Эдвард Кларк, врач, профессор Гарварда, предупреждал: «Известны примеры, когда женщины выходили из школы или колледжа с блестящими знаниями, но с недоразвитыми яичниками. Впоследствии они выходили замуж и оказывались бесплодными»[6]. Далее шли объяснения, почему их репродуктивные органы не достигли полного развития: «Никакая система не делает хорошо два дела разом. Мускулатура [мускулатура здесь = менструации] и головной мозг не могут функционировать наилучшим образом одновременно». Это цитата из книги Кларка «Пол в образовании, или Равные возможности для девочек» (Sex in Education: or, a Fair Chance for the Girls), изданной в 1873 г. Основная мысль: прилагать усилия во время менструаций опасно. Следовательно, опасно и давать женщинам образование. Для собственного благополучия женщине не следует стремиться к нему. На кону ее утроба.

Сегодня от утверждения Кларка легко отмахнуться как от ахинеи некоего доктора. Его описания студенток – «множество бледных, бескровных женских лиц, свидетельствующих о туберкулезе, золотухе, анемии и невралгии» как результат «нашей нынешней системы обучения девочек»[7] – напоминают скорее персонажей «Ходячих мертвецов», чем обитателей университетского кампуса. Однако после выхода в свет «Равных возможностей» администрация и преподавательский состав высших учебных заведений, выступавшие против образования для женщин, стали ссылаться на эту книгу как на подтверждение своих взглядов.

Американка Мэри Джейкоби считала все это бредом. Она стала первой женщиной, принятой на медицинский факультет Парижского университета. За это пришлось побороться, но, поступив, Джейкоби была полностью поглощена учебой. Многие сомневались в том, что она сумеет добиться успеха, – даже ее собственная мать, – но Джейкоби осваивала курс легко и с юмором. В 1867 г. в письме домой она уверяла мать: «Честное слово, для меня это только в радость, в больницах происходит столько всего вдохновляющего (и, добавлю, восхитительного, надеюсь, тебя это не шокирует), что я ни в малейшей степени не страдаю от перегрузок»[8].

Оспаривая измышления Кларка, Джейкоби могла бы привести в качестве контраргумента собственный опыт. Она училась в Париже после того, как получила диплом врача в Соединенных Штатах. Медицинская школа не сделала Джейкоби ни больной, ни бесплодной. Однако ссылаться на автобиографию, имея прекрасную возможность собрать достоверные свидетельства, было бы все равно что нащупывать свой пульс, когда его можно прослушать через стетоскоп.

Джейкоби возразила на едва прикрытое Кларком оправдание дискриминации 232 страницами точных научных данных, графиков и анализов. Она собрала результаты обследований, включающих данные о ежемесячных женских болях, продолжительности цикла, ежедневных физических нагрузках и образовании, а также данные по таким физиологическим показателям, как пульс, ректальная температура и объем мочи. Чтобы сделать свои аргументы неопровержимыми, Джейкоби провела тестирование мышечной силы испытуемых до, во время и после менструации. Работа была почти болезненно беспристрастна. Наконец, последний разящий удар, целиком и полностью научно обоснованный: «Ничто в природе менструации не предполагает необходимости или даже желательности отдыха»[9]. Если женщины болеют туберкулезом, золотухой, анемией и невралгией, то не потому, что слишком много учатся, как утверждал Кларк.

Ее доклад – фактологически безупречный и при этом страстный – был удостоен премии Бойлстона Гарвардского университета всего через три года после того, как Кларк, профессор того же учебного заведения, издал «Равные возможности». Научный спор Кларка и Джейкоби был не просто интеллектуальной пикировкой. В дискуссии о том, кому дозволено поступать в университет, опора на авторитет науки была чрезвычайно важна. После того как книга Кларка превратила университет в неприступную крепость, Джейкоби принялась систематически разрушать это препятствие. Ее исследование оказало огромное влияние на предоставление женщинам доступа к высшему образованию.

Джейкоби с детства хотела стать врачом. «Я училась медицине лет с девяти лет, – вспоминала она. – Я нашла большую дохлую крысу и подумала, что, если хватит смелости, крысу можно вскрыть и найти ее сердце, которое я страстно желала увидеть, но смелость мне изменила»[10]. Хотя она отложила операции до того момента, когда ее научили их проводить, интерес к человеческому телу не исчез. Пока же Мэри стала писать. Она росла в семье известного книгоиздателя и в пятнадцать лет начала публиковать свои рассказы в The Atlantic Monthly, а позднее в New-York Evening Post.

Отец Мэри был не в восторге от ее стремления поступить в медицинскую школу. Взамен он предложил дочери сумму, равную стоимости ее обучения в университете, словно морковку, которую она получила бы, отказавшись от высшего образования. Джейкоби отвергла его предложение и в начале 1860-х гг. уехала в Пенсильванский женский медицинский колледж, а затем в Париж для второго раунда обучения. Джейкоби писала матери: «Думаю, с твоей стороны довольно наивно спрашивать меня, со многими ли образованными французскими дамами-врачами я познакомилась. Тут и не слышали ни о чем подобном»[11].

Прошли долгие месяцы, когда наконец впервые в истории женщине – Мэри Джейкоби – позволили занять место в рядах студентов медицинского факультета. Но ей пришлось соблюдать ряд правил: входить в лектории через дверь, которой не пользовались другие студенты, и всегда сидеть рядом с профессором. Джейкоби шутила, что ее юбка стала первой, увиденной студентами в стенах медицинской школы со дня ее основания. Несмотря на странные обстоятельства, Мэри легко влилась в эту среду. Она писала: «Я чувствую себя здесь настолько естественно, словно провела здесь всю жизнь»[12].

Вернувшись в Соединенные Штаты после пяти лет в Париже, Джейкоби начала читать лекции в Женском медицинском колледже при Нью-Йоркской больнице для неимущих женщин и детей, заниматься практической медициной и попутно добиваться больших возможностей для женщин в этой сфере. Мэри способствовала основанию Женской медицинской ассоциации в Нью-Йорке в 1872 г., открыла детское отделение при Нью-Йоркской больнице и стала первой женщиной – членом Медицинской академии. Когда у нее обнаружили опухоль мозга, Джейкоби записывала симптомы так же дотошно и объективно, как если бы отвечала на нелепые заявления Кларка. Результат своих наблюдений она назвала «Описание начальных симптомов менингеальной опухоли, сдавливающей мозжечок. От нее автор и скончалась. Написано собственноручно». Джейкоби была из тех, кто всегда оставляет за собой последнее слово.

Анна Весселс Уильямс ценила компанию, но любила одиночество. В свободное время она пилотировала самолеты. Делала Анна это во времена Первой мировой, когда полеты на аэроплане были невероятной опасными и давали никому не доступную свободу. На земле она коллекционировала штрафы за превышение скорости, поскольку не могла противиться искушению обойти любого, кто оказывался у нее на пути. Анна была одна и в диагностической лаборатории Департамента здравоохранения Нью-Йорка, когда сделала одно из величайших открытий в истории этого учреждения. В 1894 г. она выделила возбудителя дифтерии. Этот штамм сыграл решающую роль в создании более действенной антитоксической сыворотки, необходимой для борьбы с инфекцией.

Сейчас дифтерия под контролем, но во времена Уильямс болезнь достигла «эпидемического порога»[13]. Заболевание передавалось от одного человека к другому со слюной при кашле или разговоре. Сначала дифтерия вызывала только жар или озноб, но, когда достигала пика, могла серьезно ударить по сердцу и нервной системе. Дети умирали от дифтерии; люди, живущие в нищете, подвергались огромному риску.

Антитоксическую сыворотку от дифтерии открыл четырьмя годами ранее, в 1890 г., Эмиль фон Беринг. Это было огромное достижение, прорыв, который принесет фон Берингу Нобелевскую премию по медицине в 1901 г. Но одно дело – найти метод лечения инфекции, а другое – сделать его общераспространенным. Антитоксин фон Беринга активировался только в присутствии токсина, и в последующие годы ученые бились над тем, что бактериальная культура давала низкий выход этого вещества. Иммунной сыворотки не хватало. Между тем болезнь продолжала передаваться от человека к человеку, убивая тысячи детей в год.

Под руководством Уильяма Парка в диагностической лаборатории Департамента здравоохранения Анна Уильямс занялась поиском бактериального штамма, способного вырабатывать мощный токсин для активации антитоксина, причем в достаточных для массового производства объемах. Прорыв произошел, когда Парк был в отпуске. Уильямс выделила штамм, способный производить в 500 раз более сильный токсин, чем существующие штаммы.

Штамм получил название «Парк – Уильямс № 8». Анна великодушно отнеслась к присутствию в названии фамилии своего начальника: «Я счастлива и горда тем, что мое имя связано с именем доктора Парка»[14]. Уильямс сознавала необходимость сотрудничества в научных исследованиях. В конце концов, ее собственные эксперименты опирались на первоначальное открытие фон Беринга. Со временем, однако, людям, работавшим со штаммом «Парк – Уильямс № 8», показалось, что в его названии слишком много букв, и оно превратилось просто в «Парк 8»! Новаторская работа Уильямс исчезла из поля зрения.

Анна пришла в науку не ради славы; ее не заботило, сколько бактериальных штаммов будет названо в ее честь. Она стремилась обеспечить жизненно важные потребности медицины своего времени. И в это смысле «Парк 8» оказался впечатляющим успехом. Поскольку новый штамм увеличил доступность антитоксической сыворотки и резко снизил ее стоимость, удалось замедлить распространение заболевания. В течение года после открытия Уильямс антидифтерийная сыворотка поступила в массовое производство. В ответ на громадный спрос препарат массово поставлялся врачам в Соединенных Штатах и Англии бесплатно.

Уильямс решила заняться медицинской наукой, став свидетельницей бесконтрольного распространения болезни, с которой никто не умел бороться. В 1887 г. ее сестра родила мертвого ребенка и сама едва не умерла, причем тяжелых последствий можно было избежать, если бы лечащий врач был лучше подготовлен. Ужасный случай придал Уильямс решимости. Она будет бороться против медицинского невежества с помощью собственных знаний.

Почти сразу же после трагедии Уильямс оставила работу школьной учительницы, чтобы поступить в Женский медицинский колледж при Нью-Йоркской больнице для неимущих женщин и детей. Учеба захватила ее: «Я встала на путь, на который до сих пор почти не ступала нога женщины. В те времена моя вера в человеческую индивидуальность, независимо от пола, расы, религии или любого другого фактора, кроме способностей, была наивысшей. Я верила, таким образом, что женщины должны иметь равные с мужчинами возможности максимального развития своих дарований»[15]. В 1891 г. Анна Уильямс получила диплом врача.

В Департаменте здравоохранения Нью-Йорка возможность бросить вызов ужасным болезням появилась почти сразу. Вспышка дифтерии случилась в 1894 г., в первый год работы Уильямс, когда она была еще волонтером. На следующий год Анна была зачислена в штат и получила должность ассистента-бактериолога.

Предприимчивая и бесстрашная, в 1896 г. Уильямс отправилась в Париж для изучения скарлатины в Институте Пастера. Там она попала в обстановку глубокой секретности: обсуждение актуальных исследований было строго запрещено, а инструментами и объектами исследования, например трупами, нельзя было делиться. Анна надеялась сделать для лечения скарлатины столько же, сколько сделала для обуздания дифтерии, но исследование оказалось провальным.

Компенсацией стало изучение бешенства, точнее, проблем диагностики и предупреждения этого заболевания. Когда настало время возвращаться в Соединенные Штаты, Уильямс взяла с собой культуру вакцины от бешенства. В своей лаборатории Департамента здравоохранения Нью-Йорка она ухаживала за культурой и добилась ее роста. Со временем клеточной культуры накопилось достаточно для вакцинации пятнадцати человек. Благодаря Уильямс производство вакцины в Соединенных Штатах стало массовым.

Справившись с частью проблемы, Уильямс начала изучать способы выявления болезни. Выявить бешенство было невероятно трудно, и к тому моменту, когда ученые однозначно диагностировали его у пациента, колоть вакцину уже было поздно. Бешенство воздействует на нервную систему и головной мозг, поэтому Уильямс начала искать сигналы, оставляемые вирусом внутри тела, которые можно было бы использовать для ранней диагностики. Она заметила, что вирус поражает структуру клеток головного мозга. Это было открытие первостепенной важности, но Уильямс снова упустила пальму первенства. Пока она скрупулезно проверяла и перепроверяла результаты, итальянский врач Адельки Негри независимо от нее открыл те же изменения в клетках и первым опубликовал результаты в научном журнале. Теперь структуры в пораженных вирусом бешенства клетках называются тельцами Негри.

После бешенства Уильямс изучала венерические заболевания, глазные инфекции, грипп, пневмонию, менингит и оспу. Изначально ее изысканиями двигало стремление «раскрыть все “что, почему, когда, где и как” загадок жизни», а «с годами, – поясняла она, – это свойство укреплялось и, наконец, стало страстью»[16].

В 1934 г. мэр Нью-Йорка Фьорелло Ла Гуардия заставил уволиться Уильямс и еще почти сто сотрудников старше семидесяти лет. Мэр выпроводил Уильямс на покой, но важность ее вклада в бактериологию была для него очевидна. «Она – ученый мирового уровня»[17], – сказал Ла Гуардия.

Джек Лондон назвал Калаупапа, лоскут земли на гавайском острове Молокаи, «преисподней, самым проклятым местом на земле»[18]. С трех сторон оно окружено океаном, с четвертой над ним нависает шестисотметровая отвесная скала. Попасть туда было нелегко. Выбраться – еще труднее.

Здешние обитатели, можно сказать, погибали заживо. В течение восьмидесяти лет, начиная с 1866 г., около 8000 человек, больных проказой, были вырваны из родных домов и перевезены на Калаупапа, откуда им не суждено было вернуться. Для родственников эти изгнанники умирали. Проводилась церемония погребения, имущество делилось между наследниками, и семья оплакивала утрату, хотя человек был еще жив. Несчастные считались распространителями смертельного неизлечимого заболевания.

Проказа поражает кожу. Она атакует слизистые оболочки глаз, носа и гортани, распространяясь по периферическим нервам вне головного и спинного мозга. Пропадает болевая чувствительность, разрушаются фрагменты кожи, превращаясь в очаги поражения. Разрушения вызывает «родственник» туберкулезной палочки. Хотя болезнь не настолько заразна, как принято считать, врачи до сих пор не понимают, как она распространяется.

Многие столетия самым близким аналогом лекарства от проказы было масло семян гиднокарпуса. Его втирали в кожу, глотали и даже делали инъекции, но все методы имели свои недостатки. Нанесение масла на кожу не вредило, но и не помогало. Из-за едкого вкуса его прием внутрь вызывал тошноту. При инъекциях лекарство просто оставалось под кожей, образуя пузырь, как и следовало ожидать при введении смеси растительного масла и воды. Инъекция вела себя под кожей как улитка, медленно перемещаясь и причиняя жгучую боль. Оптимального решения еще не обнаружили.

Однако исследователи искали его. Хирург Гарри Холлман в больнице Калихи в Гонолулу, неподалеку от Калаупапа, был одним из врачей, работавших с заболевшими. Масло гиднокарпуса появилось на Гавайях в 1879 г., и Холлмана заинтриговали таящие в нем свойства. У некоторых пациентов действительно наблюдались улучшения, но положительные следствия лечения были случайными. (Одной из причин ненадежного терапевтического эффекта являлось то, что масло гиднокарпуса часто подделывали.)

Холлман был одним из многих ученых по всему миру, ищущих лучший способ применения масла гиднокарпуса для инъекционного лечения проказы. Проекту требовался химик, им стала Элис Болл.

Болл, немногим старше двадцати лет, работала инструктором в Гавайском колледже, когда с ней связался Холлман. Она окончила бакалавриат в Университете Вашингтона, получила степень по химии в 1912 г., а затем по фармакологии в 1914 г. В детстве Элис побывала на Гавайях, когда родители переехали из штата Вашингтон в Гонолулу ради теплого климата в надежде, что это облегчит течение артрита у ее дедушки. На новом месте прожили всего год; после смерти дедушки семья вернулась в Сиэтл.

После обучения в Университете Вашингтона Болл опубликовала статью в Journal of the American Chemical Society и отправилась на Гавайи, чтобы стать магистром химии. В 1915 г. она впервые среди женщин и афроамериканцев получила степень магистра в Гавайском колледже, где осталась преподавать.

