმ დერივატიბისა და ანტიბიოტიკების დამზადება, წარმატებით რომ გამოიყენეს თერაპიაში. ეს სახესხვაობები იყო ცეფალოსპორინები და თიოსტრეპტონები. გამოხდა ხანი და დოროთიმ მათ კრისტალურ სტრუქტურასაც მოჰფინა ნათელი.
„მშვენიერი დღე იდგა, როცა პირველად შევძელით სამგანზომილებიანი მოდელის აწყობა… მერე მეგობრებს ჩამოვურეკეთ, რათა მოსულიყვნენ ლაბორატორიაში და საკუთარი თვალით ეხილათ, როგორი იყო პენიცილინი სინამდვილეში!“ – წერს დოროთი.
1945 წლის რვა მაისს ბოლო მოეღო ომს. ქუჩებში გამოფენილი, სიხარულისაგან აცრემლებული ხალხი გამარჯვებას ზემობდა. ქროუფუთმა ძლივს გაიკაფა გზა იმ ზედახორასა და ჯგლეთაში. შეიძლება, ითქვას, რომ სხვებზე მეტად ეზეიმებოდა, რადგან იცოდა, მრავალ მომაკვდავს აჩუქებდა სიცოცხლეს. მთელი ძალით ჩაებღუჯა პენიცილინის მოლეკულური მოდელი, რომელიც უნდა ეჩვენებინა ერნსტ ჩეინისა და ფლორისათვის. ამ ორმა მეცნიერმა ჩაატარა ცდა – რვა თაგვს შეუყვანა ორგანიზმში ბაქტერიის მომაკვდინებელი დოზა, მერე კი პენიცილინი შეუშხაპუნა ოთხ მათგანს. ოთხი გადარჩა, ოთხი კი ტანჯვით მოკვდა.
ჰოჯკინმა საბოლოოდ დაამტკიცა, რომ ბაქტერიის მკვლელი ნივთიერების, პენიცილინის, სამედიცინო მიზნებით გამოყენება უდიდესი მიღწევა იქნებოდა.
პენიცილინის სტრუქტურის გამოქვეყნების შემდეგ ყველასთვის ნათელი გახდა, რომ იგი კრისტალოგრაფიის დიდოსტატი იყო. მრავალი წლის შემდეგ, ნობელის პრემიის კომიტეტმა „კრისტალოგრაფიის ახალი ერის დიდებული დასაწყისი უწოდა ამ ნივთიერების აგებულების გაშიფრვას. როგორც ჩეინმა აღნიშნა ნობელის პრემიის გადაცემის საზეიმო ცერემონიისას, ჰოჯკინის პენიცილინის სტრუქტურა დიდი გარღვევა იყო მეცნიერებაში. მისი თქმით, მეცნიერებს შორის გაჩაღებულმა დებატებმა ვერავითარი შედეგი ვერ მოიტანა; არც ერთი ნათელი დასკვნა არ გამომდინარეობდა მათი მსჯელობიდან. მეცნიერმა ხაზი გაუსვა დოროთის უდიდეს დამსახურებას და იმ ფაქტს, რომ რენტგენულმა კრისტალოგრაფიამ საბოლოოდ გადაჭრა ზემოაღნიშნული პრობლემა. „ისტორიაში პირველად მოხდა ასეთი რამ: მთელი მოლეკულის სტრუქტურა გამოიყვანეს რენტგენული დიფრაქციის წყალობით მიღებული მონაცემებიდან. ეს კიდევ უფრო შესანიშნავია, თუკი გავითვალისწინებთ იმას, რომ ამგვარი აღმოჩენა შესაძლებელი გახდა ისეთ რთულ ნივთიერებაზე მუშაობისას, როგორიც პენიცილინია!“ – დასძინა კაცმა.
ეს ობის სოკო შეუცვლელი მედიკამენტი გამოდგა. მას შემდეგ, რაც ალექსანდ ფლემინგმა აღმოაჩინა იგი, მრავალი მეცნიერი ცდილობდა პენიცილინის გაწმენდას, სუფთა სახით მიღებას და გაშიფრვას, მაგრამ ყველამ დაყარა ფარ–ხმალი და გადაწყვიტა, რომ ეს ნივთიერება მხოლოდ ბაქტერიოლოგებისათვის იყო საინტერესო და არ ექნებოდა არავითარი პრაქტიკული მნიშვნელობა მედიცინაში. საბედნიეროდ, მცდარი აღმოჩნდა მათი იდეა. ამ ნივთიერების ექსტრაქტებით შეიქნა სასწაულთმოქმედი წამალი, რომელმაც იხსნა ფრონტზე დაჭრილი მილიონობით ჯარისკაცი, ბაქტერიული ინფექციებითა და ანთებით რომ იტანჯებოდა. შედეგი მართლაც რომ საკვირველი იყო. 1941 წლის თებერვალში პირველად უმკურნალეს პაციენტებს ამ მედიკამენტით. ექიმებმა იხილეს სასიკვდილოდ განწირულ სნეულთა მკვდრეთით აღდგომა. მეცნიერული სასწაულის მომსწრენი გახდნენ. პენიცილინის წარმოების განვითარება და მასობრივი გამოყენების პროდუქტად ქცევა პრიორიტეტი გახდა მრავალი ქვეყნის მთავრობისათვის. ამ საქმეში ჩაერთვნენ აკადემიკოსები და ფარმაცევტული კომპანიები; შედგა საერთაშორისო თანამშრომლობა; შეიქმნა პენიცილინის მთელი ინდუსტრია.
წარმატებით თავბრუდახვეულმა ქროუფუთმა სიხარული გაუზიარა თავის კოლეგასა და მენტორს, ბერნალს. „მახსოვს, როგორ ვისხედით „ლონდონის სამეფო საზოგადოების“ შენობის კიბის საფეხურებზე და ვსაუბრობით… მოვახსენე, პენიცილინის სტრუქტურა გავშიფრეთ–მეთქი. მომიგო, ნობელის პრემიას მოგანიჭებენ ამ დამსახურებისათვისო. ვუთხარი, მირჩევნია, „სამეფო საზოგადოების“ წევრად ამირჩიონ–მეთქი. „ეს უფრო რთული იქნება!“ – შენიშნა მან“,_იხსენებს დოროთი. მათდა სასიხარულოდ, არ გამართლდა ჯონის ვარაუდი. მეცნიერმა მიზანს მიაღწია 1947 წელს – გახდა მესამე ქალი, იმ საზოგადოების წევრად რომ აირჩიეს (ამ დაწესებულებას 287 წლიანი ისტორია ჰქონდა იმხანად).
ჰოჯკინი ფიქრობდა, რომ მეტად მძიმე იყო ქალთა ხვედრი; მეცნიერ ქალებს ბევრად უფრო ძვირად უჯდებოდათ წარმატების მიღწევა და უფრო დიდი საზღაურისა და მსხვერპლის გაღება უწევდათ, ვიდრე მამაკაცებს.