Когда Элис начала работать с Холлманом, проблема использования масла гиднокарпуса своей сложностью успела отпугнуть многих его коллег. Если лекарство не растворяется в воде, ученые часто используют его соль, усваиваемую организмом. Однако соли масла гиднокарпуса имели такие крупные молекулы, что вели бы себя как мыло, серьезно повреждая красные кровяные тельца. Болл должна была найти собственное решение.

В необработанном виде это масло больше похоже на мед, чем на привычное всем рафинированное масло для готовки. Болл следовало найти способ разжижить его – заставить лучше смешиваться с водой, чтобы оно поглощалось, а не отторгалось тканями тела. Она обработала жирные кислоты масла спиртом и добавила катализатор для ускорения реакции, в результате которой было получено менее вязкое химическое соединение.

Еще несколько усовершенствований – и Болл стала первым человеком в мире, сумевшим получить лекарственную форму масла гиднокарпуса, которое после инъекции усваивалось бы тканями пациента. В таком виде лекарство не вызывало абсцессов и не имело жгучего вкуса, давая больным облегчение. Болл, совмещавшая исследования с работой преподавателя, совершила открытие всего в двадцать три года.

Вскоре после того, как одна серьезная проблема была решена, Болл настигла другая. В возрасте двадцати четырех лет она проводила занятие и случайно вдохнула газообразный хлор. Произошла химическая реакция, имевшая ужасные последствия: хлор взаимодействует с водой в тканях тела, превращая ее в кислоту. Девушку спешно отправили самолетом в Сиэтл в отчаянной попытке ее спасти, но ущерб здоровью был слишком велик, и через несколько месяцев она умерла.

В 1918 г., через два года после ее смерти, статья в Journal of the American Medical Association сообщила, что 78 больных проказой, госпитализированных в больнице Калихи, были выписаны – не обратно на Калаупапа, а по домам. Созданная Болл формула на основе масла гиднокарпуса сработала. За четыре года на Калаупапа не появилось ни одного нового изгнанника, а обитатели остальных лепрозориев были выпущены на поруки – благодаря химику, преодолевшему барьеры пола, расы и масла гиднокарпуса.

«Я занимаюсь исследованиями, поэтому незабываемые моменты в моей жизни – это моменты редкие, достигаемые годами кропотливой работы, когда завеса, скрывающая тайны природы, вдруг поднимается и то, что было темным и хаотичным, предстает в ясном и прекрасном свете и порядке»[19]. Это слова Герти Кори, записанные для цикла радиопередач «Вот моя вера» и прозвучавшие повторно на ее похоронах в 1957 г.

Кори и ее коллега и муж Карл неоднократно поднимали эту завесу, открывая миру такие фундаментальные процессы, как, например, питание мышц нашего тела. Когда мы говорим о гликогене и молочной кислоте и их связи с физическими упражнениями, то ведем речь о последовательности биохимических процессов, которые в совокупности называются циклом Кори. Супруги Кори впервые синтезировали гликоген в пробирке – колоссальное достижение, тем более что на тот момент, в 1939 г., никому еще не удавалось получить крупную биомолекулу вне живой клетки. Кори открыли множество ферментов и установили, как они управляют химическими реакциями. На сегодняшний день это фундамент понимания биохимии, обязательный элемент учебников для старших классов.

С 1931 г. и до самой смерти Герти Кори руководила лабораторией Университета Вашингтона в Сент-Луисе, считавшейся центром исследования ферментов. Ученые со всего мира приезжали туда работать с ней – в результате из лаборатории вышли восемь нобелевских лауреатов.

В их семейной паре Герти, по словам ее мужа, была «гением лабораторных исследований». Она тщательно следила за экспериментальными данными и добивалась совершенства. Работала в бешеном темпе и увлекала за собой остальных сотрудников, включая Карла. Кори была в курсе всех текущих исследований и регулярно отправляла студентов в библиотеку конспектировать самые интересные статьи. Если что-то из прочитанного привлекало ее внимание, она неслась через вестибюль в кабинет Карла, чтобы обсудить с ним это. Курила без остановки, и за ее стремительными перемещениями можно было следить по летающему в воздухе пеплу.

Герти могла быть жесткой с коллегами, однако идеальные условия для эксперимента в лаборатории объяснялись ее стилем руководства, а также страстью к работе. Если она устраивала кому-нибудь разнос за ошибку, то лишь потому, что из-за промаха работа откладывалась.

В основе многочисленных лабораторных открытий лежало партнерство Герти и Карла, сложившееся в Медицинской школе Пражского университета, где они изучали, как ни странно, анатомию. Публиковаться вместе они начали раньше, чем поженились. Свадьбу сыграли в 1920 г. и решили продолжать работу, но могущественные политические, социальные и географические силы в Восточной Европе действовали против них. Герти перешла в католичество, чтобы выйти замуж за Карла, тем не менее антисемитизм принял такие острые формы, что родственники Карла боялись, что из-за еврейского происхождения жены он потеряет работу. Более того, перекраивались границы бывшей Австро-Венгрии. Однажды Карл с несколькими друзьями, переодевшись рабочими, тайком вынесли оборудование чехословацкой лаборатории, чтобы воссоздать ее в Венгрии.

Супруги Кори решили, что наилучшие возможности для них откроются за рубежом. Карлу предложили место в Буффало (штат Нью-Йорк) в исследовательском центре, занимающемся злокачественными опухолями. Герти оставалась в детской больнице в Вене, где с головой ушла в изучение врожденной недостаточности щитовидной железы, пока Карл не сообщил, что добился для нее места ассистента патологоанатома в исследовательском центре в Буффало. Через шесть месяцев после переезда мужа она последовала за ним в Соединенные Штаты.

В Буффало они боролись с администрацией за право работать самостоятельно. Если директор вписывал себя в число авторов их статей, которые даже не прочитал, супруги Кори вычеркивали его и лишь затем подавали рукопись на публикацию. Когда директор начал продвигать свою теорию, согласно которой рак вызывается паразитами, Герти отказалась ему подпевать, за что едва не была уволена. Директор заявил, что она сохранит место в научном центре только при условии, что будет заниматься исключительно своими обязанностями и прекратит сотрудничество с Карлом. Естественно, они нарушали требование, заглядывая в микроскопы друг друга и обсуждая результаты.

Скоро все утряслось, и супруги глубоко погрузились в совместное исследование гликогена. За девять лет они опубликовали пятьдесят статей и описали в общих чертах структуру цикла Кори.

Когда настала пора двигаться дальше, Карл оказался нарасхват: Корнеллский университет, Университет Торонто, Медицинская школа Университета Рочестера. Проблемы возникли с Герти. Ее оскорбляло, что университеты обхаживают Карла, но она опасалась, что, требуя место и для себя, топит его карьеру. Организации не понимали, что лучшие свои работы Кори сделали вместе. Разумеется, проблемы с трудоустройством Герти – проявление сексизма, но сыграла свою роль и борьба с кумовством, не одобряющая наем супругов. Во время Великой депрессии, когда множество американцев остались без работы, трудоустройство двух членов семьи в одном учреждении считалось несправедливым.

Медицинская школа Университета Вашингтона в Сент-Луисе нашла лазейку, удовлетворившую даже Герти: это было подразделение частного, а не государственного учебного заведения. Карла пригласили на должность профессора-исследователя, а Герти стала научным сотрудником. Несмотря на разницу в формальных должностях, Кори всегда действовали как равные.

В рабочее время они постоянно обсуждали друг с другом свои проекты, но и за пределами лаборатории были почти всегда вместе. На досуге катались на коньках и плавали, устраивали вечеринки и старались удержаться от разговоров о текущих экспериментах в свободное от работы время, которого было не так уж много. В университете часовой обеденный перерыв стал временем историй от супругов Кори, развлекавших коллег разговорами о страстях и о том, куда они заводят человека. Предмет мог быть любым – от вина до отчетов о результатах исследований и развлекательного чтива.

Когда обеденный час заканчивался, команда возвращалась к работе и продолжала ее с прежней скоростью. В 1936 г. Кори узнали, как тело расщепляет гликоген с образованием сахара. Конец 1930-х гг. был посвящен выявлению новых ферментов и их предназначения. Когда Кори нашли фосфорилазу, ученым впервые в истории удалось настолько глубоко заглянуть в материю, чтобы увидеть углеводный обмен на молекулярном уровне.

Гликоген в пробирке способствовал дальнейшим успехам четы Кори, а также более широкого круга исследователей. Карл устроил настоящее шоу, синтезировав молекулу на глазах участников конференции и пустив пробирку по кругу, чтобы все могли полюбоваться.

Внешнее давление наконец привело к повышению официального статуса Герти в университете. Приглашение из Гарварда и Института Рокфеллера на профессорские должности для обоих супругов было отвергнуто лишь после того, как Университет Вашингтона сделал встречное предложение повысить Герти.

По словам научного журналиста Шэрон Берч Макгрейн, «в конце 1940-х и начале 1950-х годов лаборатория за короткий срок совершила так много открытий, что Карл немного заволновался»[20]. Однако многочисленные достижения четы Кори объяснялись не счастливым случаем, а упорным трудом. Герти ежедневно пропадала в лаборатории.

Герти узнала, что они с Карлом удостоились Нобелевской премии «за открытие каталитического превращения гликогена»[21] в 1947 г., в тот же год, когда у нее диагностировали редкую форму анемии, которая убьет женщину через десять лет. Кори пробовали все средства, чтобы ее спасти. Они объездили весь мир, пытаясь найти средство поправить здоровье Герти.

Герти не распространялась о своем заболевании, но люди замечали его проявления в повседневных делах. В лаборатории поставили койку, чтобы она могла отдыхать; переливания крови обессиливали ее, и она чаще бывала в удрученном настроении. Во время очередного срыва, вызванного болезнью, Герти уволила сиделок, которых Карл нанял ей в помощь. Хотя она больше не могла быть той Герти, что мчалась через вестибюль, чтобы что-то обсудить, или подпрыгивала от восторга, совершив открытие, она продолжала работать со свойственным ей пылом. Когда у Герти уже не было сил перейти из одного помещения лаборатории в другое, Карл переносил ее на руках, и они работали вместе до самого конца.

Хелен Тауссиг изучала человеческое сердце, но не могла услышать, как оно бьется. Всем знакомый звук – «тук-тук, тук-тук» – она стала слышать совсем слабо, когда ей было около тридцати. В качестве временной меры Тауссиг дополнила стетоскоп усилителем, но по мере дальнейшего ухудшения слуха начала прощупывать сердечный ритм, вместо того чтобы его прослушивать. Она читала его как морзянку, выявляя аномалии. Оценивала данные кардиограммы, показатели кровяного давления и составляла из отдельных показателей цельную картину, подводящую к вероятному диагнозу. Она называла этот процесс «кроссвордом»[22].

Тауссиг – основоположница детской кардиологии. В 1930-е гг. эта область медицины считалась тупиковой. До появления операций на открытом сердце врачи диагностировали сердечные нарушения, но не могли сделать ничего существенного для их лечения. Больные дети обычно умирали. Тогда вскрытие вписывало в «кроссворд» последнее слово.

Без ясного понимания, к чему это приведет, Тауссиг собирала данные о состоянии здоровья своих пациентов, чтобы сформулировать диагноз. Сбор данных не решал проблемы нарушений сердечной деятельности, которые она наблюдала у больных, но после десяти с лишним лет наблюдений и тестов Тауссиг создала самый полный каталог врожденных пороков сердца и их индикаторов.

У Хелен была масса причин развивать упорство. Ее мать умерла, когда ей было одиннадцать лет; ребенком она училась упорнее всех одноклассников, чтобы компенсировать дислексию. Тауссиг пробила себе путь в кардиологию, хотя получила от ворот поворот в трех – трех! – учебных заведениях: Гарварде, Бостонском университете и Университете Джонса Хопкинса. В Гарварде ей отказали особенно резко. Из-за половой принадлежности Тауссиг не приняли в Медицинскую школу Гарварда, поэтому она обратилась в только что открывшуюся при этом университете Школу общественного здравоохранения, программа которой пересекалась с медицинской и куда принимали женщин. Ответ ее удивил: действительно, женщины могут быть зачислены, но, несмотря на все старания, диплома не получат. «Разве найдется дурочка, готовая потратить четыре года на учебу и остаться без диплома?»[23] – спросила Тауссиг. «Надеюсь, нет», – холодно ответил декан. Она не стала туда поступать.

Так Тауссиг и отфутболивали: медицинская школа, общественное здравоохранение, кардиологические исследования, педиатрия, детская кардиология. Оглядываясь назад, она воспринимала места, где ее отвергли, как путь к большим возможностям. В 1930 г. она, наконец, нашла свое место, возглавив отделение детской кардиологии в Детской кардиологической клинике Университета Джонса Хопкинса. Сначала это была необременительная работа. Тауссиг помогали социальный работник и технический специалист, кидавшиеся отвечать на телефонные звонки и заполнявшие необходимые бумаги. Поначалу считалось, что, просто принимая пациентов, Тауссиг лишает студентов-медиков возможности чему-нибудь научиться. Поэтому она принимала редких пациентов, которые ей доставались, и собирала данные, не вполне представляя, как использует их в дальнейшем.

Новаторская операция открыла для пациентов потрясающие возможности. В 1939 г. гарвардский хирург[24] выполнил процедуру устранения дефекта – незаращения артериального протока. Артериальный проток в сердце соединяет два важных кровеносных сосуда. Во внутриутробный период он должен быть открытым, но, когда легкие новорожденного начинают наполняться воздухом, туннель между двумя артериями должен закрыться. Если просвет не закрывается сам, в легкие младенца поступает слишком много крови, что может вызвать застойную сердечную недостаточность и низкий уровень кислорода в крови, из-за чего больной синеет. Хирург разработал процедуру ручного закрытия просвета.

К этому моменту Тауссиг упорно трудилась почти десять лет. Она наблюдала пациентов с незаращением артериального протока, но видела и больных с множественными нарушениями сердечной деятельности, которым это незаращение, похоже, шло на пользу. В некоторых случаях открытый проток косвенно способствовал поступлению в легкие достаточного количества крови, чтобы пациент жил. Тауссиг задумалась: нельзя ли открыть артериальный проток хирургическим путем?

Тауссиг поделилась своей мыслью с гарвардским хирургом. «Мадам, – ответил он, – я закрываю протоки, а не создаю их»[25]. Другие хирурги были столь же скептичны, коллег раздражало, что она не отказывается от своей идеи. Наконец, после двух лет усилий, Тауссиг убедила нового главу хирургического отделения клиники Джонса Хопкинса Альфреда Блейлока попробовать. Блейлок попросил Вивьена Томаса, техника исследовательской лаборатории института, выяснить, какие хирургические действия потребуются для проведения процедуры. В 1944 г. на основе инструкций Томаса Блейлок выполнил первую успешную операцию шунтирования Блейлока – Тауссиг у 15-месячной девочки. У третьей пациентки операция сразу же привела к изменению внешнего вида: «Думаю, ничто не доставит мне больше радости, чем в первый раз увидеть, как пациент становится из синего розовым прямо в операционной… с яркими розовыми щеками и яркими губами, – с удовлетворением вспоминала Тауссиг. – Что за чудесный цвет!»[26]

Так началась совершенно новая эпоха детской кардиологии. Неприметная специальность Тауссиг вдруг стала невероятно популярной. Вот как она это описывала: «Доктор Гросс [из Гарварда] отпер ворота… я открыла их створки, и мы с доктором Блейлоком ворвались внутрь, а следом хлынул поток пациентов, хирургов, кардиологов и педиатров»[27]. В 1947 г. в качестве кульминации двадцати лет исследований Тауссиг написала учебник по порокам сердца.

Тауссиг была совершенно уверена, что новое поколение педиатров-кардиологов не должно обучаться на ходу, как пришлось ей. Благодаря финансированию Национальных институтов здоровья и Бюро помощи детям в клинике Джонса Хопкинса была создана программа обучения педиатрической кардиологии, которую возглавила Тауссиг. Она подготовила порядка 130 молодых врачей к успешной работе в области, которую создала. Хелен подчеркивала, что забота о пациенте – ключевой элемент подготовки доктора. Она требовала, чтобы врачи видели в детях детей, а не маленьких больных. Сострадание и терпение были обязательны в обращении как с пациентами, так и с их отчаявшимися родителями. Студенты Хелен, захваченные ее живым интересом к человеческому сердцу, гордо называли себя «рыцарями Тауссиг»[28].

С выхода на пенсию и до смерти в 1986 г. Тауссиг опубликовала более сорока статей, стала первой женщиной – президентом Американской кардиологической ассоциации и получила Президентскую медаль Свободы из рук президента Линдона Джонсона. Она помогла убедить Управление по надзору за пищевыми продуктами и медикаментами запретить лекарство, которое (справедливо) считала вызывающим врожденные дефекты.

Тауссиг сделала для лечения сердца невероятно много, но никогда не забывала, что операция на сердце – это невероятно опасное и сложное вмешательство и всегда огромный риск. Риск, который может стоить жизни, но который оправдан, когда речь идет о жизни и смерти. «У меня есть и поражения, не только победы, – признавалась она. – Люди читают обо всех успешных операциях, но не читают о неудачных, об утратах и изнанке тяжелой работы. В целом, однако, я думаю, что принесла больше пользы, чем вреда»[29].

Пристроив левую руку на подушку, лежащую на коленях, Элси Уиддоусон ввела себе в вену иглу и впрыснула коктейль из железа, кальция и магния. Начиная этот эксперимент, Уиддоусон и ее партнер по исследованиям Роберт МакКанс предполагали, что железо будет выводиться из организма, однако по результатам эксперимента 1934 г. пришли к выводу, что оно усваивается.

В 1933 г., когда Уиддоусон начала изучать диетологию, эта область знания лишь формировалась. Она занялась ею по совету научного руководителя через несколько лет после того, как стала доктором наук. Уиддоусон работала на факультете физиологии растений Имперского колледжа в Лондоне, где наблюдала за изменениями углеводов в яблоках. По работе она должна была дважды в месяц ездить за яблоками в Кент, графство к юго-востоку от Лондона, и имела возможность изучать химический состав фруктов на разных стадиях жизненного цикла, от завязи до хранения на плодовой базе.

По окончании исследования Уиддоусон какое-то время занималась биохимией в Институте Курто при Миддлсекской больнице. Не то чтобы ей не нравились яблоки, но хотелось исследовать что-то, приносящее непосредственную пользу человеку. В 1933 г. она устроилась на постоянную работу в больницу лондонского Королевского колледжа.

О МакКансе она слышала еще до знакомства с ним. Этот ученый исследовал химический состав мяса. Уиддоусон и МакКанс в прошлом оба изучали фрукты. Когда наконец состоялся первый разговор, Уиддоусон сообщила МакКансу, что тот серьезно ошибся в одном из своих предположений. Поскольку он не учел изменение концентрации фруктозы, его оценка содержания углеводов была заниженной; все исследование – ошибка. МакКанс предложил объединить усилия. Они работали вместе до смерти МакКанса в 1993 г.

МакКанс уже неплохо продвинулся, проанализировав несколько важнейших групп пищевых продуктов; он практически собрал информацию о питательной ценности мяса, рыбы, фруктов и овощей. В 1934 г. Уиддоусон озарило. Да, это важные категории, но зачем останавливаться на них? Нужно изучить все: сладости, молочные продукты, крупы, безалкогольные напитки – все без исключения!

Книга «Химический состав и энергетическая ценность пищевых продуктов» (The Chemical Composition of Foods) вышла в 1940 г. Она содержала 15 000 показателей и была первым исчерпывающим собранием информации о питательной ценности приготовленной и сырой пищи… первым и единственным[30].

Между тем Уиддоусон и МакКанс занимались и другими проектами. В диетологии середины 1930-х оставалось еще очень много неизвестного. Так, ученые решили узнать, как влияет на организм недостаток соли. Они собрали здоровых (но сомневающихся) испытуемых и на две недели посадили их на бессолевую диету. Каждый участник согласился проводить два часа в день в продолговатой капсуле с подогревом, вызывавшей потоотделение. После этих процедур Уиддоусон в длинном лабораторном халате и со своей фирменной прической – косами, уложенными, как у принцессы Леи, – мыла из шланга испытуемых и створки пластмассовых капсул. Ученые анализировали содержание соли в поте. Хорошенько обессоленные, ослабевшие участники эксперимента прошли серию тестов, чтобы проверить работу внутренних органов, прежде всего почек.

Уиддоусон и МакКанс первыми показали, насколько важны для организма жидкость и соль. Сегодня в больницах внимательно следят за их уровнями, особенно в случае заболеваний почек, сердечного приступа и диабета.

Значительная часть работы Уиддоусон в 1940-х гг. была продиктована нехваткой еды во время и после Второй мировой войны. В эти годы они с МакКансом удостоились звания создателей «современной буханки»[31] – хлеба, обогащенного кальцием. В условиях дефицита мяса, сахара и молочных продуктов британское правительство озаботилось вопросом разработки для граждан питательного рациона. Уиддоусон и МакКанси предположили, что их соплеменники будут нормально себя чувствовать, питаясь всего несколькими продуктами, в которых не было недостатка: капуста, картофель и хлеб. Чтобы проверить свою гипотезу, Уиддоусон и ее коллеги три месяца жили на этом простом однообразном рационе. Исследование завершилось изматывающим двухнедельным походом по британскому Озерному краю. МакКанс крутил педали велосипеда – его путешествие продлилось на два дня дольше, – а Уиддоусон шагала с остальными. Они совершали ежедневные переходы и записывали, как себя чувствуют. В один из дней МакКанс проехал 58 км практически на одних только капусте, картофеле и хлебе. Простой рацион оказался полноценным, если не считать небольшого недостатка кальция, который компенсировался добавлением толченого мела в муку. В период Второй мировой войны, когда было введено нормирование питания, правительство обеспечило предложенной учеными простой диете широкую рекламу. Хотя еды было мало, никогда в истории Англии население не придерживалось более здорового питания.

После войны Уиддоусон отправилась бороться с недоеданием в Германию. Особый интерес снова представлял хлеб. В разгар зимы Элси объезжала сиротские приюты, подбирая место для исследования, в ходе которого предполагалось сравнить, как влияет на детский организм употребление хлеба из муки разной степени очистки. В течение восемнадцати месяцев она записывала рост и вес детей-сирот и соотносила результаты с рецептом хлеба, который они ели. От степени обогащения хлебной муки ничего не зависело, однако в ходе этого исследования Уиддоусон заметила существенные изменения веса и роста детей, вроде бы не связанные с хлебом. В одном приюте темп роста воспитанников резко замедлился примерно в то же время, когда сироты в другом приюте вдруг заметно прибавили в весе. Задумавшись о причине, Элси стала искать внешний фактор. Метод исключения указал на жестокую воспитательницу, которая перевелась из второго приюта в первый. В ее присутствии дети переставали расти и набирать вес. Уиддоусон сделала вывод: «Нежная забота о детях и бережное отношение к животным могут предопределить успешный результат тщательно спланированного эксперимента»[32].

Ее практический подход к исследованиям обернулся скверно лишь несколько раз. Когда они с МакКансом сами себе делали инъекции из очередного экспериментального курса, то свалились на пол с лихорадкой, судорогами и болью в теле. Коллеге пришлось доставить их к себе домой и выхаживать там. Вскоре они продолжили экспериментировать и проводить анализы, несмотря на приступы лихорадки, решив, что это «лишь мелкая случайность»[33].

Уиддоусон нравилось решать проблемы самостоятельно – грузить ли в багажник мертвого детеныша тюленя и мчаться из Шотландии в Кембридж, чтобы сделать анализ содержания жира в его теле, или проходить туда-сюда через металлодетектор в аэропорту, чтобы выяснить, отчего он пищит. В итоге любопытство Элси пошло на пользу нашему здоровью.

Чем бы ни занималась Вирджиния Апгар – каталась на велосипеде с ребенком коллеги, болела за бейсбольную команду или училась управлять самолетом, – она всегда имела при себе перочинный нож, эндотрахеальную трубку и ларингоскоп на случай, если кому-нибудь потребуется экстренная трахеотомия. Даже в нерабочее время она оставалась на дежурстве: «Никто, ни один человек не перестанет дышать, если я рядом»[34].

Апгар стала одним из первых врачей-анестезиологов. Она быстро говорила и быстро думала, энергия била в ней ключом. Вирджиния выросла в Нью-Джерси с отцом, изобретателем-любителем и ученым, и хронически больным братом и иронизировала, что ее семья «ни минуты не сидела спокойно»[35]. В колледже отличница и будущий зоолог Апгар строчила статьи в студенческую газету, входила в семь спортивных команд, выступала на сцене студенческого театра и играла на скрипке в оркестре. Биржевой крах 1929 г. серьезно ударил по ее семье, и Апгар перепробовала множество самых необычных подработок, в том числе ловила бездомных кошек для зоологической лаборатории. «Честно говоря, не понимаю, как Вирджинии это удается!»[36] – удивлялся редактор ее выпускного альбома. Этот вопрос возникает по поводу многих сторон жизни нашей героини.

Правда, Апгар никогда не хватало времени на бюрократию, которой она пренебрегала, если видела, что бумажная волокита мешает ей помочь пациенту или поступить правильно. Если ребенок боялся лифта, Вирджиния брала его на руки и поднималась с ним по лестнице. Во время обучения в медицинской школе Апгар однажды заподозрила, что совершила ошибку, которая стала одной из причин смерти пациента. Она попросила сделать вскрытие, но ей было отказано. Потребность узнать правду стала неодолимой, и Апгар прокралась в морг и самостоятельно разрезала хирургический шов. О своей ошибке она немедленно сообщила куратору.

Вирджиния не терпела лицемерия и очковтирательства. Ее собственная открытость – способность как признавать промахи, так и быстро реагировать на изменения в сфере анестезиологии – повлияла на развитие этой области и сделала Вирджинию анестезиологом.

В 1933 г., став хирургом-интерном Колумбийского университета, Апгар оказалась одной из немногих женщин в стране, изучавших хирургию. Она работала под руководством главы департамента хирургии, который и посоветовал ей переключиться на новую область, анестезиологию, в то время даже не считавшейся медицинской специализацией. Научный руководитель преследовал собственные интересы: признавая способности Вирджинии, он в то же время удовлетворял насущную необходимость. В те годы, если пациенту требовалась анестезия, этим занималась медсестра, но операции усложнялись, и руководитель Апгар понимал, что анестезиология также не должна остаться без высокопрофессиональных специалистов, достаточно талантливых и увлеченных, чтобы проложить себе путь в быстроразвивающейся области.

Апгар на год покинула Колумбийский университет, чтобы обучиться новому делу. Вернувшись в 1937 г., она выложила перед начальством план функционирования отделения анестезии хирургического отделения Пресвитерианского госпиталя. Вирджиния запросила себе должность директора, предложила организационную структуру и объяснила, как создать врачебную резидентуру и привлечь больше специалистов, не смещая уже работающих медсестер. Одиннадцать лет Апгар возглавляла отделение анестезии, обучая студентов, нанимая ординаторов и проводя исследования. Она сыграла основную роль в развитии этой специальности, но, когда отделение расширили, главой назначили ее коллегу-мужчину.

Апгар переключилась на новорожденных и обнаружила, что данных о них удивительно мало. Статистика, которая все-таки имелась, озадачивала. Благодаря больничным родам выживало больше матерей и младенцев, но для новорожденных первые 24 часа жизни оставались очень опасными.

Апгар обнаружила поразительный факт: младенцев не осматривали сразу после рождения. Не проводя немедленную оценку их состояния, врачи упускали признаки того, что ребенок, скажем, испытывает кислородное голодание, которое является основной причиной половины смертей новорожденных. Более того, Апгар поняла, что не существует набора стандартных процедур для оценки состояния младенцев. Если во время схваток мать получала какие-либо лекарства, то иногда младенец делал первый вдох, но не делал второго в течение нескольких минут. Что это – наличие или отсутствие дыхания? Решение оставалось на усмотрение врача-акушера. Апгар сформулировала то, что сегодня кажется очевидным: опасное состояние для жизни младенца имеет явные признаки и всех новорожденных необходимо осматривать на предмет наличия этих сигналов.

«Как провести быструю стандартизованную оценку состояния новорожденного?» – спросил Апгар ординатор. «Это легко, – ответила она и схватила подвернувшийся под руку лист бумаги. – Смотрите»[37].

Балльная система охватывала пять основных областей, требующих внимания врача: сердечный ритм, дыхание, рефлекторную возбудимость, мышечный тонус и цвет кожных покровов. Каждый показатель оценивался по шкале от 0 до 2. Почти сразу Апгар и некоторые ее коллеги применили систему, чтобы узнать, имеется ли связь между баллами и здоровьем новорожденного. Как оказалось, низкие баллы свидетельствовали о проблемах с содержанием углекислого газа в крови и ее кислотностью[38]. Если совокупный балл был 3 или ниже, ребенок почти неизбежно требовал реанимации.

Баллы одного ребенка были очень информативны, но эффект изучения данных по тысячам детей был сопоставим с тем, как если бы целое поле опавших листьев вдруг распределилось по цветам: фрагменты отсортированной информации, объединившись вместе, открыли свое общее происхождение. Низкие баллы коррелировали с определенными методами родовспоможения и видами анестезии, получаемой матерью. Пока не было емкой и наглядной балльной системы, врачи попросту не видели этих связей – или не имели достаточно систематизированных данных, чтобы доказать корреляцию. Балльная система стала основой усовершенствованных статистических моделей здоровья населения и начала распространяться из Нью-Йорка по больницам всей страны.

Добравшись до Денвера, шкала наконец получила свое общеизвестное название. В 1961 г., через девять лет после ее первого применения на практике, каждый врач-ординатор заучивал мнемоническое правило:

А (Appearance) – внешний вид (цвет кожных покровов);

P (Pulse) – частота сердечных сокращений;

G (Grimace) – рефлекторная возбудимость;

A (Activity) – мышечный тонус;

R (Respiration) – дыхание.

Это и есть шкала Апгар. Анестезиологу Апгар она очень нравилась.

Тем временем данные накапливались, и Апгар видела, что ей не хватает возможностей, чтобы полноценно их обработать. Неизменно открытая для любых методов совершенствования своих врачебных навыков, Апгар перервала работу в больнице и решила получить степень магистра в области общественного здравоохранения. Благотворительный фонд «Марш гривенников»[39] воспользовался возможностью и предложил ей сотрудничество.

Как всегда, ее решением управляло любопытство. Захваченная мыслью о том, чтобы сменить стезю в середине жизненного пути, Апгар доучилась, получила степень и с жаром принялась за новую работу на посту главы только что созданного фондом отделения врожденных пороков развития.

Четырнадцать лет Апгар летала по стране, распространяя информацию о репродуктивном процессе и пытаясь снять клеймо позора с врожденных дефектов. Живость и остроумие сделали ее любимицей телеведущих и пациентов. Она была, как говорится, «народным врачом»[40], одинаково охотно идущим на контакт со всеми, с кем сводила ее жизнь. Один из работавших с Вирджинией волонтеров сказал: «Ее теплота и заинтересованность создают ощущение, что она обнимает вас, хотя она к вам и не прикасалась»[41]. Фонд удвоил свой доход в период, когда Апгар была одним из его руководителей.

Апгар работала с людьми, летала на самолетах и поддерживала любимую бейсбольную команду (во главе группы коллег и подруг), пока позволяло здоровье. Она умерла в 1974 г., но ее шкала используется до сих пор. Благодаря ей новорожденных всего мира спасали на протяжении большей часть минувшего века, спасают и сейчас.

В похожих на пещеры помещениях цокольного этажа Музея Оксфордского университета электрические кабели свисали с потолка, как высоковольтная сеть рождественских гирлянд. Единственное готическое окно облагораживало пространство лаборатории, но находилось так высоко, что нужна была лестница, чтобы увидеть дневной свет. За двадцать четыре года, что Дороти Ходжкин руководила лабораторией рентгеноструктурного анализа, по крайней мере один человек получил удар тока в 60 000 вольт, к счастью не смертельный. Лаборатория недофинансировалась, а саму Ходжкин слишком мало ценили, но она продолжала работать. Несмотря на нищенские условия, блестящие способности Дороти вознесли ее на вершину в своей области знания.