მისი თქმით, პენიცილინის აგებულების აღმოჩენის შემდეგაც მძიმე პირობები იყო მის ლაბორატორიაში. „როკფელერის ფონდის“ მწირი დაფინანსება არ აღმოჩნდა საკმარისი რიგიანი აპარატურის შესაძენად. ერთხანს, ლაბორატორიის მთელ „აღჭურვილობას“ შეადგენდა ერთმანეთზე შედგმული ორი მაგიდა. არ ჰქონდათ გათბობა; იატაკი ყინულივით ცივი და ნესტიანი ჩანდა; დაწესებულების ყოველწლიური ბიუჯეტი სასაცილოდ მცირე იყო. ხელმძღვანელობა ხშირად იჩენდა ამაზრზენ სიძუნწეს. როცა გაწყდა ის მავთული, რომელზეც თერმომეტრი იყო მიმაგრებული, ბარბარა ლოუმ დეპარტამენტის ადმინისტრატორს სთხოვა ორი დუიმით დიდი მავთული. კაცმა დავთარში ჩაიხედა და დაუღრიალა: „სამი თვის წინ მოგეცი ორდუიმიანი მავთული. სად წაიღე?!“
ერთხელ, როცა დოროთიმ ლაბორატორიის გასაღები დაკარგა, ძალიან გაუჯავრდა ვინმე თაინი პაუელი. დაუდევარი უწოდა. მრავალი წლის შემდეგ, სრულიად შემთხვევით იპოვა გასაღები. პაუელისათვის დაბრუნება მოისურვა კიდეც, თუმცა, ისე შეუშუპდა ფეხები, სიარულის ძალაც კი არ ჰქონდა. გადაწყვიტა, წუთით ჩამომჯდარიყო სკამზე. თაინიმ თვალი მოჰკრა, როგორ მოარგო გასაღები კარს. დოროთიმ უთხრა თავის თანამშრომელს, გი დოდსონს, რომელიც მაშინ მისი სტუდენტი იყო: „ღმერთო! მრავალი წლის წინ ვუთხარი, დავკარგე ეს გასაღები–მეთქი, ახლა კი… ნახე, რა დაინახა?! არასოდეს დაიჯერებს, რომ მართლა დავკარგე!“
მეორე მსოფლიო ომის დასრულების შემდეგ, დოროთისა და მის მეუღლეს კიდევ უფრო რთული პერიოდი დაუდგათ. დიდი ფინანსური პრობლემები შეექმნათ. წლიური შემოსავალი (დაახლოებით, 900 ფუნტი) არ იყო საკმარისი ხარჯების დასაფარად, რადგან ვუდსტოკ–როუდის 94 ნომერში ჰქონდათ სახლი დაქირავებული. მეტი გასამრჯელო სჭირდებოდათ.
„გავიაზრე, რომ ჩემი კოლეგების (მამაკაცების) უმეტესობას ორი საუნივერსიტეტო თანამდებობა და ორმაგი ხელფასი ჰქონდა; აზრმა გამიელვა, რომ მეც შემეძლო ამის მიღწევა!“ – წერს დოროთი, თუმცა, როგორც უკვე ითქვა, უარი მოახსენეს ლექტორად დანიშვნაზე.
დოროთის და, ჯოანი, მათთან გადავიდა საცხოვრებლად (ოთხ შვილთან ერთად). ჰოჯკინების ორი მცირეწლოვანი შვილიც იქ ცხოვრობდა. ექვსი თავაწყვეტილი ბავშვი მუდამ ხმაურობდა და იკლებდა იქაურობას. სახლი მუდამ სავსე იყო სტუმრებით. ხან ვინ ათევდა ღამეს მათთან, ხან – ვინ; ხან მესამე რიგის რომელიმე ქვეყნის ლიდერი ეწვეოდა, ხან მეცნიერი, ხან რომელიმე ბავშვის თანაკლასელი. ყველას ეჩვენებოდა, რომ სრული უწესრიგობა და ქაოსი სუფევდა იქ. როცა თომასს ეკითხებოდნენ, მავანი მართლა დარჩა თუ არა თქვენთან ღამის გასათევადო, კაცი მხიარულად შესძახებდა: „მართლა არ ვიცი, მაგრამ შესაძლოა, დარჩა“.
მწვანე დაფა (სწორედ ისეთი, როგორიც სასტუმროებსა და ბარებშია) ეკიდა შემოსასვლელ კართან, რათა სტუმრებს იოლად აეღოთ მათთვის განკუთვნილი წერილები. როცა ლაინუს პოლინგი ვახშმად ეწვია მათ, დოროთიმ განაცხადა, თომასს უნდა დავხვდე ჰითროუს აეროპორტშიო, სტუმრებს უთხრა, გთხოვთ, ღუმლიდან გამოიღეთ ვახშამიო, მერე კი ქურთუკი მოიცვა და მეუღლის შესაგებებლად გაეშურა.
ყოველ წელს ეპატიჟებოდა სტუდენტებს საშობაო წვეულებაზე და გემრიელი საჭმელ–სასმლით უმასპინძლებოდა ყველას. მისი სამეცნიერო ჯგუფი მრავალეროვნული და მულტიდისციპლინარული იყო. ქროუფუთმა მრავალ ქალ მეცნიერსა და სტუდენტს გაუწოდა დახმარების ხელი. მისი სტუდენტი, ტომ ბლანდელი, იხსენებს: „მისი სტუდენტები ყოველთვის ვგრძნობდით, რომ მისი ოჯახის წევრები ვიყავით“. მეგობრები „დედა კატას“ ეძახდნენ ზურგსუკან; მის სტუდენტებს „დოროთის ფისოები“ შეარქვეს. ნობელიანტი მაქს პერუცის თქმით, ქროუფუთი დედობრივ სითბოს ასხივებდა. „ისეთი ტაქტით ართმევდა თავს ყველაფერს… ეს სრულიად უცხო იყო ჩვენი თაობისათვის!“ – აღნიშნავს კრისტალოგრაფი დევიდ სეირი.
ხალხით სავსე მის ლაბორატორიაშიც ისეთივე არაფორმალური ურთიერთობები იყო, როგორიც მის ოჯახში. არ ჰქონდათ არავითარი იერარქიული დაყოფა. ქალი დაჟინებით მოითხოვდა, თვით ყველაზე ახალგაზრდა მკვლევრებსაც კი სახელით მიემართათ მისთვის. უშუალობას იჩენდა ხელქვეითებისადმი. „შენობით“ საუბრობდნენ და დოროთის ეძახდნენ. საგალობლებს ღიღინებდა, როცა რევმატოიდული ართრიტისაგან დაღრეცილი თითებით ცდილობდა იმ ფლოსტების ჩაცმას, შეშუპებულ კოჭებამდე რომ სწვდებოდა. ნაშუადღევს ამობრწყინდებოდა ხოლმე ლაბორატორიის ბნელი სიღრმიდან, რათა ჩაი დაელია სტუდენტებთან ერთად. წევრებს მოჰქონდათ ტკბილეული, სასუსნავები, მოსარკლული ნამცხვრები, წასახემსებელი… დედასავით ზრუნავდა თავის სტუდენტებზე. „არასოდეს იფიქრებდი, რომ თუკი მის კაბინეტში შეაბიჯებდი, დამცირებულად იგრძნობდი თავს. არ გაგრძნობინებდა, რომ რაიმე თვალსაზრისით გამოირჩეოდა, მიუხედავად იმისა, რომ მართლაც ძალიან, ძალიან გამორჩეული იყო!“ – წერს მისი ყოფილი სტუდენტი, ჯუდით ჰოუვარდი, რომელიც ქიმიის პირველი პროფესორი ქალი გახდა დარემის უნივერსიტეტში (1991 წელს).
როცა ჯენი ფიქუორთ–გლასკერმა სთხოვა, სარეკომენდაციო წერილი დამიწერეთ, რათა ამერიკაში დავსაქმდეო, დოროთიმ ბევრად უფრო კარგი სამსახური გამოუძებნა ფილადელფიაში. იგი დღემდე იმ დაწესებულებაში მოღვაწეობს.