Рентгеноструктурный анализ получил статус научного метода в 1912 г., когда Макс фон Лауэ обнаружил, что дифракционная картина рентгеновских лучей может немало рассказать ученым об атомной структуре молекулы. Начнем с того, что молекулы образуют структуру с единым повторяющимся рисунком, которую мы называем кристаллом. Если направить на кристалл рентгеновские лучи, то они подвергнутся дифракции и получающийся рисунок отобразится на фотопластине. Изображение полно подсказок, позволяющих ученым судить о трехмерной структуре молекулы. Их расшифровка до появления компьютеров была настоящей головоломкой, требующей долгих лет вычислительной практики и исключительного терпения. Дороти была асом в этом деле.

В начале 1930-х гг., в первые годы ее карьеры, расшифровка кода даже простейшего кристалла требовала десятков тысяч математических вычислений, выполнявшихся на ручной счетной машине. С помощью уравнений составлялась так называемая карта распределения электронной плотности, напоминавшая топографическую. Она показывала, где электроны кристалла особенно густо сконцентрированы. Весь процесс, от рентгеновского излучения до определения структуры, мог занимать месяцы и даже годы.

В 1936 г. вычисления стали немного проще, поскольку Ходжкин стала счастливой обладательницей двух ящиков, заполненных тонкими листами бумаги в количестве 8400 штук. Так называемые штрипсы Биверса – Липсона служили кристаллографам своеобразной картотекой. Карточки были сверху донизу заполнены дотошно упорядоченными тригонометрическими величинами, сократившими время работы Ходжкин над расчетами.

В конце 1930-х гг., когда она начала расшифровку молекулы холестерина, большинство ее коллег утверждали, что эта задача неразрешима методами кристаллографии. Однако Ходжкин, получившая от друга прозвище «тихий гений»[42], облучила кристалл холестерина рентгеновским излучением и уселась за вычислительную машину. Там, где представители традиционной химии потерпели крах, кристаллограф добилась успеха.

Слухи о ее выдающихся способностях к построению карт распределения электронной плотности распространились, и Ходжкин стала магнитом для неразгаданных кристаллических структур. Когда кому-то нужно было выяснить структуру молекулы, образец кристалла высылался ей. За годы работы она получила их десятки, в том числе кристалл пенициллина.

К 1941 г. пенициллин уже показал свою способность предотвращать бактериальные инфекции у людей – громадное преимущество в годы войны. Ученые надеялись, что понимание его структуры позволит производителям лекарств наладить массовый выпуск препарата. Однако структуру молекулы пенициллина никак не удавалось расшифровать. Во-первых, американские и британские кристаллографы работали над кристаллами разной формы, даже не подозревая об этом. Никто не знал, что кристалл пенициллина имеет несколько разновидностей. Во-вторых, из-за особенностей строения молекулы фотопластина не давала ясной картины.

Наконец, словно мало было этих проблем, Ходжкин и ее оксфордский аспирант решили расшифровать структуру молекулы пенициллина, ничего не зная о его радикалах. Дороти шутила, что эта задача казалась им «в самый раз для новичка»[43].

Работа Ходжкин по расшифровке показала, что части молекулы пенициллина связаны друг с другом крайне необычным образом. Один химик был так ошеломлен, что поставил всю свою карьеру на то, что она ошибается, поклявшись, что займется выращиванием грибов, если ее предположения окажутся правильными. (Несмотря на подтвержденные результаты, скептик обещание не сдержал.) В 1946 г., когда Ходжкин поняла, что проблема с пенициллином наконец решена, то запрыгала по комнате, радуясь, как ребенок. Работа отняла у нее четыре года. Открытие вылилось в появление новых полусинтетических пенициллинов и их повсеместную разработку.

Однако пройдет еще одиннадцать лет, прежде чем Оксфорд сделает ее своим штатным профессором. Переоснащения лаборатории пришлось ждать двенадцать лет.

В следующей молекулярной головоломке было в шесть раз больше атомов, не являющихся атомами водорода, чем вообще всех атомов в молекуле пенициллина. Хотя другие ученые заявили, что В12 не по зубам рентгеновской кристаллографии, Ходжкин взялась за дело.

За шесть лет она со своей командой сделала около 2500 фотографий кристаллов В12 в рентгеновских лучах. Обработка изображений выходила далеко за рамки возможностей штрипсов Биверса – Липсона. К счастью, Ходжкин помогала компьютерная программа. Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе только что обзавелся новым компьютером для выполнения кристаллографических вычислений, и студент-программист, химик, по счастливому совпадению провел лето в лаборатории Ходжкин в Оксфорде. Когда студент вернулся в Калифорнийский университет, она стала отправлять ему по почте массу информации по В12, а он отсылал ей результаты компьютерной обработки. Это была долгая и тяжелая работа. В случае ошибок (например, если атом казался в десять раз больше своего реального размера) Ходжкин просила своего программиста в Южной Калифорнии не унывать. В течение всего этого времени он ни разу не видел, чтобы она утратила самообладание.

Через восемь лет после начала работы над В12 Ходжкин сумела построить трехмерную модель молекулы. По словам британского химика, если ее работа по пенициллину сродни «преодолению звукового барьера»[44], то расшифровка В12 является «не больше и не меньше чем великолепной – совершенно потрясающей!»

«За результаты применения рентгеновского метода изучения структур важных биохимических субстанций»[45] Ходжкин была удостоена Нобелевской премии по химии в 1964 г.

Дороти всегда была доброй и великодушной, но при необходимости умела проявить твердость. Даже в преклонном возрасте она продолжала удивлять. Несмотря на мучительный ревматоидный артрит и перелом тазовой кости, она продолжала летать по всему миру, в том числе в Москву, для участия в научных и миротворческих конференциях.

Гертруда Белл Элайон никогда не забывала о людях, которых потеряла: ее дедушка умер от рака желудка, когда она была подростком, возлюбленный – от неожиданного инфекционного заболевания сердца, пациентка – от лейкоза, мать – от рака шейки матки. Их смерть причинила Гертруде огромную боль, от которой она не пыталась избавиться: утраты служили постоянным напоминанием о том, что от каждого синтезированного лекарства может зависеть чья-то жизнь. По ее признанию, смерть дедушки «стала поворотным моментом»: «Это словно был сигнал: “С этой болезнью ты будешь бороться”. Я просто перестала думать о чем-либо другом. Все случилось вот так, внезапно»[46].

Элайон ясно видела цель, но путь в сферу фармакологических исследований оказался запутанным. Первой проблемой стали деньги для обучения и получения научной степени в области химии. Она подала заявление в пятнадцать учебных заведений, но ни одна магистратура не предложила ей финансовой поддержки. Во время Великой депрессии все гранты на обучение доставались мужчинам. То же самое творилось на рынке труда. Один работодатель беспокоился, что Элайон станет «отвлекающим фактором»[47] в лаборатории, где не было ни одной женщины.

Чтобы быть ближе к своей любимой химии, Элайон перепробовала множество вариантов. Она записалась в школу секретарш и преподавала биохимию будущим медсестрам. Познакомившись на вечеринке с химиком, предложила работать на него бесплатно. Постепенно она наскребла денег на один год обучения в магистратуре Нью-Йоркского университета.

Первая штатная должность Элайон в лаборатории была связана с контролем качества в сети продовольственных магазинов. Она проверяла кислотность маринадов и свежесть специй. Гертруда взяла от этой должности все, что могла, и уволилась, сообщив руководителю: «Я научилась всему, чему вы должны были меня научить, и мне здесь больше нечего делать»[48].

Ее отец обратил внимание на рекламу компании Burroughs Wellcome на флаконе с пилюлями и предложил ей попробовать устроиться туда работать, благо компания находилась поблизости – в нью-йоркском округе Вестчестер, всего в тринадцати километрах от дома. В Burroughs Wellcome ученые получали деньги для поиска медикаментозных решений любых медицинских проблем по собственному выбору. Гертруде повезло на собеседовании: компанию ей составил биохимик Джордж Хитчингс, работавший над теми же задачами, за которые хотела взяться она.

В 1944 г. Элайон получила работу у Хитчингса, интересовавшегося не только разработкой лекарств, но и методами проведения исследований, принятых в медицинском научном сообществе. Нормой был метод проб и ошибок, но Хитчингс считал, что это все равно что искать черную кошку в темной комнате. Почему бы не узнавать о новых лекарствах научным путем, включающим результаты смежных областей, например знание того, как растут клетки?

Хитчингс поручил Элайон исследовать аденин и гуанин, так называемые пуриновые основания нуклеиновой кислоты (то есть А и Г в АТЦГ – строительных блоках ДНК). Клеткам, в том числе опухолям, нуклеиновые кислоты нужны для деления. Поэтому Хитчингс решил, что, глубоко изучив эти кислоты, его команда сможет создать биохимический «гаечный ключ», с помощью которого перекроет путь распространения болезни.

Воодушевленная Элайон засиживалась в лаборатории допоздна, проводила в ней выходные и увлеченно ставила эксперименты – даже когда полы раскалялись до 60 ℃ из-за работы фабрики сухого детского питания этажом ниже. Она так любила свою работу, что, когда решила ненадолго от нее отдохнуть и провести выходные дома, ее мать забеспокоилась, не случилось ли чего.

Элайон была на своем месте, разбираясь в сложностях исследований по органической химии, биохимии, фармакологии, иммунологии и вирусологии. Тем не менее у нее все еще не было научной степени. Какое-то время она посещала подготовительные занятия в свободное время, но это кончилось тем, что ее выдавили из программы. «Работайте над диссертацией полноценно или выметайтесь», – заявил декан. Элайон предпочла работу высшему образованию. «Нет уж, работу я не брошу, – ответила она. – Я знаю, чего хочу, и буду заниматься этим»[49]. (Элайон так и не окончила докторантуру, но Университет Джорджа Вашингтона присвоил ей почетную степень.)

Элайон оставалась в лаборатории просто потому, что получала очень много удовольствия и добивалась очень большого успеха, ведя битву с болезнями, которые нас убивают. Познакомимся с ее достижениями за 1950 г. Элайон синтезировала два эффективных противораковых препарата. Помните, мы говорили о пуриновых основаниях? Так вот, она синтезировала диаминопурин – соединение, использовавшее их для прерывания процесса образования лейкозных клеток. На животных диаминопурин оказывал настолько поразительное воздействие, что в Мемориальном госпитале Слоуна Кеттеринга в Нью-Йорке рискнули опробовать препарат на двух тяжелобольных с лейкозом. Одна пациентка поправилась и так преобразилась, что врачи усомнились, был ли у нее вообще лейкоз. Она перестала принимать лекарства, вышла замуж и родила ребенка. Элайон создала и другое соединение, повышающее ожидаемую продолжительность жизни у больных лейкозом.

Оба препарата стали крупным прорывом в лечении онкологических заболеваний, но их эффективность оказалась ограниченной. Через два года после окончания лечения новым препаратом у новоявленной мамы случился рецидив, из-за чего она умерла, и для Элайон это стало страшным ударом. Даже по прошествии десятилетий она не могла вспоминать об этом без слез.

В последующие годы Элайон открывала для себя новые области исследования заболеваний и словно приглашала остальной мир заняться ими. В начале 1950-х гг. она первой в мире начала изучать метаболизм лекарственных веществ. Что касается двух вышеописанных препаратов от рака, то ее работа вызвала новый мощный всплеск исследований по борьбе с лейкозом. В 1978 г. Элайон и ее коллеги заставили ученых полностью пересмотреть существующие представления о вирусах.

По мнению ученых, противовирусные препараты не отличались особой избирательностью действия. Считалось, что они могут нападать не только на пораженную вирусом ДНК, но и на ДНК здоровых клеток. Однако исследование Элайон стало многообещающим стартом. Когда она отправила первые образцы в лабораторию на проверку, то получила обнадеживающий ответ: «Это лучшее, что мы видели. Вещество активно одновременно против вируса простого герпеса и опоясывающего герпеса»[50][51]. Четыре года Элайон и ее команда совершенствовали соединение, повышая его эффективность и уточняя, как оно перерабатывается в организме. В чем секрет успеха? Элайон с коллегами создали практически двойника вируса, настолько похожего на него, что тот активировал своего убийцу[52]. Лекарство было представлено на научной конференции в 1978 г. и сразу получило статус революционного, изменившего сам научный подход к разработке противовирусных препаратов.

Элайон жила ради этих моментов, однако ей было важно не столько расшифровать химическую головоломку, сколько увидеть, какую пользу ее работа приносит людям. В 1963 г. она наблюдала, как лекарство, созданное при ее участии, избавило ночного сторожа от мучительной подагры, а в 1967 г. произошла первая успешная пересадка сердца благодаря иммунодепрессанту ее разработки.

«За открытие важных принципов лекарственной терапии» Элайон и Хитчингс были в 1988 г. удостоены Нобелевской премии по медицине. Когда она получила награду, на нее обрушился шквал благодарственных писем. Один человек вспоминал о регрессии у сына ретикулосаркомы в последней стадии, другой писал о дочери, спасенной от герпетического энцефалита. Зрение третьего удалось сохранить благодаря лекарству от опоясывающего лишая, созданному при участии Элайон. Пусть она не смогла предотвратить смерть своих близких, но, как сказал вице-президент по исследованиям в ее первой альма-матер: «За пятьдесят лет Труди Элайон в совокупности сделала для блага человека больше, чем мать Тереза»[53].

Джейн Кук Райт стала директором Фонда исследования раковых заболеваний Гарлемской больницы в 1952 г., в тридцать с небольшим лет. «Она не умела бездельничать», – говорит ее дочь[54]. В будни и в праздники, дома и в отпуске, по дороге в лабораторию, в ресторане или плавая в озере Мичиган Райт была безупречна. Она взлетела по карьерной лестнице в Гарлемской больнице, а затем в Нью-Йоркском медицинском колледже, где достигла вершин. К 1967 г. в медицинских учреждениях общенационального уровня не было афроамериканки, занимавшей более престижную должность. За ударную работу на передовой борьбы с онкологией Райт заслужила прозвище «матери химиотерапии»[55].

Когда Джейн Райт начала учиться в Колледже Смит в Нортгемптоне (штат Массачусетс), то мечтала стать «известной художницей»[56], но отец убедил ее переключиться с живописи на подготовительные медицинские курсы. Райт происходила из династии врачей. Ее деды, Си Кетчэм Райт и Уильям Флетчер Пенн, были докторами, причем Пенн стал первым афроамериканцем, закончившим Йельскую школу медицины. Отец, Луис Томкинс Райт, был очень уважаемым хирургом и исследователем рака. Он и посоветовал дочери специализироваться в области с более надежными шансами на трудоустройство. Джейн Райт восприняла это как вызов.

Джейн поступила на подготовительные медицинские курсы, будучи полна решимости не только хорошо учиться, но и продолжить заниматься всем, что ей нравилось. Она сочетала нагрузку медицинской школы с тренировками в команде по плаванию и редактированием выпускного альбома. В 1942 г. Райт окончила Колледж Смит и в 1945 г. поступила на медицинский факультет Нью-Йоркского медицинского колледжа. Она фонтанировала энергией. Ее руководитель в больнице Бельвю называл ее самым многообещающим интерном в своей практике. Возможно, Райт была талантливой художницей, но быстро проявила себя и блестящим врачом.

Пока она училась, высокая репутация ее отца в медицинском сообществе служила для нее неизменным примером. Достижения Луиса Райта одновременно стимулировали и угнетали. Вот что сказала Джейн в интервью по окончании медицинской школы: «Он настолько хорош, что я чувствовала, что должна быть еще лучше. Все знают, кто твой папа»[57].

Видя потенциал дочери, Луис Томкинс Райт в 1949 г. пригласил ее работать с ним в Фонде исследования раковых заболеваний Гарлемской больницы, который недавно основал. Вместе они погрузились в область, которую Райт впоследствии назовет Золушкой онкологических исследований, – химиотерапию[58].

Когда Джейн и ее отец стали работать вместе, врачи и ученые начали делать самые первые шаги в поиске методов лечения, воздействующих на распространение раковых клеток. В 1945 г. директор онкологических исследований Колумбийского университета описывал масштаб задачи: «Это почти так же тяжело, как найти некое действующее вещество, которое растворило бы, скажем, левое ухо, не повредив правое, настолько мала разница между раковой клеткой и ее нормальной предшественницей»[59].

Ученые получили первые результаты, используя вещество, родственное горчичному газу, – азотистый иприт. Выбор химического оружия в качестве лекарства от рака был неочевидным, но случайная трагедия – в 1943 г. затонул военный корабль, перевозивший иприт, – подсказала ученым, что нечто в этом химическом соединении способно помочь онкобольным. Когда корабль пошел ко дну, горчичный газ просочился из контейнеров. Многие солдаты отравились насмерть. Их вскрытие показало, что газ разрушил белые кровяные тельца – защиту организма от инфекции. Эти же клетки становятся раковыми у больных лейкозом. В 1946 г. первый онкобольной получил инъекцию азотистого иприта, и его состояние улучшилось.

В течение трех лет, до смерти отца Райт в 1952 г., они вместе тестировали лекарства, которые могли вызвать ремиссию при лейкозе. После кончины отца Райт возглавила исследовательскую группу, которую он создал. Ей было тридцать три года.

В течение своей карьеры Райт неуклонно повышала эффективность методов противораковой терапии. Одной из самых важных ее догадок стало то, что не существует одного «волшебного средства» для лечения всех онкобольных. Допустим, исследователи находят очень хороший комплекс лекарств от рака груди. Если применить это лечение при другом типе рака, например легких или прямой кишки, возможно, ничего не выйдет. Даже два случая одного и того же вида рака неодинаково реагируют на терапию. Если раковые клетки быстро распространяются, а терапия не помогает, пациенты теряют невосполнимое время, пока врачи топчутся в тупике.

Двадцать два года, начиная с 1953 г., Райт трудилась над специализированными решениями для разных типов раковых клеток. Когда появлялся раковый больной, Райт брала образец его опухоли и выращивала клетки в лаборатории. На образцах – не на пациентах – Райт испытывала способность лекарства подавлять болезнь. Эффективность лекарственного препарата в лаборатории означала, что оно заслуживает того, чтобы перенести исследование на живой организм. Этот подход не тратил время жизни пациентов на неэффективные лекарства и был более быстрым и персонализированным, чем при использовании мышей как заменителей испытуемого – человека.

Райт сказала и новое слово в способах доставки препаратов в пораженные области. Если опухоль возникала в труднодоступных местах, например почках, единственно возможным методом ее удаления зачастую оказывалась хирургическая операция. Райт разработала системы введения лекарства в целевую область через катетер.

Многие достижения Райт, волевой, но скромной женщины, оставались неизвестными даже ее дочерям, и лишь после смерти Джейн друзья и коллеги рассказали о них общественности. По мнению ее дочери Элисон, одно качество наглядно характеризует их мать: очень многие врачи мечтают победить рак, но «она была одним из немногих, кто потратил свою жизнь на дело, которым действительно хотел заниматься»[60].

Мария Сибилла Мериан полюбила насекомых задолго до того, как ученые открыли их тайны, во времена, когда лишь немногие интересовались этими отвратительными созданиями. Знакомые возлагали вину за это необычное увлечение на ее мать, рассматривавшую коллекцию насекомых во время беременности. Что-то в их изящных отполированных тельцах, переливающихся крыльях и тонко прорисованных лапках пробудило интерес у ребенка, который рос у нее в утробе.

В детстве Мериан каталогизировала обожаемые создания (и их излюбленные убежища), учась рисовать насекомых. Ее отчим был художником и торговцем произведениями искусства, он научил девочку смешивать пигменты акварельных красок: растирать их в ступке в тонкий порошок, высыпать в воду и загущать раствор соком акации[61], благодаря которому пигмент сцеплялся с поверхностью листа. Чтобы понимать анатомию, Мериан копировала готовые работы, повторяя выразительный зигзаг лапки кузнечика и спиральный завиток раковины улитки.

В тринадцать лет Мериан начала приносить домой насекомых. Она ухаживала за маленькой колонией гусениц, которых кормила листьями тутовника (шелковицы), в крайнем случае – листьями салата. Она записывала и зарисовывала, как насекомые разных видов поедают пищу, заворачиваются в «шелковый домик» (немецкое обозначение кокона), а затем вылупляются, и в эйфории ждала, кто же появится из кокона. Моль? Облачко мушек? Вообще ничего? Мериан рисовала каждую стадию.

Натуралисты почти не уделяли внимания насекомым во времена, когда Мериан изучала их. Даже способы их размножения оставались загадкой. Видя, что из гнилого мяса или навоза вылетают мухи, многие верили, что они зародились там самопроизвольно. Существовали даже рецепты, объясняющие, как с помощью простых ингредиентов создать, например, пчелу и скорпиона. Желаете червя? Смешайте одну часть дохлых мух и одну часть медовой воды в медной тарелке. Нагрейте тарелку на тлеющих углях и… Вот и они, новоявленные черви.

Известный натуралист утверждал, что бабочки на самом деле живут в телах гусениц и что он будто бы может доказать это хитрым трюком с помощью кипящей воды, уксуса и вина. Когда иллюстраторы старшего поколения рисовали стадии метаморфоза шелковичного червя, то каждая форма изображалась отдельно, черви – с другими червями, а бабочки – среди бабочек. Полный жизненный цикл оставался тайной.

Мария наблюдала все стадии жизненного цикла насекомого как непрерывный процесс, когда мало кто из натуралистов проводил связь между гусеницей и бабочкой. Она изображала своих подопечных в среде обитания, зарисовывая, как они взбираются на листья, цепляясь крючковатыми лапками, летают над цветами, растопырив усики, или по спирали поднимаются по стеблю, тогда как большинство иллюстраторов работали по коллекционным образцам.

В 1679 г. Мериан опубликовала свою первую большую работу о насекомых – двухтомник энтомологических иллюстраций, посвященных метаморфозу. Дополнив каждое изображение заметками о пищевых предпочтениях и образе жизни насекомого, Мериан гарантировала себе место в истории наблюдений за природой.

Вместе с карьерой развивалась и ее личная жизнь. События следовали быстро: Мария рассталась с мужем и вместе с матерью и двумя дочерьми переехала из родной Германии в Голландию, где вступила в религиозную общину. Личная собственность единоверцами не приветствовалась, и какое-то время Мериан было не до творчества.

К 1691 г. община пришла в упадок. Стремясь сохранить здоровье своих европейских членов, община организовала экспедицию в Суринам, голландскую колонию в Южной Америке, в надежде создать там поселение. В пути пираты подчистую ограбили и раздели один из караванов, и сектантам пришлось явиться на место назначения в чем мать родила.

Когда община в Голландии распалась, Мериан с дочерьми перебрались в Амстердам. Надежды на появление новой религиозной общины за границей угасли, но Мериан успела проникнуться личным интересом к суринамскому начинанию. Годами она собирала насекомых на мостах и во двориках, в сельских полях и тщательно обихоженных садах. Уехавшие друзья упаковывали экзотические находки и с кораблями отправляли ей в Амстердам. Мериан всю жизнь изучала одни и те же виды насекомых и отчаянно мечтала поехать куда-нибудь, где можно встретить новые.

В 1699 г., в пятьдесят два года, Мария с младшей дочерью уложили рисовальные принадлежности и сели на корабль, идущий в Суринам. Деньги у них были благодаря комиссионным выплатам за много лет и продаже 255 картин. Было решено посвятить пять лет изучению и рисованию новых видов насекомых.

В Суринаме целый мир незнакомых видов увлек ее в пучину дел, временами рискованных. Оказалось, что нарядное опушение красно-белой гусеницы скрывает ядовитые шипы[62], но для Мериан опасность делала процесс открытия еще более интересным. Она чем-то обернула гусеницу и принесла ее в дом. Мериан совершала все более дальние вылазки и когда наконец освоилась настолько, чтобы проникнуть в глубь тропического дождевого леса, то шла по тропам, только что прорубленным в зарослях рабами специально для энтомологических экспедиций.

Мериан приехала в Суринам ради насекомых, из-за них же она уехала домой – из-за малярии[63] и жары пришлось вернуться в Европу за три года до запланированного срока. Несмотря на это, за два года, проведенных в Южной Америке, Мериан создала свой величайший труд. Книга «Метаморфоз насекомых Суринама» (The Metamorphosis of the Insects of Suriname) была издана в 1705 г., когда ей исполнилось пятьдесят восемь лет. В книге было шестьдесят оттисков с гравюр, иллюстрировавших полный жизненный цикл каждого существа – так же, как в ее ранней работе, – с примечаниями об образе жизни и среде обитания. Изображенные в движении, словно живые, насекомые, казалось, готовы были сойти со страницы.

Мериан стала одной из первых женщин-энтомологов и открыла новую эпоху в истории наблюдений и документирования стадий метаморфоза. Видя в жизненном цикле насекомого предмет, заслуживающий пристального изучения, она вдохновила новое поколение ученых, последовавших по ее стопам. Через тридцать лет после выхода в свет «Метаморфоза» французский биолог разработал первую систему классификации насекомых[64]. Мериан заложила основу для одного из главных событий в истории энтомологии.

Жанна Вильпрё-Пауэр посвятила десять лет наблюдениям за обитателями океана, который в результате поглотил плоды ее труда. Самой Жанны на затонувшем корабле не было, но годы ее научных исследований канули в бездну. Это была тяжелая утрата, но Вильпрё-Пауэр, как никто, умела «держаться на плаву». К тому моменту она уже дважды создала себя заново.

Дочь сапожника, выросшая в крохотном Жуйаке, Жанна нашла себе более широкое поле деятельности. В восемнадцать лет Вильпрё уехала в Париж. По одним сведениям, она пришла туда пешком, по другим – ее подвезли. Как бы то ни было, нужна была огромная решимость, чтобы двинуться в подобный путь.

В Париже девушка нашла место помощницы портного и стала учиться, трудиться и экспериментировать. Через считаные годы она сумела проявить свои немалые таланты. В 1816 г. принцесса Каролина, дочь короля обеих Сицилий, выходила замуж за Шарля-Фердинанда де Бурбона, племянника короля Луи XVIII, в платье, созданном Вильпрё. Наряд восхитил европейскую знать, и Жанну, которой было немногим больше двадцати лет, начали одолевать поклонники, причем не только ее искусства.

Вильпрё стала Пауэр через два года, выйдя замуж за английского торговца Джеймса Пауэра в Мессине, на Сицилии. Начав новую жизнь на острове, Жанна поняла, что это место предлагает ей небывалые возможности. Сицилия была богата разнообразными видами флоры и фауны, незнакомыми ей. Чтобы больше узнать о новой среде, Жанна стала изучать естественную историю, и ей в голову пришла мысль составить описание экосистемы острова. Она хотела каталогизировать растения, животных и обитателей моря.

В 1832 г. Вильпрё-Пауэр начала изучать крохотного родственника осьминога под названием аргонавт. Его раковина, с помощью которой аргонавт движется в морских водах, была загадкой для ученых еще в древности, Аристотель тогда предположил, что эти существа используют щупальца одновременно как весла и как паруса, управляя своим хрупким вместилищем, словно лодкой. Много столетий и назначение, и происхождение раковины оставалось неизвестным, но в XIX в. возобладало мнение, что аргонавты заимствуют ее у других подобно ракам-отшельникам. Вильпрё-Пауэр в этом сомневалась.

Новоявленная натуралистка понимала, что узнать что-либо об этом можно, только если извлечь существо из его соленой среды обитания. Поэтому в 1832 г. она придумала контейнер, чтобы наблюдать в нем живых морских обитателей в их экосистеме, пусть и выловленных из океана. Она сконструировала стеклянный ящик, который можно было назвать аквариумом. Теперь Вильпрё-Пауэр смогла достаточно долго наблюдать за изучаемыми животными, чтобы узнать, что тихоня-аргонавт вовсе не захватывает свою раковину-домик, а изготавливает ее сам.

Для научного сообщества и оборудование, созданное Вильпрё-Пауэр для своего эксперимента, и полученные с его помощью результаты стали настоящим откровением. Британский палеонтолог Ричард Оуэн (которому мы обязаны словом «динозавр») в 1858 г. объявил Вильпрё-Пауэр матерью аквариофилии. Лондонское зоологическое общество назвало новинку «клеткой Пауэр»[65] в честь его разносторонне одаренной изобретательницы.

Одиннадцать лет после создания первой клетки Пауэр Жанна продолжала экспериментировать с ящиками, которые опускала в море. В этот период она дополнила подводную модель деревянным каркасом и якорем, чтобы та могла глубже погрузиться в океан. С помощью этих клеток Жанна наблюдала за тайными пищевыми ритуалами морских звезд и изучала содержимое желудков моллюсков.

За свою жизнь Вильпрё-Пауэр стала членом более чем десятка европейских научных академий, в том числе Лондонского зоологического общества и Академии естественных наук в итальянской Катании. После ее смерти в 1871 г. журнал The North American Review назвал Жанну «одним из самых видных натуралистов столетия», а ее аквариум – «неоценимым» изобретением для морской зоологии[66]. В 1997 г. память о Вильпрё-Пауэр увековечили: в ее честь был назван большой венерианский кратер.

До удара молнии Мэри Эннинг была вялым ребенком. После того как ее вынесли с места ужасного происшествия (в дерево, у которого наблюдали за конным представлением присматривавшая за маленькой Мэри женщина с подругами, попала молния – взрослые погибли) и смыли с нее грязь, девочка изменилась. Удар молнии кардинально изменил нрав Мэри, и с тех пор ее неизменно характеризовали как «жизнерадостную и сообразительную»[67].

В жизни, полной тягот, лечение электрошоком оказалось редким (хотя и диковатым) счастливым случаем. Эннинги были бедны. Из десяти детей до совершеннолетия дожили только Мэри с братом. Ее отец был плотником, свой ничтожный доход он старался увеличить тем, что разыскивал на морском берегу сувениры для продажи туристам. Самый желанный (дорогой) трофей – фоссилии, ископаемые окаменелости.

Отец Мэри извлекал свои находки из известняковых и сланцевых утесов Лайм-Риджиса. Скалистая граница ее родного городка тянулась вдоль моря. Когда на границу городка обрушивался шторм, большие пласты породы обваливались в воду, обнажая фрагменты истории этой местности. Отправляясь туда в подходящий момент, Эннинг-старший находил множество раковин и костей – знай себе собирай.

Эннинг в десятилетнем возрасте научилась у отца отыскивать ископаемые окаменелости. В 1810 г. он умер от туберкулеза, и Мэри с братом Джозефом стали выбираться на отвесные берега одни. Сначала их добычей были главным образом раковины и другие мелкие окаменелости, но в 1811 г. Джозеф заметил выступивший из скалы череп. Через несколько недель, орудуя маленьким молоточком, Мэри осторожно отделила осадочную породу от округлости черепа. Чем больше она трудилась, тем больше еще предстояло сделать. За черепом обнаружился спинной хребет, а затем грудная клетка и конечности. Мало-помалу Эннинг обработала молоточком кости чудовища больше пяти метров длиной, с массивными, как у крокодила, челюстями. Двое детей нашли первый в мире окаменелый скелет ихтиозавра (буквально: «рыбоящер»).

Они продали скелет владельцу ближайшего поместья за 23 британских фунта – несколько сот долларов в сегодняшней валюте. Ихтиозавр стал первым важным вкладом Эннинг в палеонтологию, но с «рыбоящера» все только началось.

Мэри с братом были не первыми, кто находил окаменелости в Лайм-Риджисе. Местные жители повсюду подбирали кости странной формы. Одни считали их божественными украшениями, другие верили, что окаменелости принес поток, по водам которого носило Ноев ковчег. Однако кости, обнаруженные Эннинг, рассказывали другую историю. Извлекая полные скелеты из обрывов Лайм-Риджиса, Мэри открывала виды живых существ, не похожих ни на что виданное раньше.

В компании своей собаки, ставшей ее спутником вместо брата, утратившего интерес к находкам, Эннинг обследовала береговые кручи после штормов и оползней в поисках окаменелостей. Найденные камни, раковины и кости поступали в крохотный придорожный магазин.

В 1823 г. Эннинг открыла плезиозавра (тогда его назвали «морским драконом»), а пять лет спустя – птеродактиля («летающий дракон»). Ее способность находить останки древних животных, сортировать их, зарисовывать и представлять публике не знала себе равных.

Работа Мэри, безусловно, была очень полезна для науки, но из-за низкого происхождения и пола Эннинг все научные обсуждения ее находок проходили без нее. Когда открытия Мэри Эннинг появлялись в журналах, ее имя вымарывалось. Постоянные покупатели основали небольшую стипендию для финансирования изысканий Мэри, но научное признание доставалось другим.

Достижения Эннинг не пользовались уважением и в Лайм-Риджисе; соседи считали ее всего лишь приманкой для туристов. Эннинг писала молодому корреспонденту в Лондоне: «Прошу у вас прощения за недоверие к вашим дружеским чувствам. Мир жестоко использовал меня, и, боюсь, это сделало меня подозрительной к каждому»[68]. Всю свою жизнь Мэри была бедна и одинока. Ее собака Трей погибла во время оползня.