როცა შეიტყო, რომ პრინსტონის უნივერსიტეტი არ იღებდა მდედრობითი სქესის წარმომადგენელ სტუდენტებს, ძლიერ განრისხდა და ქიმიის დეპარტამენტს შეუთვალა, ის ახალგაზრდა ქალი, რომელიც მე დავიქირავე, დოქტორანტურის შემდეგომ კვლევას ატარებს და სწორედ მას შეუძლია, გიჩვენოთ, როგორ უნდა გამოთვალოთ კომპიუტერის საშუალებით თქვენი კრისტალოგრაფიული მონაცემებიო. ქროუფუთს მრავალი წლის შემდეგაც კი ისეთ სიამოვნებას ჰგვრიდა ამ ამბის გახსენება, ღიმილი გადაეფინებოდა ბაგეზე, თვალები გაუბრწყინდებოდა და სახე გაებადრებოდა ხოლმე.
იყო ერთი სამწუხარო გამონაკლისი – ნორა, რომელმაც ვერ დაიპყრო დიდების მწვერვალები. ნორა გახლდათ ის გოგონა, რომელმაც შორეულ წარსულში დოროთის მხარდამხარ იბრძოლა იმისათვის, რათა სერ ჯონ ლემანის სკოლის ადმინისტრაციას ქიმიის შესწავლის ნება მიეცა მათთვის. მართალია, შესანიშნავ შეფასებებს იღებდა სკოლაში და მეცნიერობა ჰქონდა გადაწყვეტილი, მაგრამ მშობლებმა არ შეუწყვეს ხელი; გაგზავნეს ერთ–ერთ კოლეჯში, სადაც ქიმიის, ფიზიკის, ბიოლოგიისა და მათემატიკის ნაცვლად, საოჯახო საქმეებს, ქარგვას, ქსოვას, ჭრა–კერვასა და ხელსაქმეს ასწავლიდნენ. ნორა ხშირად სწერდა მეგობარს; უამბობდა, რაოდენ მძიმე მდგომარეობაში აღმოჩნდა; რაოდენ გარიყულად გრძნობდა თავს; როგორ ეხუთებოდა სული იმ სასწავლებლის კეთილებში. „ასე მგონია, ორ წელიწადზე მეტხანს ვერ გავძლებ აქ. მინდა, ქიმია ვისწავლო, ხელსაქმის ნაცვლად!“ – გაანდო ერთხელ ქროუფუთს. მისი ხარბი, ბეცი და უმეცარი მშობლები ფიქრობდნენ, რომ ჭრა–კერვა, ქარგვა და ქსოვა ბევრად მეტ ფულს მოუტანდა, ვიდრე ქიმია. ნორას ჩივილი, აღშფოთება და გოდება უწყვეტ რეფრენად გასდევს წერილებს. სამწუხაროდ, ვერ აისრულა ვერც ერთი ოცნება – ოციოდე წლისა იყო, როცა ტუბერკულოზით გარდაიცვალა. ჰოჯკინს სიცოცხლის ბოლომდე გაჰყვა მეგობრის ნაადრევი სიკვდილისაგან მოგვრილი სევდა და ნაღველი.
კოლეგების თქმით, ახარებდა არა მხოლოდ საკუთარი და საკუთარი გუნდის, არამედ სხვა მეცნიერების წარმატებებიც. მაქს პერუცი წერს: „მეცნიერთა უმეტესობას ენთუზიაზმით ავსებს საკუთარი შრომის ნაყოფის ხილვა; ძალზე იშვიათად იპოვით ისეთებს, სხვების მიღწევები რომ აღაფრთოვანებთ. დოროთი ერთ–ერთია მათ შორის… ერთ დღეს, ქათინაურით შემამკო ჰემოგლობინის შესწავლის გამო, მერე კი ჩვეული თავაზიანი ტონით მკითხა, როგორი იქნება თქვენი შემდეგი ნაბიჯი, რას მოიმოქმედებთ სამგანზომილებიანი სტრუქტურის გასაშიფრადო… მისი წყალობით მივაპყარი ყურადღება იმ სტატიას, რომელიც არასოდეს წამეკითხა და არც არასოდეს წავიკითხავდი, მას რომ არ ერჩია“.
ვიტამინი B12
კიდევ უფრო რთული მისიის შესრულება დაისახა მიზნად პენიცილინის კვლევის დასრულების შემდეგ. მისი შემდეგი გამოწვევა ვიტამინ ბ12-ის (კობალამინის) სტრუქტურის აღმოჩენა იყო. ეს პროექტიც ძალზე მნიშვნელოვანი გამოდგა სამედიცინო თვალსაზრისით – იმხანად მხოლოდ ის იცოდნენ მეცნიერებმა, რომ ამ ვიტამინის დეფიციტი იწვევდა სიცოცხლისათვის საშიშ დაავადებას, მეგალობლასტურ ანემიას. არაფერი იყო ცნობილი მისი სტრუქტურის, ქიმიური ფორმულისა და შემადგენლობის შესახებ. ვერ მოახერხებდნენ ამ ვიტამინის მასობრივი წარმოების წამოწყებას, თუკი არ ეცოდინებოდათ სიცოცხლის მხსნელი ნივთიერების აგებულება.
1948 წლამდე ვერ მოხერხდა ვიტამინ ბ12-ის გამოცალკევება და გაწმენდა. როგორც კი დოროთის ხელში ჩაუვარდა ეს ლამაზი, მინიატურული, მუქი წითელი, თითქმის ალუბლისფერი კრისტალები, გადაუღო ფოტოები, შეუდგა მოლეკულურ კალკულაციებს და იმ დღესვე განსაზღვრა ნივთიერების მოლეკულური მასა. შეამჩნია, რომ დიფრაქციული გამოსახულებები ძალზე მკვეთრი და მაღალი ხარისხის გამოვიდა. კრისტალის ოპტიკური მახასიათებლები შეისწავლა; გამოიტანა დასკვნა, რომ მოლეკულა შეიცავდა შეწოვის დიდი უნარის მქონე იმ სიბრტყით ჯგუფებს, ძალიან რომ ჰგავდა პორფირინის რგოლს, თუმცა, არ იყო მისი იდენტური. ჰოჯკინის კრისტალოგრაფიულმა მეთოდმა მოჰფინა ნათელი ამ სიბრტყითი ჯგუფების ქიმიურ შემადგენლობას. სპეციალური ტერმინიც გამოიგონა – „კორინული რგოლი“. აი, ასე მიაკვლია ორგანული ქიმიის სრულიად ახალ ასპექტს. „კორინული რგოლის“ აღმოჩენა კრისტალოგრაფიის ერთ–ერთ ყველაზე დიდ მიღწევად მიიჩნევა. ამ არნახულმა გარღვევამ განუზომელი წვლილი შეიტანა ორგანული ქიმიის განვითარებაში.
აღმოაჩინა, რომ ვიტამინი შეიცავდა კობალტის ატომს. მიხვდა, შესაძლებელი იქნებოდა მთლიანი სტრუქტურის გაშიფრვა რენტგენული კრისტალოგრაფიის მეთოდის გამოყენებით, თუმცა, მიუხედავად ამისა, ეს მისია უდიდესი გამოწვევა იყო იმ ეპოქაში. მრავალი მეცნიერი აფრთხილებდა, რომ ვერ მიაღწევდა მიზანს, რადგან ტექნიკური პროგრესი არ იძლეოდა ამის შესაძლებლობას. როცა თქვა, რომ კობალტის ატომს გამოიყენებდა ელექტრონთა სიმკვრივის განაწილების რუკის ფაზირებისას, ყველამ უთხრა, არ გამოგივაო. ყურად არ იღო მათი სიტყვა; გადაწყვიტა ამ ურთულესი აგებულების ნათელყოფა. ვიტამინის ნამცეცა, ნემსის სისქის კრისტალები პრიზმასავით ელავდა. ასი ატომის დეტალური ანალიზი სიზიფეს შრომად მიიჩნიეს მისმა კოლეგებმა, რადგან პენიცილინის 16-17 ატომის კვლევამ მისი ცხოვრების ხუთი წელიწადი შთანთქა. თითქმის არავის ჰქონდა იმის იმედი, რომ წარმატებას მიაღწევდა. ტექნიკური სირთულეების მიუხედავად, შეუპოვრობა გამოიჩინა. გაიაზრა, რომ ესოდენ დიდი ზომის მოლეკულა ვერ გაიშიფრებოდა მხოლოდ პროექციებისა და ელექტრონთა სიმკვრივის განაწილების რუკის შესწავლის წყალობით. სამგანზომილებიანი გამოთვლები იყო საჭირო. ამიტომ იყენებდა პატერსონის „გარდაქმნის ფუნქციას“ და ცდილობდა კობალტის იონის მდებარეობის დადგენას, რადგან სწორედ ეს დეტალი გახდიდა შესაძლებელს ელექტრონების სიმკვრივის განაწილების რუკის ფაზვას. სულ იოლად მიაღწია ამ მიზანს სამგანზომილებიანი რუკების შესწავლისას. გარდა ამისა, მიაგნო კობალტის ირგვლივ თავმოყრილი, მომცრო „მწვერვალების“ ოქტაედრს (ოქტაედრი ნიშნავს რვაწახნაგას; სხეულს, რომელიც შემოსაზღვრულია რვა სიბრტყით) და უმალ მიხვდა, რა ფუნქცია ეკისრა მას – კოორდინაცია. სავსებით სწორი გამოდგა მისი კიდევ ერთი ჰიპოთეზა: მოლეკულის სიღრმეში იმალებოდა ციანიდის ჯგუფი. იეჭვა, რომ პორფირინის რგოლი გარდაუვლად იყო დაკავშირებული კრისტალის პლეოქროიზმთან. მართალიც აღმოჩნდა – ვრცელ სიბრტყით სტრუქტურას მიაგნო. შეძლო ბენზიმიდაზოლისა და სხვა მოკავშირე ჯგუფების ადგილმდებარეობის განსაზღვრა.
მალევე გახდა ცხადი, რომ საჭირო იქნებოდა დამატებითი კვლევების ჩატარება, ქიმიური დეგრადაციის შედეგად მიღებული პროდუქტებისა და დერივატების შესწავლა. მოლეკულის მოდიფიცირების წყალობით მიიღეს სხვადასხვა ნივთიერებები. მათ შორის, ერთ–ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი იყო ჰექსაკარბოქსილის მჟავა, რომელიც დეტალურად გამოიკვლია. სულფოციანიდისა და სელენოციანიდის დერივატებიც დაამზადეს, რადგან ჰქონდათ იმის იმედი, რომ გამოიყენებდნენ იზომოფრული ჩანაცვლებისას. მართალია, ამ სახესხვაობებს არ აღმოაჩნდა იზომორფული თვისებები, თუმცა, სასარგებლო გამოდგა იმ თვალსაზრისით, რომ მათი მეშვეობით განსაზღვრეს ციანიდის მდებარეობა. ქალმა ნივთიერების შემადგენელი ციანიდის ჯგუფი ჩაანაცვლა იმ ჯგუფით, რომელიც შედგებოდა სელენიუმისაგან. ამის შემდეგ, გულდასმით შეისწავლა ორ მოდიფიცირებულ კრისტალს შორის გამოკვეთილი სხვაობები.
კიდევ ერთი მოდიფიკაცია დაამზადა: დიქლორბენზიმიდაზოლით ჩანაცვლებული ბ12, რომელიც 1954 წელს გააანალიზა. ელექტრონთა სიმკვრივის განაწილების რუკამ აჩვენა, რომ ქლორი ჩაენაცვლა მეთილის ორ ჯგუფს სწორედ იმ ადგილას, სადაც მეცნიერი ვარაუდობდა. ეს კიდევ ერთი მტკიცებულება იყო იმისა, რომ სწორად გაშიფრა სტრუქტურის მნიშვნელოვანი ნაწილი, მაგრამ ჯერ კიდევ დიდი მანძილი აშორებდა საბოლოო მიზანს.
სტუდენტებს უთხრა, რომ შესაძლებელი იქნებოდა ვიტამინ ბ12-ის კიდევ ერთი ვარიანტის დამზადება, თუკი დიქლორბენზიმიდაზოლით გამოკვებავდნენ მიკროორგანიზმს, ნაწლავის ჩხირის მუტანტურ ფორმას, რომელიც გამოიმუშავებდა ბ12-ს და თუკი დაამზადებდნენ სულფოციანიდისა და სელენოციანიდის დერივატებს. ამ ექსპერიმენტის წარმატებით დასრულებამ ავარაუდებინა მეცნიერს, რომ მიკრობიოლოგიური ტექნიკის დახვეწის შემდეგ შესაძლებელი გახდებოდა მძიმე ატომების პროტეინებში (ცილებში) შეყვანა. ამგვარად ჩაუყარა საფუძველი სელენომეთიონინის ჩანაცვლების იმ მეთოდს, წარმატებით რომ დაინერგა და კრისტალოგრაფთა შემდგომი თაობები იყენებდნენ.
როცა აანალიზებდა დიფრაქციულ გამოსახულებებს, ეჩვენებოდა, რომ ერთმანეთზე მიწებებული ასი ატომისაგან შემდგარ, სამგანზომილებიან რებუსს, წარმოუდგენლად რთულ თავსატეხს ხსნიდა. მხოლოდ ჩრდილებსა და ბუნდოვან წერტილებს ამჩნევდა იმ ელემენტებისას, ერთმანეთზე რომ უნდა მოერგო.
ის და მისი ასისტენტები ექვს წელზე მეტხანს აგროვებდნენ ვიტამინ ბ12-ის კრისტალოგრაფიულ მონაცემებს; ზრდიდნენ კრისტალებს; თითოეულ კრისტალს 2,500-ზე მეტი ფოტო გადაუღეს რენტგენული დიფრაქციის აპარატით. ბოლო არ უჩანდა შრომას. მის ერთ კოლეგას ისე აუცრუვდა გული, კონტეინერში ჩაასხა ლაბორატორიის ჭურჭელში შენახული სითხე, მერე კი ზიზღმორეულმა გაიხურა დაწესებულების კარი, ველოსიპედს მოახტა და გაქროლდა. როცა დაბრუნდა, სქელი, შავი, კუპრისებრი მასა დახვდა კონტეინერის ფსკერზე – ვიტამინ ბ12-ის ახალი ვარიანტის პაწაწინა, კლდესავით მაგარი კრისტალები. ყველა გააოცა ამ უნებლიე „ექსპერიმენტმა“.
კრისტალების ზომა ერთ მილიმეტრსაც კი ვერ აღწევდა. „განსაცვიფრებელი იყო ის ჯადოსნობა, მისი თითები რომ სჩადიოდნენ!“-იხსენებს მისი სტუდენტი, ჯონ რობერტსონი.