Память о вкладе Эннинг в науку всегда была на грани исчезновения. В 1859 г., через двенадцать лет после того, как она умерла от рака груди в возрасте сорока семи лет, Чарльз Дарвин опубликовал работу «Происхождение видов». Скорее всего, он опирался на палеонтологические находки Эннинг. Изредка случались моменты признания. В 1865 г. Чарльз Диккенс написал о жизни Эннинг статью в журнал «Круглый год», редактором которого являлся. Статья завершалась словами: «Дочь плотника завоевала себе имя, и вполне заслуженно!»[69]

До 1887 г. в штате Массачусетс не было стандартов качества воды. Муниципальные водоочистные станции? Их тоже не существовало. Поэтому с глотком воды в городе Кембридже в конце XIX в. люди получали промышленные отходы или городские стоки. Чтобы сделать питьевую воду в этом регионе безопасной, Эллен Своллоу Ричардс, преподаватель только что созданной лаборатории санитарной химии Массачусетского технологического института (МТИ), возглавила сбор и анализ примерно 20 000 проб воды. Ее эксперимент заложил стандарты аналогичных исследований и дал Ричардс основания для вывода как о качестве местной воды, так и о состоянии питьевой воды в целом. Неплохой результат для первой американки, ставшей профессиональным химиком!

Ричардс верила, что наука способна в огромной мере улучшить повседневную жизнь общества. При решении таких проблем, как загрязнение воды, ученые и власти находятся в подвешенном состоянии в вопросе о том, можно ли использовать для этого муниципальные средства. Однако Ричардс была также уверена, что, если донести санитарные нормы и основы научного знания до обычного человека, исследователи увидят колоссальные улучшения общественного здоровья. (Санитарная инженерия как область деятельности возникла в конце 1800-х гг. главным образом благодаря работе Ричардс.) Она не только в числе первых заговорила об экологии, но и прославилась созданием еще одной важной сферы исследования – экономики домашнего хозяйства (домоводства).

Немного об условиях, в которых Эллен работала. Ричардс пришла в МТИ в 1870 г. и стала первой женщиной в истории, зачисленной в университет. МТИ разрешил ей учиться бесплатно в порядке своеобразной страховки: если бы кто-то выразил недовольство, можно было бы заявить, что она на самом деле не студент и «ее зачисление не создает прецедент для массового поступления женщин»[70]. В те времена Эллен не обращала внимания на свое положение, но позже признала: «Если бы я понимала, на основании чего меня приняли, то не согласилась бы»[71].

Ричардс получила степени бакалавра и магистра в Вассарском колледже, затем еще одну степень бакалавра, по химии, в МТИ, где также начала работать над магистерской диссертацией, но университет поставил на ее перспективах жирную точку. МТИ оказался попросту не готов воздать должное женщине.

Ричардс не считала себя исключением. Если она получает хорошее образование (насколько это возможно), то должна добиться, чтобы эта возможность была предоставлена и другим желающим. Однако двери МТИ оставались официально закрытыми для женщин. Благодаря финансированию и инициативе бостонской Ассоциации женского образования Ричардс стала инициатором создания параллельной программы преподавания естественных наук женщинам в кампусе университета. Женская лаборатория МТИ, открывшаяся в 1876 г., стала местом, где перспективные ученые проводили исследования и посещали занятия. Лаборатория представляла собой две комнаты с рядом больших окон, сквозь которые можно было увидеть редкое зрелище: женщины изучают промышленную химию, минералогию и физиологию. В отчете о программе Эллен писала: «Я испытывала огромное удовлетворение, обнаруживая сокровища в нашем хранилище»[72].

Влияние Ричардс быстро распространилось за рамки ее обязанностей в лаборатории. Она переписывалась с женщинами, записавшимися на заочные курсы, – это была часть инициативы Общества содействия домашнему образованию. Идея заключалась в том, чтобы Ричардс преподавала своим ученицам естественные науки, но скоро к ней стали обращаться за советом по бесчисленному множеству проблем. Обстановка в жилых домах была гнетущей. Женщины жаловались Эллен, что перегружены работой, часто звучала тема слабого здоровья.

Обеспокоенность побудила Ричардс действовать. Она решила включить научно обоснованные рекомендации в свои предложения по улучшению домашней жизни и стала обсуждать со своими подругами по переписке такие вопросы, как переход на более сбалансированный рацион, приготовление здоровой пищи, регулярные физические упражнения и ношение комфортной одежды (корсеты все еще были в моде).

Ироническим признанием успеха Женской лаборатории стало ее закрытие в 1883 г., когда женщины получили наконец возможность поступать на стандартные учебные программы МТИ. Вскоре после этого Эллен начала революционную работу по улучшению качества фруктов, овощей и воды и заняла новую должность химика и специалиста по анализу воды в Санитарном управлении Массачусетса. Попутно она составила план, как сделать науку доступной для женщин.

В 1890 г. усилия Ричардс по борьбе с недостатком информации о приготовлении полноценной, недорогой и безопасной пищи вылились в открытие кухни, где предоставлению общественного питания сопутствовала обучающая практика для всех желающих. Четыре года спустя кухня начала поставлять питательные обеды в школы. (Эта программа опередила инициативу Мишель Обамы «Здоровый школьный обед» на 116 лет.)

Ричардс выступала за преподавание домоводства в бесплатных государственных школах. Ее инициативы реализовывались медленно, но постепенно стали массовыми. Эллен издавала книги, выступала с речами и в 1908-м стала президентом только что созданной Американской ассоциации домоводства. Ее деятельность сыграла огромную роль в приобщении женщин к науке на университетском уровне.

Ричардс обладала выдающейся способностью видеть возможности повсеместного расширения влияния науки, от санитарии и образования до консервирования фруктов, овощей и ягод, а также вопросов быта, здоровья и счастья. Все, что для этого требовалось, – знания и, разумеется, 20 000 проб воды.

Профессиональные успехи Элис Хэмилтон – весьма многочисленные – были достигнуты на стыке науки и социальных вопросов. Она получила диплом врача в Мичиганском университете и продолжила изучать бактериологию и патологию в университетах Лейпцига и Мюнхена, но не считала себя способной стать кем-то большим, чем «четвероразрядным бактериологом»[73]. Однако недостаток самоуверенности в ней компенсировала приверженность проблемам, одновременно «гуманистическим и практическим»: вспышки тифа, отравление свинцом и повсеместные ужасы профессиональных заболеваний.

Одной из ее первых подработок стала помощь в отправке за решетку людей, продававших кокаин детям. Это было самое начало XX в., в Чикаго. В городе существовала проблема: работники аптек останавливали детей, идущих домой из школы, и предлагали дозу «пыли счастья»[74]. По словам одного мальчика, с этим порошком ему показалось, что он «поднимается вверх в летающей машине», а другому «почудилось, будто я миллионер и могу купить все что пожелаю»[75]. Хочешь больше – плати. Самые отчаявшиеся отводили душу, разбивая окна аптек, воруя и вымогая у клерков деньги. Сторонники социальных реформ пытались убрать дилеров с улиц и избавить от них детей. Хэмилтон призвали на помощь.

Чтобы засвидетельствовать факт предложения кокаина в суде, Хэмилтон научилась устанавливать, что конфискованный порошок действительно является «пылью счастья». Однако результаты лабораторного исследования были неточными: тест оказывался положительным, если порошок представлял собой кокаин или его производное, синтетический альфа– или бета-эукаин. Синтетическое вещество было законным, и тест стал зацепкой для адвокатов обвиняемых, радостно пользующихся этой лазейкой, чтобы оспорить обвинение. У Хэмилтон появилась мысль, как сделать обвинение неопровержимым. Кокаин, попадая на глазное яблоко, вызывает расширение зрачка; при альфа– или бета-эукаине внешний вид глаза не меняется. Сначала она продемонстрировала этот фокус на кроликах, но метод не получил ни малейшего одобрения у присяжных, симпатии которых тут же обратились к ушастым зверькам. «Поэтому я испытывала порошок на себе, – рассказывала она. – Я же знала, что это не повредит моим глазам, а другие люди, и их можно понять, не хотели рисковать. Я так часто ходила по лаборатории с одним расширенным и другим узким зрачком, что все привыкли и перестали это замечать»[76]. Через год она и несколько других активистов добились включения эукаинов в число запрещенных средств.

Хэмилтон никогда не боялась грязной работы. Возьмем ее деятельность во время эпидемии брюшного тифа, разразившейся в Чикаго в 1902 г. Сильнее всего пострадала именно та часть города, где жила Элис. Друг Хэмилтон подумал, что благодаря профессиональным знаниям патологии и бактериологии она могла бы обнаружить первопричину эпидемии и тогда город нашел бы решение проблемы.

Сначала Хэмилтон исследовала источники воды и проверяла поставщиков молока, но не нашла причин, почему сильнее всего пострадал именно Девятнадцатый район. Затем она обследовала территорию района, надеясь заметить подсказки. «Бродя по улицам вдоль ветхих деревянных наемных домов, я видела уличные нужники (запрещенные законом, но тем не менее бесчисленные), в том числе на задних дворах ниже уровня мостовой, переполненные после мощных ливней, – вспоминала Элис. – Отвратительные ватерклозеты в домах, по одному на четыре семьи или более, загаженные и неисправные, потому что никто не отвечал за их мытье и ремонт; и повсюду тучи мух»[77]. Вот оно что, мухи!

Один из способов передачи тифа – контакт с нечистотами, зараженными его возбудителем[78]. Хэмилтон подумала, что мухи, возможно, копошатся в испражнениях больных людей, а затем садятся на незакрытые пищу и молоко, распространяя болезнь.

Хэмилтон проверила свою теорию, собрав насекомых в кухнях, а также в уличных и домовых уборных. Как и следовало ожидать, мухи переносили брюшной тиф. Результаты Хэмилтон хорошо согласовывались с предшествующими наблюдениями во время Испано-американской войны (1898), а также объясняли, почему у более состоятельных жителей – имевших исправную канализацию и закрытые столовые – не было таких проблем. Доклад Хэмилтон, представленный Медицинскому обществу Чикаго, привлек большое внимание и способствовал полной реорганизации департамента здравоохранения, в том числе появлению должности инспектора наемных домов.

Несмотря на позитивный результат, удачное объяснение Хэмилтон было неверным. Как позднее выяснилось, истинной причиной вспышки брюшного тифа стал старательно скрывавшийся Управлением здравоохранения сброс нечистот, отравлявший источники воды Девятнадцатого района целых три дня. «Долгие годы, – призналась Хэмилтон, – я пыталась прогнать призраков тех мух, но они преследовали и терзали меня, снова и снова убеждая объяснить глубоко впечатленной аудитории, что мой эффектный рассказ в действительности имеет под собой мало оснований»[79].

Раскрытие подобных истин, под каким бы слоем навоза они ни были скрыты, сделало Хэмилтон исключительно эффективной в оценке небезопасности среды обитания. Обладавшая редким даром получать информацию от людей, не желавших ею делиться, Хэмилтон добивалась поразительного успеха, допытываясь у работников опасных отраслей, почему они продолжают работать, если очевидно, что это их убивает. Она опрашивала рабочих у них дома, считая, что там люди чувствуют себя уверенней и будут более откровенны. В один из таких визитов Хэмилтон спросила человека, страдавшего из-за отравления свинцом, почему он продолжает работать. Тот ответил, что необходимость платить за жилье и кормить семью не позволяет ему бросить работу. Заводы часто отдавали предпочтение при найме женатым мужчинам. Хэмилтон подозревала здесь чистый расчет: обязанные содержать семью, рабочие реже увольнялись, несмотря на колики, судороги и потерю веса.

В 1910 г. внимание Хэмилтон переключилось на охрану здоровья на рабочем месте с полной занятостью, поскольку ей предложили стать директором Комиссии по профессиональным заболеваниям в Иллинойсе – это была первая подобная комиссия в стране. Ее задачей было изучить «отравляющие виды деятельности»[80] в штате, выяснить, на каких заводах рабочие подвергаются воздействию таких вредных веществ, как угарный газ, мышьяк и скипидар, и оценить число этих предприятий. Члены команды разобрали различные ядовитые субстанции, Хэмилтон взяла на себя свинец. В начале проекта правительство не знало, ни в каких отраслях промышленности используется свинец, ни насколько стойко его вредное воздействие.

Хэмилтон погрузилась в работу, начав с очевидных случаев применения свинца и надеясь через них подобраться к неочевидным. Члены команды выполняли проект с дотошностью сыщиков: посещали заводы, опрашивали врачей и ведущие производственные компании, перелопачивали больничную документацию в поисках красноречивых признаков отравления свинцом. Результатом расследования стал длинный список процессов с использованием свинца, в том числе пломбирование товарных вагонов, отделка гробов, шлифовка стекла и оборачивание сигар «оловянной фольгой»[81] (оказалось, что наименование «оловянная фольга» не соответствует действительности). Хэмилтон увидела обветшалые здания без нормальной вентиляции, где свинцовая пыль висела в воздухе даже вокруг рабочих, которые ее не производили. На одном заводе огромная доля рабочих, 40 %, были настолько «просвинцованы»[82], что попали в больницу.

К 1919 г. Хэмилтон была главным экспертом США по охране здоровья в промышленности. Когда Гарвард решил включить в число преподаваемых дисциплин здравоохранение, Хэмилтон, по ее собственному замечанию, «была фактически единственным имеющимся кандидатом»[83]. Заняв должность доцента по гигиене труда, Элис Хэмилтон стала первой женщиной – преподавателем Гарвардской медицинской школы, опередив появление студенток-женщин на двадцать шесть лет. (Ее назначение сопровождалось тремя оговорками: она не допускается в Гарвардский клуб, не претендует на билеты на футбольные матчи, резервируемые за преподавателями, и не имеет права участвовать в церемонии вручения дипломов.) Назначение вызвало шумиху, но Хэмилтон вспоминала, что приняли ее тепло.

На полставки преподавая в Гарварде и еще на полставки ведя исследования на предприятиях, Хэмилтон расследовала отравление угарным газом для Министерства труда США. Она также изучала вредное влияние анилиновых красителей, ртути, летучих растворителей и других токсичных веществ. Признание ее как эксперта расширялось. Компания General Electric пригласила Хэмилтон в качестве консультанта по медицинским вопросам, президентский Исследовательский комитет по социальным тенденциям избрал ее своим членом. Она стала консультантом по гигиене труда в Комитете здравоохранения Лиги Наций и советской Санитарно-эпидемиологической службе.

В своих воспоминаниях Хэмилтон выразила радость от того, что направила грязные, ядовитые, недоинформированные производства к лучшему будущему: «Ни один молодой врач в наше время не может и мечтать о столь увлекательной и приносящей глубокое внутреннее удовлетворение работе. Все, что я открывала, было новым и по большей части по-настоящему ценным»[84]. В отраслях промышленности, которыми занималась Хэмилтон, произошли радикальные изменения. После ее годичного исследования использования свинца в Иллинойсе этот штат принял закон о компенсации рабочим за вредоносное воздействие токсичных газов, пыли и дыма. Принятый закон вызвал дальнейшие систематические изменения. Работодатели начали оформлять страховки от претензий работников в связи с вредом для здоровья, и страховые компании в ответ на это инициировали реформы в области организации труда. К 1937 г. большинство штатов, на которых лежала основная нагрузка промышленного производства в стране, приняли законодательные требования, обязывающие платить рабочим, если те отравились.

Стучась в дома беднейших горожан и подходя к наблюдаемым проблемам с позиций патологии, Хэмилтон набрала огромный массив данных о профессиональных заболеваниях. Ее новаторство проложило путь реальным социальным изменениям.

Элис Кэтрин Эванс не боялась критики. Если бы у коллег возникли вопросы по схеме ее эксперимента или результатам (оказалось, что два штамма бактерий, далеких друг от друга, на самом деле родственны), она бы легко дала пояснения. Однако, по воспоминаниям Кэтрин, критика не была связана с деталями ее исследования: «К моей статье практически всюду отнеслись скептически, что обычно выражалось в утверждении: мол, если бы организмы были тесно взаимосвязаны, это заметили бы какие-то другие бактериологи»[85].