ოსტატურად შიფრავდა ატომთა განლაგების ტოპოგრაფიულ რუკებს. წამის გაელვებაში ამოიცნობდა ცრუ დასკვნას. როგორც კი თვალს შეავლებდა სტუდენტის გადაღებულ ფოტოებს, გულარხეინად გაშიფრავდა ყველაფერს, დამწყები მკვლევრები კი თავს იფხანდნენ და ვერ ხვდებოდნენ, რა დარჩენოდათ გასაკეთებელი. რამდენიმე მათგანს ეშინოდა, რომ არსებულ მოლეკულას კი არ იკვლევდნენ, არამედ ახალს იგონებდნენ.
გადამწყვეტი აღმოჩნდა დოროთის კრისტალოგრაფიული უნარები, ალღო, წვდომის უნარი, ქიმიის საფუძვლიანი, ყოვლისმომცველი ცოდნა. კოლეგები ხშირად ახსენებდნენ მის „აუხსნელ, საკვირველ ქალურ ინტუიციას“. ზოგჯერ სრულიად უსაფუძვლო ეჩვენებოდათ მისი ურყევი თავდაჯერება და სიმტკიცე, მაგრამ როგორც რობერტსონი აღნიშნავს, მისი ინსტინქტების წყარო იყო ფენომენალური ცოდნა ქიმიისა, ხანგრძლივი გამოცდილება და დეტალების დამახსოვრების სასწაულებრივი უნარი. ენდობოდა წინათგრძნობას, რადგან ყოველთვის მართლდებოდა მისი ვარაუდი. როგორც კი შეამჩნევდა საეჭვო კალკულაციებს, შეწუხებული შესძახებდა: „როგორღაც, ძვლებითაც კი ვგრძნობ, რომ მიღებული შედეგი არაა სწორი!“
ქიმიისა და სხვა დარგების წარმომადგენელთა უმეტესობას შავ მაგიად ეჩვენებოდა კრისტალოგრაფია. 1951 წელს, როცა მოხსენება წაიკითხა ვიტამინ ბ12-ის შესახებ სტოკჰოლმის კონფერენციაზე, მთელი აუდიტორია სკეპტიკურად განეწყო მისდამი. რაკი დოროთიმ კარგად იცოდა, რა აგდებული დამოკიდებულება ჰქონდათ კრისტალოგრაფიისადმი, გადაწყვიტა, არაფერი გამოექვეყნებინა მანამ, სანამ საბოლოოდ არ დარწმუნდებოდა ყველა წვრილმანის სისწორეში.
ბრწყინვალე გამარჯვებით დაგვირგვინდა მისი პროექტი – გაშიფრა ვიტამინ ბ12-ის მთელი სტრუქტურა და გამოაქვეყნა ამომწურავი კვლევა. მისი თქმით, სულაც არაა გასაკვირი, რომ არა ქიმიური დეგრადაციის მეთოდმა, არამედ რენტგენულმა კრისტალოგრაფიამ გასცა პასუხი მთავარ შეკითხვას და ნათელი მოჰფინა მოლეკულურ აგებულებას. სტრუქტურა მეტისმეტად დიდი და რთული იყო, ას ატომს შეიცავდა და ამიტომაც, ძალზე რთული იქნებოდა ქიმიური დეგრადაციის მიღწევა.
აგებულების აღმოჩენამ შესაძლებელი გახადა ვიტამინ ბ12-ის სრული ქიმიური სინთეზი (მათ შორის, მოლეკულის შემადგენელი ცხრა ქირალური ცენტრისა). ეს განუზომლად დიდი მიღწევა იყო მეცნიერული თვალსაზრისით, რადგან ამ მედიკამენტმა იხსნა უთვალავი ადამიანის სიცოცხლე და გადამწყვეტი როლი შეასრულა მომაკვდინებელი დაავადების, მეგალობლასტური ანემიის, მკურნალობის საქმეში. სტრუქტურის ამოცნობის შემდეგ გახდა ნათელი ვიტამინისა და მისი კოფერმენტების ბიოსინთეზი.
მანამდე ერთხელაც კი არ გაშიფრულა ესოდენ რთული სტრუქტურის მოლეკულა.
სამეცნიერო სტატიის გამოქვეყნება რევოლუციას ჰგავდა. ნობელის პრემიის ლაურეატმა, ბრეგმა, აღნიშნა: „ვიტამინ ბ12-ის სტრუქტურის აღმოჩენა ბგერითი ბარიერის გარღვევას უდრის“.
„პენიცილინის სტრუქტურის გაშიფრვა აღმოჩნდა ორმოციანი წლების უმნიშვნელოვანესი მოვლენა, შემდგომი ათწლეულის ასეთი მოვლენა კი იყო ვიტამინ ბ12-ის სტრუქურის ნათელყოფა. რენტგენული კრისტალოგრაფიის ერთ–ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან მიღწევად შეირაცხა. გრანდიოზული გარღვევა იყო, საოცრად ამაღელვებელი!“ – ამბობს დოროთის კოლეგა, ჯეკ დიუნიცი.
ქალმა ჩინებულად იცოდა, რასაც მიაღწია. მიუხედავად ამისა, შეშფოთებული იყო, რადგან არ იცოდა, ჩასწვდებოდნენ თუ არა ქიმიკოსები ამ საოცარი აღმოჩენის მნიშვნელობას – ვიტამინ ბ12 იმდენად რთული მოლეკულა იყო, ქიმიური ანალიზის ტრადიციული ხერხები, კლასიკური მიდგომები, დეგრადაციისა და სინთეზის მეთოდები ვერ მოჰფენდა ნათელს. კრისტალური სტრუქტურის გამოქვეყნებამ ჩაუყარა საფუძველი ახალ სინთეზურ მეთოდებს. ორგანული ქიმიის ავტორიტეტული სპეციალისტის, ალბერტ ეშენმოზერის, თქმით, კორინული რგოლი, თავისი ცხრა ქირალური ცენტრით, იყო ყველაზე მშვენიერი იმ ძღვენთა შორის, კრისტალოგრაფიამ რომ უბოძა ორგანულ ქიმიას.
საბოლოოდ გახდა აშკარა, რომ კრისტალოგრაფიული ანალიზი იყო ბიომოლეკულათა გაშიფრვის ერთ–ერთი ყველაზე ეფექტური მეთოდი. ჯეკ დიუნიცის თქმით, ყოველივე ამას ემატებოდა კიდევ რამდენიმე უპირატესობა: ისეთი სტერეოქიმიური ასპექტები, როგორებიც იყო ქირალობა, მოლეკულური გეომეტრიის ელემენტები, ლიგანდისა (რაიმეს შემაერთებელი ჯგუფი ან მოლეკულა) და გამხსნელის ურთიერთზემოქმედება და ა.შ..
ვიტამინ ბ12-ის გაშიფრვა მრავალწლიანი, თავდადებული შრომის ნაყოფი იყო. როგორც უკვე ითქვა, ჰოჯკინმა 1955 წელს გამოაქვეყნა ნაშრომი და ქიმიური ფორმულა: C63 H88 N14 O14 PCo.
„ნიუ–იორკ თაიმზმა“ ზარ–ზეიმით აუწყა საზოგადოებას ამ აღმოჩენის შესახებ და ალექსანდერ ტოდის მიღწევად გაასაღა. როგორც დოროთის თანამშრომელი, ჯენი პიქუორთ–გლასკერი, იხსენებს, ტოდმა პირველად ილაპარაკა სტრუქტურაზე „ქიმიური საზოგადოების“ შეკრებაზე. სიტყვა რომ დაასრულდა, დოროთი წამოდგა და ნათლად განუმარტა აუდიტორიას, ვინ რა აღმოაჩინა.