Организмы, о которых идет речь, – это Bacillus abortus и Micrococcus melitensis. Первый – болезнетворная бактерия, поражающая молочный скот и вызывающая потерю веса, бесплодие, снижение надоев, а у стельных коров – выкидыш. В начале 1900-х гг. инфекция разоряла фермеров. Не меньше проблем создавала Micrococcus melitensis, причина очень заразного инфекционного заболевания животных, которое передавалось и людям и сопровождалось лихорадкой, ознобом и продолжительными болями. В те времена бактерия надолго поселялась в организме человека, мучая больного десятилетиями. До Эванс считалось, что между этими возбудителями нет ничего общего. Ее открытие показало, что два штамма не только родственны, но и могут передаваться от животных человеку. В 1917 г. большинство ученых сочли идеи Эванс слишком смелыми, чтобы заслуживать доверия.

Вернемся к вопросу критиков идей Кэтрин: почему кто-нибудь еще (читай: мужчины) до сих пор не заметил сходства? Эванс объясняла это изначальной ошибкой классификации бактерий. Первооткрыватель бактерии, вызывающей болезнь у людей, описал ее как шарообразную[86] и на этом основании отнес ее к одному роду с другими бактериями той же формы. Ученый, открывший возбудителя болезни скота, счел бактерию палочковидной и соответствующим образом классифицировал.

Эпидемиолог, одним из первых заметивший Bacillus abortus в коровьем молоке и яростно восставший против предположения, что бактерия может поражать и тех, кто это молоко пьет, был так возмущен заявлением Эванс, что отказался председательствовать в комитете, где она состояла. Фермеры обвиняли ее в сговоре с поставщиками оборудования, чтобы протолкнуть обязательную пастеризацию. Неужели она не знает общеизвестный факт: молоко полезно! Чем свежее молоко, тем лучше! В 1918 г. Эванс опубликовала свои результаты в научном журнале, освящающем проблемы инфекционных болезней и микробиологии (The Journal of Infectious Diseases), и стала ждать общественного признания.

Эванс пришла в науку уже сложившейся личностью и когда попробовала себя в области эксперимента, то поняла, что никакое другое занятие не стимулирует ее так, как это. Сначала Элис работала учительницей в школе в сельской местности Пенсильвании, но через четыре года смотреть не могла на меловую доску и точилку для карандашей.

В 1905 г. она воспользовалась бесплатной программой изучения природоведения для сельских учителей. Эванс увлеклась биологией как раз тогда, когда утратила интерес к преподаванию. Страстно желая расширить знания, она махнула рукой на завершение двухлетней программы и получение сертификата.

Вместо этого Элис поступила в бакалавриат в Корнеллский университет, затем выиграла грант на обучение в магистратуре в Колледже естествознания и сельскохозяйственных наук Висконсинского университета. Преподаватели в Висконсине поддерживали ее тягу к знаниям, советовали углубиться в химию и познакомили с продвинутыми научными методами. (Через три года после выпуска Эванс ее бывший преподаватель откроет витамин А.)

Выбирая между соисканием докторской степени и практической работой, Эванс поняла, что ее больше влечет второе. Министерство сельского хозяйства США в первый раз наняло Эванс в качестве бактериолога в 1910 г. для изучения сыров, а точнее – для поиска способов улучшения их вкуса. Через три года министерство открыло новую лабораторию отдела молочного хозяйства в Вашингтоне (округ Колумбия), и Эванс перешла туда. Четыре года спустя она рассмотрела на предметном стекле две, казалось бы, разные бактерии и объявила их родственными.

В тот год, когда были опубликованы результаты ее исследования, Эванс перешла в лабораторию гигиены Министерства здравоохранения. Грипп, полиомиелит, сонная болезнь – она занималась всеми этими проблемами. Через несколько лет стали появляться свидетельства в пользу ее открытия о родственности бактерий. Ученый из Сан-Франциско подтвердил результаты, полученные Эванс, исследователи по всему миру стали приходить к тому же выводу.

Когда открытие перестало оспариваться, Bacillus abortus и Micrococcus melitensis были объединены в один новый род – Brucella[87]. Однако, хотя дело было закрыто, Эванс не распрощалась с подследственными. В 1922 г. она заразилась болезнью, изучение которой ее прославило. Проявления бруцеллеза, пропадая и возвращаясь, преследовали ее больше двадцати лет.

Исследование Эванс изменило и отношение к возбудителям болезней, и законодательство. В 1920-х гг. были установлены стандарты условий содержания молочного скота (коротко говоря: полная чистота в коровнике). В 1930-е гг. пастеризация молока стала обязательной в значительной мере благодаря работе Эванс. Ее вклад в науку был отмечен почетными степенями, участием в делегациях и членством в научных обществах. На смену скепсису наконец пришло признание.

Еще долго после того, как большинство ученых еврейского происхождения в нацистской Германии потеряли работу и должности, Тилли Эдингер продолжала пестовать свою коллекцию фоссилий рыб, млекопитающих, рептилий и амфибий. Она рассматривала окаменелые черепа и размышляла о том, что эти кости могут сказать ученым о древнем мозге. Со специфическим юмором палеонтолога Эдингер говорила, что вцепилась в свое место в Зенкенбергском музее естественной истории во Франкфурте-на-Майне как аммонит цеплялся бы за жизнь в голоцене[88].

Как музею удалось много лет продержать Эдингер в своем штате? Трудно уволить специалиста, которому так сильно недоплачивают! Кроме того, это было частное, а не государственное учреждение. Сотрудники музея были на стороне Эдингер. Она вспоминала о коллеге, «героически сражавшемся за то, чтобы я осталась в их рядах»[89]. Даже когда стало очевидно, что оставаться в Германии опасно, Эдингер не хотела покидать Франкфурт, с которым ее связывали 380 лет семейной истории. Надеясь на лучшее, она приготовилась к худшему – припасла для себя смертельную дозу снотворного, которую поклялась принять в случае отправки в концентрационный лагерь.

После Хрустальной ночи Эдингер передумала оставаться. Повсеместное насилие и угроза дальнейшего ухудшения ситуации заставили руководство освободить ее от работы. Тилли запретили входить в музей, личные вещи из кабинета без всяких объяснений переправили к ней домой. На тот момент Эдингер была одной из последних ученых-евреев в Германии, сохранявших работу. Увольнение стало для нее ударом, а отказ уезжать из Германии подвергал ее риску. Тем не менее у Эдингер было ощущение, что «ископаемые позвоночные спасут»[90] ее. В конце концов, они составляли смысл ее жизни почти двадцать лет!

Эдингер пришла в палеонтологию в университете, разочаровавшись в изучении зоологии. Как и отец, известный невролог, она питала глубокий интерес к головному мозгу. Ее специализацией было разнообразие доисторических видов, которые можно было изучать, исследуя древние черепа. Работая над докторской диссертацией, защищенной в 1921 г., Эдингер провела исследование мозга нотозавтра, вымершей крупной морской рептилии[91].

В первое десятилетие тщательного изучения черепов в Зенкенбергском музее естественной истории Эдингер создала новую научную область – палеоневрологию. Основополагающим документом стал 250-страничный обзор собранных Эдингер разрозненных публикаций об отпечатках головного мозга, систематизированных по биологическим видам и позволивших ей сделать обобщающие выводы по множеству видов животных, прежде рассматривавшихся изолированно. Она написала подробную историю этой области научного знания, всесторонне рассмотрела все, что было известно на тот момент, а затем сформулировала важнейшие вопросы, на которые пока не было ответов. В разделе, посвященном филогенетике, она фактически разгромила предложенные другими учеными законы развития головного мозга и по большей части принимаемые коллегами. Работа Эдингер получила широкое признание и вызвала восхищение во всей Европе. В разгар Второй мировой войны этот обзор помог ей уехать из Германии.

Исследовательская работа в американских университетах спасла множество ученых от ужасов холокоста. Эдингер поздно спохватилась, но научное сообщество сплотилось в ее поддержку. Американский бактериолог Элис Хэмилтон, друг семьи, обратилась к руководству Гарварда с просьбой взять Эдингер на работу. Другие ученые писали письма правительству США, приводя доводы в пользу ее приезда. «Она первоклассный ученый-исследователь и в этом качестве пользуется доброй славой во всем мире», – писал американский палеонтолог Джордж Гейлорд Симпсон, подчеркивая, что Тилли Эдингер основала палеоневрологию, «научное направление исключительной ценности и значимости»[92]. Пока решался вопрос с США, Эдингер нашла спасение в Лондоне, где прожила год, переводя тексты с немецкого языка в рамках программы Ассоциации экстренной помощи немецким ученым в изгнании.

Эдингер получила разрешение на переезд в США в 1940 г., и сразу после прибытия гарвардский Музей сравнительной зоологии пригласил ее на должность научного сотрудника. Гарвард, где ученые пели в преподавательской и насвистывали в холлах, стал для нее тихой гаванью. Она наконец обустроилась; пора было возвращаться к палеонтологии.

Если искать подсказки внутри черепа вымершего животного, можно поразительно много узнать о размере и структуре частей древнего мозга. Постройте карту изменения этих структур со временем и соотнесите их с работой мозга – и вы прочтете по этим данным захватывающую историю биологического вида. Пользуясь этим методом, Эдингер предположила, что киты когда-то пользовались обонянием намного активнее, чем сегодня[93]. Откуда она это узнала? Тилли сравнила слепки внутренней поверхности черепов китов, древних и современных. У древних животных имелось больше места для амигдалы – отдела мозга, отвечающего за распознавание запахов[94]. Эдингер проследила, как адаптировалось строение черепа по мере того, как уменьшались обонятельные доли мозга.

Чтение по этим слепкам осложняют оболочки мозга, расположенные внутри мозговой части черепа и обычно не сохраняющиеся у окаменелостей. Можно выявить особенности головного мозга одного существа, но это ничего не говорит о мозге другого. У рыб, рептилий и амфибий эти оболочки и слой сосудов в них толстые, у птиц и млекопитающих – тонкие. Чтобы сделать обоснованное предположение о соотношении объемов черепа и мозга вымершего животного, Эдингер опиралась на ныне живущие аналоги древних видов.

Исходя из наработок, сделанных еще в Германии ее отцом, Эдингер предложила область исследования, за которую могли бы взяться ученые США: здесь накоплено столько данных о лошадях, что легко будет получить доступ к коллекции слепков черепов, демонстрирующих постепенное изменение головного мозга лошади. Когда она приехала в Гарвард, коллега убедил ее провести исследование мозга лошадей самостоятельно. Сбор необходимых материалов потребовал огромного напряжения. Работа над монографией об эволюции мозга заняла десять лет, но выводы оказались принципиально важными: в 1948 г. Эдингер сообщила, что головной мозг и остальные части тела особей одного биологического вида эволюционируют не параллельно и что у разных млекопитающих сходные эволюционные изменения происходили в разное время.

Во всех испытаниях – политических, профессиональных, личных – Эдингер сохраняла чувство юмора, не изменявшее ей даже в пылу академических диспутов. Некоторое время она спорила с Гленном Джепсеном из Принстона об ископаемом черепе, который мог принадлежать летучей мыши или миациду[95], в зависимости от того, кто из спорящих был прав. Джепсен откликнулся на добродушие Эдингер стихотворением, вышучивающим ее точку зрения.

Джепсен выиграл у Эдингер несколько очков за креативность, однако она осталась при своем мнении.

Последние годы жизни Эдингер были посвящены переводу ранее изданного 250-страничного труда на английский язык и внесению новой информации. Когда она готовила первое издание в Зенкенбергском музее, то всю работу сделала сама, без помощи других сотрудников. Вернувшись к этому проекту, Эдингер часто отключала слуховой аппарат, чтобы не слышать коллег, обретая спокойствие в тишине.

В 1964 г. Франкфуртский университет присвоил Эдингер почетную научную степень. Вынужденная покинуть свой город и родную страну, она была этим тронута. Прошло больше двадцати пяти лет с тех пор, как она уехала оттуда. Эта степень стала очевидным признаком того, что на родине все изменилось.

Говорить о Рейчел Карсон – значит говорить о «Безмолвной весне» (Silent Spring). Впервые увидевшая свет в виде цикла статей в журнале The New Yorker и изданная в виде книги в 1962 г., «Безмолвная весна» описывает разрушительные последствия чрезмерного использования пестицидов. Книгу отличал строгий научный подход к проблеме: распыляя химикаты ради решения одной задачи – уничтожения вредителей или сорняков – без учета последствий для всего остального, люди часто приносят больше вреда, чем пользы. Это была прекрасно написанная история ужасов.

«Безмолвная весна» породила быстро растущее экологическое движение и указала общественности на мишень – многомиллионную химическую промышленность. В ответ функционеры химической промышленности вложили четверть миллиона долларов в кампанию по очернению Карсон. Ее называли истеричкой, старой девой, убоявшейся безобидных мошек. Если Карсон или ее книга вызывали возмущение, химпром тут же подливал масла в огонь. В результате в начале 1960-х гг. Карсон оказалась в эпицентре шумного публичного противостояния, одна сторона которого надеялась сохранить природу, а другая – хотела подчинить ее. К счастью, Карсон всю жизнь готовилась к такой битве.

Рейчел с детства любила бывать на природе. Птицы и растения, которые она видела вокруг своего сельского дома в Пенсильвании, будоражили ее воображение. Там она нашла окаменелую рыбу, смотрела на птиц и собирала растения. В восемь лет Рейчел написала книгу о паре вьюрков, ищущих место для гнезда, – «Коричневый домик» (Little Brown House). Так она примкнула к юным авторам, публикующимся в не существующем ныне журнале для детей St. Nicholas. (Уильям Фолкнер, Фрэнсис Скотт Фицджеральд, Эдвард Эстлин Каммингс и Элвин Брукс Уайт также в детстве печатались в этом журнале.) Карсон любила подчеркивать, что стала профессиональным писателем в одиннадцать лет.

Когда Рейчел благодаря стипендии от избирательного округа поступила в Пенсильванский женский колледж, она решила изучать английскую литературу, чтобы как следует подготовиться к карьере писательницы. Однако в годы учебы самым интересным предметом оказалась биология. Та окаменелая рыба? Биология помогла узнать, что с ней случилось.

Получив магистерскую степень по зоологии в Университете Джонса Хопкинса, Карсон нашла работу на неполную ставку в Бюро рыболовства США. Хотя она предпочла науку писательству, литературные навыки очень пригодились на новом месте. Первым ее заданием стало написать сценарий цикла из 52 радиопередач «Подводный роман».

«Я думала, что навсегда покончила с сочинительством. Мне не приходило в голову, что я снова буду о чем-то писать», – вспоминала она[97]. Работа Рейчел восхитила начальство, но признание не выразилось в деньгах. Для дополнительного заработка Карсон устроилась внештатником в газету Baltimore Sun и стала освещать вопросы охраны природы.

Хотя Карсон делала карьеру в Бюро и постепенно доросла до должности морского биолога, ее обязанности не включали настоящей научной работы. Ей поручалось редактировать научные отчеты коллег и описывать результаты исследований в брошюрах для массового читателя.

То, чему Рейчел училась в Бюро днем, пригождалось ей вечером, когда она занималась фрилансом. В 1937 г. Карсон опубликовала в солидном литературном журнале The Atlantic[98] эссе, где море исследовалось с точки зрения живущих в нем животных и растений. Описание морских обитателей, даже их смерти, было завораживающим: «Все живое в океане – и растения, и животные – в конце срока своего существования возвращает воде вещества, временно взятые из нее на строительство тела. Поэтому в глубинах идет мелкий, никогда не прекращающийся дождь из распадающихся частиц, когда-то бывших живыми существами в пронизанных светом поверхностных водах или обитателями нижних сумеречных слоев»[99].

Статья способствовала изданию ее первой книги «Под морским ветром» (Under the Sea-Wind). К сожалению, она оказалась коммерческим провалом: было продано всего 2000 экземпляров. Автору понадобилось два года, чтобы прийти в себя от этого удара, но интерес к природе и нужда в деньгах заставили Рейчел снова взяться за перо. Карсон написала еще одну книгу. «Море вокруг нас» (The Sea Around Us), увидевшая свет в 1951 г., получила Национальную книжную премию в категории нехудожественной литературы и укрепила положение Карсон как писательницы. По сей день «Море вокруг нас» считается одной из самых успешных книг о природе.

Массовый интерес к природе очень ее воодушевлял. «Мы живем в эпоху науки, однако считаем научные знания прерогативой лишь немногих людей, изолированных в своих лабораториях, словно монахи. Это неверно, – сказала Карсон в одном из выступлений. – Материалы науки – это материалы самой жизни. Наука – часть реальности нашего существования, “что”, “как” и “почему” всего, что мы воспринимаем»[100].