იძულებული შეიქნა, დაეცვა საკუთარი აღმოჩენა, რომლის მითვისებასაც ასე ურცხვად ცდილობდა მისი კონკურენტი. ქალი ფეხდაფეხ დასდევდა, მის ყველა ლექციასა და შეხვედრას ესწრებოდა, განმარტავდა, ვინ რა წვლილი შეიტანა ამ საქმეში, ვინ რა აღმოჩენამდე მივიდა, ვინ იმუშავა სხვაზე მეტი და ა.შ..
,,ტოდი უბრალო ტექნიკოსებად მიგვიჩნევდა და ვერც კი ხვდებოდა, რა გავაკეთეთ!” – წერს გლასკერი.
ჰოჯკინმა უთხრა სამეცნიერო გუნდის წევრებს, რომ ალექსანდერი და მისი კოლეგები აპირებდნენ ევროპაში გამგზავრებას, ლექციების ჩატარებასა და მათი (დოროთისა და მისი კოლეგების) აღმოჩენის მისაკუთრებას. პროფესორმა დაარიგა, გაჰყევით მათ, დაესწარით მათს ყველა ლექციასა და მოხსენებას, სიტყვის დასასრულს კი წამოდექით და ნათლად განმარტეთ, ვინ გაშიფრა სინამდვილეში ვიტამინ B12-ის სტრუქტურა და ქიმიური ფორმულაო.
ყველგან, სადაც ხმა მიუწვდებოდა, ერთობ კატეგორიული ტონით აღნიშნავდა, რომ ქიმიური ფორმულის გამოყვანა და სტრუქტურის სამგანზომილებიანი მოდელის აწყობა მისი მიღწევა იყო; რომ ყოველივე ეს შესაძლებელი გახდა კრისტალოგრაფიული და არა ქიმიური მეთოდების წყალობით. ამერიკელ ქიმიკოსს, კენეთ თრუბლადს, მისწერა: „ჩვენ გვეჩვენება, რომ მართლაც უჩვეულო სიტუაცია შეიქმნა აქ – დიდი მოლეკულის მთელი სტრუქტურა, რომლის ქიმიური შემადგენლობაც სრულიად უცნობია, გაიშიფრა კრისტალოგრაფიული მეთოდის დახმარებით“.
მიუხედავად იმისა, რომ ის და მისი სტუდენტები მუდამ ხაზგასმით აღნიშნავდნენ ყოველივე ზემოხსენებულს, მოგზაურობისას ხალხი მაინც იმას ეკითხებნოდა ჰოჯკინს, რას ფიქრობთ ვიტამინ B12-ის სტრუქტურაზე, რომელიც ტოდმა აღმოაჩინაო.
როგორც იქნა, ყველაფერი გაირკვა. ტოდმა ბოდიში მოუხადა დოროთის იმის გამო, რომ „ნიუ–იორკ თაიმზმა“ შეცდომით მიაწერა ასეთი დამსახურება.
აღსანიშნავია ისიც, რომ პენიცილინის შესახებ დაწერილი სტატია გამოაქვეყნა ქალიშვილობის გვარით (ქროუფუთით), ვიტამინ ბ12-ის სტრუქტურის თაობაზე მომზადებული კვლევის ბოლოს კი მიაწერა: „ჰოჯკინი“. ზოგმა მეცნიერმა არც კი იცოდა, რომ ის ქროუფუთი, რომელსაც სახელი და დიდება მოუტანა პენიცილინმა, სწორედ ის ჰოჯკინი იყო, წარმატების მწვერვალები რომ დაიპყრო ვიტამინ ბ12-ის კვლევის დაგვირგვინების შემდეგ.
1960 წელს, მეცნიერმა ბარკერმა და მისმა კოლეგებმა აღწერეს ვიტამინ ბ12-ის კოფერმენტის გამოცალკევების პროცესი. ეს იყო ძალზე მნიშვნელოვანი იმ რამდენიმე ბაქტერიული ფერმენტის მოქმედებისათვის, რომელიც წყალბადის წანაცვლებას ახდენდა მომიჯნავე ატომებს შორის. კოფერმენტი შეიცავდა დამატებით ნუკლეოტიდს, 5-დეოქსიადენოზილს, რომელიც კოორდინაციულად ებმოდა კობალტს და ანაცვლებდა ციანიდს. 1961 წელს, როცა მისი კრისტალური სტრუქტურის გასაშიფრად დაიწყეს მუშაობა ჰოჯკინმა და გალენ ლენჰერტმა, იოლად გაართვეს თავი საქმეს. ყველანი გაოცდნენ, როცა აღმოაჩინეს, რომ ნუკლეოტიდს ჩაენაცვლებინა ციანიდი და კოორდინაციული ბმით დაჰკავშირებოდა კობალტს, ამ პროცესისას კი დაეკარგა ჰიდროქსილის ჯგუფი. არავინ ელოდა ასეთ რამეს.
მათმა დასკვნებმა უმალ წარმოშვა ახალი კითხვები. ინგლისელმა ქიმიკოსმა და ემერიტუსმა პროფესომა, რობერტ უილიამსმა, რომელიც მაშინ ოქსფორდში მოღვაწეობდა, უთხრა, სტრუქტურა მცდარია, ძლიერ ჰგავს ნობელიანტი მეცნიერის, ვიქტორ გრინიარის, რეაგენტს და ერთობ არამდგრადი იქნება წლოვან გარემოშიო. ისიც ურჩია, არ გამოაქვეყნოთ ეგ კვლევა, არ ღირს ასეთ კარგ დროს თქვენი რეპუტაციის შელახვა და კარიერის დანგრევაო. მიუხედავად ამისა, დოროთიმ რამდენიმე დღის შემდეგ უთხრა, ვაპირებ სტატიის დაბეჭდვასო. სავსებით დარწმუნებული იყო, რომ სწორად გამოიყვანა სტრუქტურა. აი, ასე ხსნიდა კოფერმენტის მდგრადობას: ეს, ნაწილობრივ, გარემომცველი ამიდების მესრის დამსახურება იყო, ნაწილობრივ კი ნელი რეაქციებისა. ამგვარ კინეტიკას განაპირობებდა კოფერმენტის შემადგენელი კობალტის ტრივალენტური მდგომარეობა.
დოროთი ისე იყო დაინტერესებული ვიტამინ ბ12-ის ქიმიური ასპექტებით, სტრუქტურის გამოქვეყნების შემდეგაც კი განაგრძო მასთან დაკავშირებული ნივთიერებების კვლევა. კიდევ ოცზე მეტი სტატია გამოაქვეყნა ამ ვიტამინის მოდიფიცირებული ვარიანტებისა და დერივატების თაობაზე. მისი ნაშრომები გამოირჩეოდა სიღრმისეული ანალიზით. დეტალურად განიხილა კორინული ბირთვის კონფორმაციის საკითხი. განსაკუთრებული ინტერესი გამოიწვია ნეიტრონების დიფრაქციამ და მისმა როლმა წყალბადური ბმების განსაზღვრაში. ამ კვლევების შემდეგ, ბოლოს და ბოლოს, გახდა შესაძლებელი კორინის რგოლში ამიდებისა და მჟავების გვერდითი (ლატერალური) ჯაჭვების კონფორმაციული ქცევის აღწერა. სწორედ ეს იცავდა კობალტისა და ნახშირბადის ბმას წყვეტისაგან.
ამ პუბლიკაციებს მოჰყვა ძალზე დაწვრილებითი გამოკვლევა, რომელიც ეხებოდა წყლის მოლეკულებს, წყალბადურ ბმებსა და მოლეკულათა ურთიერთზემოქმედებას. ფართო საზოგადოებისათვის ნაკლებად ცნობილ მიღწევათა სიაშია სამედიცინო და კრისტალოგრაფიული თვალსაზრისით საინტერესო და მნიშვნელოვანი მოლეკულების ანალიზი, რომელიც მოიცავდა მრავალ ქიმიურ და ბიოქიმიურ საკითხს.
ჰოჯკინმა და იტალიელმა მეცნიერმა, სოფია კანდელორომ, გაშიფრეს ფეროვერდინის მოლეკულის სტრუქტურა. ფეროვერდინი იყო მეცნიერთათვის ძალზე საინტერესო, მწვანედ შეფერილი, რკინის შემცველი პიგმენტი, რომელსაც გამოიმუშავებს მიცელიუმი. მას ჰქონდა ორი კრისტალური ფორმა (რომბოედრული და მონოკლინური) და შეიცავდა ლითონს.
ქროუფუთმა და ავსტრალიელმა მორინ მაქკეიმ 1955 წელს გამოაქვეყნეს საერთო სტატია მორფინის კრისტალური სტრუქტურის აღმოჩენის შესახებ.
სწავლული იკვლევდა ლაქტოგლობულინის, ფერიტინისა და თამბაქოს მოზაიკური ვირუსის აგებულებასაც.
დოროთის ერთ–ერთი პუბლიკაცია ეხება ე.წ. „პილოტის ნაერთების“ ხელახალ გამოკვლევას. სტატიის თანაავტორები იყვნენ გამოჩენილი ჩინელი მეცნიერნი.
ინსულინი
ვიტამინ ბ12-თან დაკავშირებული სამეცნიერო ტრიუმფის შემდეგ, დოროთიმ კიდევ უფრო რთული მოლეკულის სტრუქტურის გაშიფრვა განიზრახა – ინსულინის. არავის ჰქონდა იმის იმედი, რომ ვინმე შესძლებდა რაიმე ტიპის ინფორმაციის მოპოვებას მისი აგებულების შესახებ. ქალმა შენიშნა, რომ წარმოუდგენლად რთულ, თითქმის გამოუვალ მდგომარეობაში იყო. მიუხედავად ამისა, გაბედულად დაიწყო კალკულაციების შესრულება და პატერსონის „გარდაქმნის ფუნქციის“ გამოყენება. ნათლად აცნობიერებდა, რომ რუკაზე არ გამოისახებოდა კარგად ცნობილი ვექტორები და ამ გზით ვერ მოჰფენდა ნათელს ინსულინის ატომურ სტრუქტურას.
აღსანიშნავია ისიც, რომ ჯერ კიდევ 1934 წელს გახდა პირველი მეცნიერი, რომელმაც გადაიღო ინსულინის კრისტალის დიფრაქციული ფოტო. როგორც თავად აღნიშნავს, ეს მისი ცხოვრების ყველაზე ამაღელვებელი წუთი იყო. აღფრთოვანებული მოჰყვა ქუჩებში ხეტიალს; თავზე დაათენდა; ალიონზე შეეჩეხა სათნო პოლიციელს, რომელმაც თავაზიანად უთხრა, სახიფათოა ასეთ დროს ქუჩებში მარტოდმარტო სიარული, გირჩევთ, შინ დაბრუნდეთო.
მისი აღტყინება და ზღვარგადასული სიხარული მალევე შეცვალა საშინელმა შფოთვამ და ნერვიულობამ. ფიქრობდა, რომ პროტეინი (ცილა) სულაც არ იყო გამოსახული წინაღამეს ნანახ დიფრაქციულ ფოტოზე. სისხამ დილას, შურდულივით შევარდა ლაბორატორიაში, რათა კიდევ ერთხელ გადაემოწმებინა ყველაფერი. შვებით ამოისუნთქა და გულს მოეფონა, როცა დარწმუნდა, რომ მართალი გამოდგა – სურათზე აღბეჭდილიყო კრისტალიზებული პროტეინის (ცილის) დიფრაქციული გამოსახულება.
მართალია, იძულებული გახდა, დროებით შეეწყვიტა ინსულინის კვლევა, რადგან სტეროლებისა და პენიცილინის სტრუქტურის გასაშიფრად დაიწყო მუშაობა, თუმცა, თავადვე აღნიშნა, რომ „ემოციურად მიჯაჭვული“ იყო ინსულინზე მთელი ოცდაათი წლის განმავლობაში და ცდილობდა მოლეკულის „დეკოდირებას“ იმდენად, რამდენადაც ეპოქის ტექნიკური პროგრესი აძლევდა ამის საშუალებას. „ინსულინის სტრუქტურა იმდენად რთული და უსწორმასწორო იყო, სულაც არაა გასაკვირი, ცოტა ხანს რომ ვფიქრობდით, საერთოდ არ არსებობს მისი სტრუქტურა ბუნებაშიო“.
25 წელი შეალია ტექნიკის დახვეწას, რათა მაღალი ხარისხის სურათები მიეღო და გაადვილებოდა კალკულაციების შესრულება. საოცრად იზიდავდა ინსულინი თავისი სიძნელითა და ჩახლართული აგებულებით; მთელ მსოფლიოში მოგზაურობდა, ხვდებოდა მეცნიერებს, სიტყვით გამოდიოდა კონფერენციებზე, ყველას უამბობდა თავისი აღმოჩენების შესახებ და აცხადებდა, რომ ინსულინს გადამწყვეტი როლი ექნებოდა დიაბეტის მკურნალობის საქმეში.
გარდა ამისა, ერთმანეთს ადარებდა ინსულინისა და ლაქტოგლობულინის „სველი“ და „მშრალი“ კრისტალების დიფრაქციულ მონაცემებს. გამართლდა დოროთის ვარაუდი: პატერსონის რუკამ ცხადყო, რომ ინტრამოლეკულური ვექტორები უცვლელი რჩებოდა კრისტალთა გამოშრობის შემდეგ, მიუხედავად იმისა, რომ თავად ვექტორების მიმართულება იცვლებოდა.
ეს გადამწყვეტი აღმოჩენა იყო. ეს გამოდგა პირველი პირდაპირი მტკიცებულება იმისა, რომ ინსულინი და ლაქტოგლობულინი (სავარაუდოდ, სფეროსებრი პროტეინებიც) ინარჩუნებდნენ სამგანზომილებიან სტრუქტურას, მიუხედავად კრისტალური თუ ხსნადი მდგომარეობისა.
დოროთი და ბერნალი ჯერ კიდევ პეპსინის კვლევისას მივიდნენ რევოლუციურ დასკვნამდე: კრისტალები უნდა დაეცვათ გამოშრობისაგან და „მშობელ ხსნარში“ შეენახათ, რათა დიფრაქცია მაღალი ხარისხის გამოსულიყო. ჰოჯკინმა ეს ასპექტი გაითვალისწინა ინსულინის კრისტალების გაშიფრვისას, მიუხედავად იმისა, რომ მშრალი, რომბოედრული კრისტალები საკმაოდ მყარი გამოდგა 6-Å რეზოლუციის მისაღებად. გარდა ამისა, შეისწავლიდა სხვადასხვა ლითონის ატომებს, კრისტალურ სტრუქტურებს (მათ შორის, თუთიისას).
როცა დაასრულა ჰაერზე გამომშრალი და სველი ინსულინისა და ლაქტოგლობულინის კრისტალთა მონაცემების შესწავლა, შეუდგა წარმოუდგენლად რთულ საქმეს – მოლეკულურ კალკულაციებს. ბოლო არ უჩანდა გამოთვლებს. წარმოუდგენლად გაჯანჯლდა სამუშაო. აღმოაჩინა და განმარტა ის ძნელად შესამჩნევი ცვლილება ინტრამოლეკულური ვექტორების მიმართულებისა, რომელიც გამოიკვეთა „სველი“ და „მშრალი“ კრისტალების ანალიზისას. დაასკვნა, რომ ამას იწვევდა წყლის სტრუქტურის ცვლილება (წყლის დაკარგვის გამო შრებოდა სინჯი და კარგავდა კრისტალიზებულ ფორმას) და არა თვით პროტეინის სტრუქტურის დაზიანება.
როგორც კი დაადგინა კრისტალის ელემენტარული უჯრედის პარამეტრები, ინსულინის მოლეკულური მასა და თუთიის სტექიომეტრიული ასპექტები, ბერნალს მისწერა თავისი მიგნებების შესახებ. მრავალწლიანი კვლევა–ძიებისას სწორედ ქროუფუთი ავსებდა შთაგონებით თავისი გუნდის წევრებს, აძლევდა სტიმულს, ამხნევებდა, აწვდიდა იდეებს, მატებდა თავდაჯერებას და არწმუნებდა, რომ ერთ მშვენიერ დღეს, უთუოდ გადაიჭრებოდა ეს პრობლემა. გამუდმებით აუტანლად სტკიოდა სახსრები, ხელები, ფეხები; ფანქრის დაჭერაც კი უჭირდა, ისე დაღრეცოდა თითები; კოჭები უშუპდებოდა და იძულებული ხდებოდა, ფლოსტები ჩაეცვა, რადგან აღარ ეტეროდა ჩვეულებრივი, საგარეო ფეხსაცმელი, მაგრამ, მიუხედავად ამისა, სულ საოცარ გუნებაზე იყო და მონდომებით მუშაობდა. არასოდეს უფრთხოდა სირთულეებთან გამკლავებას. გულდასმით გააანალიზა ფოტოგრაფიულ ფირზე აღბეჭდილი 70,000 ლაქა.
ნაყოფი გამოიღო მისმა თავდადებამ; გაიფანტა ბურუსი; პასუხი გაეცა ყველა იმ შეკითხვას, საგონებელში რომ ჩაეგდო მრავალი მკვლევარი. 35 წლის განმავლობაში დაუღალავად იშრომა და მიაღწია კიდეც მიზანს: 1969 წელს მოჰფინა ნათელი უდიდეს საიდუმლოს. ხშირად ამბობდა, რომ ინსულინის სტრუქტურის გაშიფრვა მისი ყველაზე დიდი აღმოჩენა იყო. ამერიკელი ბიოქიმიკოსის, დოლანდ შტაინერის, თქმით, ინსულინის კრისტალურმა სტრუქტურამ მძლავრი სტიმული მისცა იმ დარგს, რომელმაც იწყო გაუფერულება და გაქრობა.
შუაღამისას მორჩნენ სტრუქტურის საბოლოო დეტალებისა და შტრიხების შესწორებას დოროთი და მისი თანამშრომლები. მოლეკულის მოდელი ექვსნაწილიანი გამოვიდა, სამკუთხა ფორმისა; მოლეკულათა სამი წყვილი გარს ევლებოდა თუთიის ორ ატომს.
როცა მაქს პერუცის ყურამდე მიაღწია ამ ამბავმა, კემბრიჯის უნივერსიტეტის საინფორმაციო დაფაზე გამოაკრა განცხადება: „შუაღამისას ახალი ამბავი გვაცნობა დოროთი ჰოჯკინმა: ინსულინის სტრუქტურა გაშიფრულია“.
ბიოქიმიკოსმა ტომ ბლანდელმა, რომელიც მაშინ დოროთის სტუდენტი იყო, დააპირა საჯარო მოხსენების წაკითხვა ინსულინის სამგანზომილებიანი მოდელის შესახებ. სანამ სიტყვით გამოვიდოდა, ქალმა აუდიტორიას აუხსნა, როცა მე დავიწყე მუშაობა ინსულინის შესასწავლად, ბლანდელი დაბადებულიც კი არ იყოო.
არავის ეგონა, რომ იმ ეპოქის ტექნიკური პროგრესი ასეთი რთული აგებულებით გამორჩეული მოლეკულის სტრუქტურის აღმოჩენის შესაძლებლობას მისცემდა ქალს. მუდმივად აწყდებოდნენ ერთ პრობლემას: შეუძლებელი იყო მძიმე ატომთა შემცველი დერივატების მიღება; კრისტალები ხშირად იმსხვრეოდა ცდებისას; ძლიერ უჭირდათ მძიმე მეტალების შემცველი შემცვლელების დამზადება. როცა კვლევის დასაწყისში ჩაატარეს ცდა, რათა მიეღოთ კადმიუმის შემცველი ინსულინი, ძალზე დაბალი ხარისხის კრისტალები წარმოიქმნა. მიუხედავად ძალზე ნელი პროგრესისა, დოროთის არასოდეს ასცრუებია გული საქმეზე. ეჩვენებოდა, რომ უზარმაზარი თავსატეხი ამოხსნა. ეს რებუსი იყო ინსულინის სამგანზომილებიანი კრისტალური სტრუქტურა.
1969 წელს გამოქვეყნებული სტატია იყო მეათე პუბლიკაცია, რომელიც ინსულინს მიუძღვნა. შემდეგი 14 წლის განმავლობაში 38 სტატია დაბეჭდა ამ ნივთიერების ბიოქიმიური ასპექტების, სტრუქტურული დეტალებისა და ბიოლოგიური თავისებურებების შესახებ. მან და მისმა სტუდენტებმა პირველად განსაზღვრეს სტრუქტურული სხვაობები ქიმიურად იდენტურ იმ ორ მონომერს შორის, დიმერ-28-ს რომ შეიცავს.
ინსულინის სტრუქტურის გამოქვეყნება იყო ახალი ერის დასაწყისი. ამის შემდეგ გაიგო მეცნიერთა ფართო წრემ, რა მშვენიერი და რთული აგებულება ჰქონდა ამ ჰორმონს, რაოდენ დიდ როლს ასრულებდა ორგანიზმის ფუნქციონირებაში, როგორ თვისებებს ავლენდა გამხსნელთან შერევისას… ნათელი მოეფინა ქიმიურ რეაქციებს, ცილის დაკეცვას, თვითაწყობას, მონომერებს, დიმერებს, ჰეგზამერებს. ეს სწორედ სტრუქტურის დეტალურად შესწავლის შემდეგ მოხდა. ამ კვლევებმა მოამზადა თეორიული ჩარჩო რეცეპტორების შეკავშირების კვლევისათვის.
სტრუქტურის ნათელყოფის შემდეგ გახდა შესაძლებელი ნივთიერების სრულად სინთეზირება, სამედიცინო მიზნით გამოყენება და მოდიფიცირებული, მონომერული ინსულინის დამზადება.
დოროთი ქროუფუთ–ჰოჯკინმა განუზომელი წვლილი შეიტანა ორივე ტიპის დიაბეტის მკურნალობის საქმეში და უამრავი ადამიანის სიცოცხლე იხსნა.
*
სტატიის მესამე ნაწილში მიმოვიხილავთ, როგორ მოიპოვა მან ნობელის პრემია ქიმიის დარგში; როგორ მიიღო მრავალი საპატიო ჯილდო და მედალი; როგორი იყო მისი პოლიტიკური იდეოლოგია და საზოგადოებრივი მოღვაწეობა; როგორ იბრძოდა სამართლიანობისათვის, თავისუფლებისათვის, მშვიდობისათვის, დემილიტარიზაციისათვის, განიარაღებისა და თანასწორობისათვის.