К тому времени, когда Карсон сосредоточилась на пестицидах в «Безмолвной весне», она была широко известна. Главной целью книги стал ДДТ – 1,1,1-трихлор-2,2-бис(4-хлорфенилэтан). ДДТ, или дуст, первый инсектицид, созданный в лаборатории. Он помог справиться с малярией и тифом в годы Второй мировой войны и считался панацеей – средством из числа «лучших вещей для лучшей жизни… благодаря химии», если воспользоваться знаменитой формулировкой компании DuPont. В «Безмолвной весне» Карсон высказывает тревогу из-за его быстрого и практически повсеместного принятия: «Почти сразу ДДТ был провозглашен способом избавиться от болезней, переносимых насекомыми, и моментально выиграть войну фермеров против истребителей урожая»[101].

Карсон утверждала: этот яд и его способность справляться с вредителями были такими новыми и революционными, что необходимые меры предосторожности не были предприняты, о далеко идущих последствиях его применения не задумывались. Использовать ДДТ – все равно что уронить одну фишку домино, не обратив внимания на длинную цепочку других фишек, падающих следом за первой.

Карсон верила в науку; вся ее карьера строилась на приверженности науке. Однако, замечала она, смотреть на применение пестицидов лишь под одним углом – к чему стремились химические концерны ради прибылей – безответственный подход. Карсон подкрепила свою точку зрения научными исследованиями и практическими наблюдениями: двадцать семь видов погибшей рыбы в реке Колорадо, парализованный работник теплицы, случайно отравленный домашний скот.

Всерьез озабоченный информацией в «Безмолвной весне», подкомитет Сената США пригласил Карсон рассказать о своих результатах, федеральные службы и организации уровня штата занялись расследованиями последствий применения ДДТ и других пестицидов, появились общественные инициативы.

«Безмолвная весна» стала невероятно влиятельной книгой. Карсон вдохновила три важнейших события 1970 г. Закон о национальной политике в области окружающей среды заложил основы «мероприятий, предотвращающих или устраняющих вред окружающей среде и биосфере и способствующих здоровью и благополучию человека»[102]; сенатор от штата Висконсин впоследствии назвал его «самым важным элементом экологического законодательства в нашей истории»[103]. В апреле того же года Соединенные Штаты впервые провели День Земли, после чего было создано Агентство по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency, ЕРА). В хроники истории ЕРА книга «Безмолвная весна» вписана первой, это официальный родоначальник агентства. К сожалению, Карсон не смогла увидеть изменений, которых потребовали и власти, и люди в ответ на ее книгу. Рак груди унес ее жизнь слишком быстро, всего через два года после выхода «Безмолвной весны», но книга изменила мир. Голос Рейчел был услышан, а ее имя навсегда вписано в число основателей современного Движения в защиту окружающей среды.

Однажды ранним летним вечером 1959 г. Рут Миртл Патрик с коллегой плыли на лодке по реке в Ирландии и вдруг оказались борт о борт с британским военным кораблем. С высокой палубы скомандовали в мегафон: «Немедленно поднимайтесь!» Патрик раздраженно ответила: «Поднимусь, когда закончу дело». А дело было важное: она наблюдала за пробкой, дрейфующей к заливу Лох-Фойл. Перемещения пробки позволяли разобраться в течениях реки. Остановиться значило потерять пробку и целый день работы. Однако военные настаивали: «На борт или будем стрелять!»[104]

Очевидно, они по ошибке приняли пробку за дыхательную трубку, а дыхательную трубку сочли признаком серьезной угрозы. После нескольких часов допроса работодатель Патрик вышел на связь и все объяснил. Все верно, она измеряет течение в ходе подготовки к строительству нового химического завода DuPont в этом регионе. Американский посол позднее за званым ужином посмеивался над ней: «Так это вы, леди, собирались взорвать доблестный флот Ее Величества! Эта история разнеслась по всему Лондону!»[105]

К этому времени Рут Патрик знал весь научный мир. Она первой из ученых продемонстрировала, как можно оценить благополучие реки по крохотным обитателям толщи воды – одноклеточным диатомовым водорослям. «Понимаете, они ведут себя, как сыщики»[106], – объясняла она. Стенки клетки диатомовых состоят из диоксида кремния, поглощающего загрязнители из окружающей среды. Позже Патрик как-то сказала в интервью местному радио, что может обнаружить радионуклиды из Чернобыля, поглощенные диатомовыми. Эти крохотные простые организмы способны очень многое рассказать об истории воды, в которой обитают.

Иногда к их рассказам прислушивались. Расследование Патрик на Большом Соленом озере в 1930-е гг. принесло надежные свидетельства о происхождении водоема. Рут обнаружила в донных отложениях озера пресноводные диатомовые водоросли – они копились до тех пор, пока что-то не изменилось. Не наблюдая ни песка, ни хлоридов, Патрик исключила приливную волну в качестве причины резкой замены пресной воды соленой.

Рут понимала, что биоразнообразие водоема может многое поведать ученым о состоянии его воды. Проблемы с загрязнением возникают там, где живет относительно мало организмов. Если предположение, что процветающее сообщество равно здоровая экосистема, сегодня кажется самоочевидным, то это потому, что Патрик впервые высказала и отстояла эту идею. В 1954 г. она даже изобрела приспособление, позволяющее брать более качественные пробы воды, так называемый диатометр.

Сбор образцов диатомовых водорослей удовлетворял страсть Рут к приключениям. В семьдесят шесть лет она утверждала, что успела побродить в воде примерно девятисот рек на всех континентах, кроме Африки. В том же году она плавала по реке Флинт в Джорджии в 40-градусную жару. Даже преодолев 90-летний рубеж, Патрик не прекратила натягивать болотные сапоги и брать пробы воды. Когда она больше не могла этим заниматься, то перенесла свою работу в лабораторию. Стычка с агрессивными иностранными военными оказалась лишь малозаметным эпизодом в ее 105-летней биографии.

Ученая выросла в Канзас-Сити (штат Миссури) и с удовольствием вспоминала, что «собирала все подряд: червей, грибы, растения, камни»: «Помню свое чувство, когда отец открывал верхний ящик большого стола в лаборатории и доставал микроскоп. Это было чудо – заглядывать через окошко в другой мир»[107].

Рут приблизилась к предмету своего интереса, начав изучать ботанику: бакалавриат в Кокер-колледже, затем магистратура в Университете Вирджинии. Поскольку лучшая в Америке коллекция диатомовых водорослей находится в Академии естественных наук Филадельфии, в магистратуре Патрик стала сотрудничать с этим учреждением. Впереди ее ждала долгая карьера, и, вспоминая о ее начале, Рут называла себя «маленьким батраком»[108]. Получив степень доктора в 1934 г., она осталась в Академии в качестве волонтера-куратора Отдела микроскопии. Приняв имевшуюся коллекцию диатомовых, она увеличила ее, превратив в одну из крупнейших в мире. Однако лишь в 1945 г. организация спохватилась и начала платить Рут за работу.

Патрик посвятила жизнь изучению загрязнения окружающей среды, желая взять его под контроль. Она шла уникальным путем, предпочитая работать с крупными промышленными клиентами, такими как DuPont, чтобы уменьшить их негативное влияние на окружающую среду, вместо того чтобы только критиковать. «Общество не может существовать без промышленности, – сказала она репортеру в 1984 г. – С другой стороны, промышленность должна понять, что на ней лежит ответственность»[109].

Патрик повлияла на отношение людей не только к рекам и озерам, но и к питьевой воде, которая, как показали ее исследования, загрязнялась на региональном уровне стоками удобрений и протечками из отстойников.

К мнению Рут прислушивались несколько сменявших друг друга президентов. Линдон Джонсон просил ее высказаться по вопросу о загрязнении воды, а Рональд Рейган консультировался по проблеме кислотных дождей. За работу в промышленности, в университетах и в Академии естественных наук Филадельфии Билл Клинтон в 1996 г. наградил ее Национальной научной медалью.

В канун 100-летия Патрик репортер спросил ее, как она оценивает то, что останется после нее. «Я стараюсь об этом не думать»[110], – ответила Рут. Ее еще ждало несколько лет важной работы.

Совет Аристотеля немолодым мужчинам, мечтающим о наследнике: займитесь сексом летом. Чем сильнее жара, тем лучше. Древнегреческий философ верил, что если во время оплодотворения выделится достаточно тепла, то получится мальчик. Недостаток жара в постели позволит природной холодности женщины взять верх – и родится девочка. Следовательно, если мужчина не способен разжечь настоящую страсть, ее можно компенсировать температурой окружающей среды.

Убеждение, что окружающая среда предопределяет пол ребенка, сохранялось и в XX в. (хотя постепенно добавились и другие факторы, например питание). В 1905 г., после тысяч лет теоретизирования, Нетти Мария Стивенс наконец помогла науке расставить все точки на «i». Хромосомы, а не тепло, диета или сторона кровати, на которую вы перекатились, определяют пол ребенка в момент зачатия. Она смогла это доказать с помощью данных, полученных в ходе изучения мучного хруща, или мучного жука (Tenebrio).

Мысль о том, что внешние факторы тем или иным образом направляют развитие оплодотворенной яйцеклетки, настолько укоренилась, что современникам Стивенс потребовалось немало лет, чтобы принять ее открытие. Когда это наконец произошло, она уже не смогла получить заслуженное признание. Стивенс умерла от рака груди через одиннадцать лет после начала карьеры. Честь открытия детерминации пола часто приписывается Томасу Моргану, генетику, открывшему роль хромосом в наследственности. Когда Нетти опубликовала свою статью о детерминации пола, Морган, ее научный руководитель, встал на сторону предшествующей теории, согласно которой пол каким-то образом определяется влиянием окружающей среды, по крайней мере поначалу.

Стивенс было привычно играть вдолгую. Дочь плотника, не имеющая финансовой поддержки, она собственными силами пробилась в колледж. До 35 лет Нетти разрывалась между ролями ученицы и учительницы, экономя каждый грош в ожидании лучшего.

В 1890-х гг. Стэнфордский университет был совсем новым учебным заведением и еще назывался Университетом Леланда Стэнфорда – младшего. Масштабная рекламная кампания на Восточном побережье призывала студентов со всей страны приезжать в Область залива. Стоимость обучения в Стэнфорде была ниже, чем в Калифорнийском университете, кроме того, студентам предлагали уникальный открытый учебный план: они могли посещать любые курсы, которые им интересны, независимо от своей специализации. В 1896 г. Стивенс, уроженка штата Вермонт, была зачислена в Стэнфорд.

Всегда интересовавшаяся наукой, Стивенс наконец получила возможность углубиться в биологию. Большую часть своих лабораторных исследований она посвятила простейшим. Став студенткой университета, Нетти открыла новый биологический вид и выделила его в новый род ресничных. Исследования Стивенс далеко опережали все, чем занимались ее соученики. Она изучила строение клеток ресничных и впервые опубликовала описание отдельных хромосом простейших.

Стэнфорд давал фундаментальное биологическое образование, но Стивенс была восходящей звездой, и ее влекло на передний край науки, находившийся далеко на востоке, в колледже Брин-Мор. На рубеже веков маленький колледж в Пенсильвании являлся центром изучения генетики. Морган был деканом биологического факультета Брин-Мора, сменив в этой должности Бичера Уилсона. Стивенс, блестящий специалист по хромосомам, сразу нашла общий язык с деканом и подключилась к его исследованиям. Нетти также стала получать гранты на собственные научные исследования, благодаря которым углубила свои изыскания в области цитологии. В 1903 г. в возрасте сорока одного года она получила степень доктора философии в колледже Брин-Мор.

Завершив обучение, Стивенс вновь столкнулась с семейной проблемой – отсутствием денег. Надеясь продолжить исследования в коллективе генетиков Брин-Мора, она обратилась за финансовой помощью в фонд Карнеги. И Морган, и Уилсон написали рекомендательные письма. «Я настоятельно прошу по возможности более полно удовлетворить ее просьбу, – писал Морган. – Из всех моих студентов за последние двенадцать лет ни один не был настолько способным и независимым в исследовательской работе. У нее самостоятельный и оригинальный ум, и она делает на совесть все, за что берется»[111].

Обращение помогло, и Стивенс получила возможность направить свои силы на изучение вопроса, от чего зависит пол. В ходе исследования она отщипывала крохотные репродуктивные железы мучных хрущаков, других жуков и бабочек и помещала в фиксирующий раствор. Затем, словно букашки в янтаре, законсервированные половые органы насекомых оказывались в блоках парафина, и теперь можно было нарезать их тончайшими слоями, не повредив строение. Каждый слой помещался на стекло, высушивался и тщательно изучался под микроскопом. Если все было сделано правильно, перед Стивенс открывался весь набор хромосом.

Постепенно биолог стала замечать в их структуре определенные закономерности. Мужские половые клетки содержали как Х-, так и Y-хромосомы, женские – только Х-хромосомы. Обратившись к наследию Менделя – генетике и наследуемым чертам, Стивенс пришла к выводу, что сочетание хромосом в момент зачатия определяет пол ребенка. В 1905 г. она двумя частями опубликовала свою теорию. В том же году Эдмунд Уилсон, другой бывший ее научный руководитель, практически независимо пришел к тому же выводу. Его статья более робко оспаривала двухтысячелетнюю мудрость[112]. Стивенс не боялась бросить вызов традиции: «Таким образом, совершенно ясно, что яйцеклетка, оплодотворенная сперматозоидом, содержащим более крупную гетерохромосому[113], развивается в особь женского пола»[114]. Долго же она ждала!

Крошечными инструментами Хильда Мангольд готовила срезы эмбрионов амфибий под микроскопом с малым увеличением. Разрезы делались сверхтонкой стеклянной иглой с заостренным кончиком, вытянутым в пламени газовой микрогорелки («микро-», поскольку ее инжектор имел толщину капилляра). Когда эмбрионы нужно было перенести, Мангольд подхватывала их петлей из младенческого волоса (концы волоса были соединены, вставлены в крохотную стеклянную трубочку и закреплены капелькой воска). Мангольд тщательно отмеривала нужный кусочек эмбриона одного вида и имплантировала в определенное место эмбриона другого вида. Смешанные эмбрионы снова помещались в прудовую воду для подращивания. Большинство из них погибали, оставшись без защитной мембраны и попав под воздействие бактерий, живущих в воде.

Брачный сезон амфибий начинался в апреле; Мангольд потребовалось два года, чтобы дорастить шесть эмбрионов до результата, о котором можно было написать статью. Мангольд обнаружила так называемый организатор зародыша – комплекс клеток, растущих в нервной трубке (зачатке центральной нервной системы зародыша), – и показала, как он влияет на развитие тканей и органов, делая животное живым. Если имплантировать любую старую группу клеток в другой эмбрион, эти клетки разовьются в нормальную ткань амфибии-реципиента, но если извлечь клетки-организаторы из одного эмбриона и пересадить другому, не задев организатор реципиента, то разовьется головастик с двумя головами.

Эксперимент стал основой диссертации Мангольд во Фрайбургском университете, ее научный руководитель Ганс Шпеман оценил работу в один-два балла (не высочайшая оценка, но очень близкая к этому). «Большие трудности, особенно технические, фрау Хильда Мангольд преодолела с редкостными умением и настойчивостью, – писал Шпеман. – Положительный результат эксперимента имеет огромное теоретическое значение»[115]. Шпеман предложил Мангольд этот эксперимент и был ее руководителем, поэтому вписал свое имя рядом с ее именем в статье.

Диссертация Мангольд была опубликована в 1924 г. В 1935 г. она принесет Шпеману Нобелевскую премию по физиологии или медицине (неплохо для работы, оцененной не наивысшим баллом). Имя Мангольд будет упомянуто в речи Шпемана, но самой ее на церемонии не будет. Она погибла в 1924 г. при взрыве газового нагревателя в своей кухне.

Этот пожар едва не стер даже память о Хильде Мангольд. Прошло уже шестьдесят лет после смерти Хильды, но бывший друг и коллега смог восстановить ее имя и научные достижения. «Очень немногие из ее современников еще живы, – писал Виктор Хамбургер в 1984 г. – Будучи одним из тех, кто хорошо знал Хильду, я должен спасти ее от забвения»[116].

Мангольд и Хамбургер начали учиться во Фрайбургском университете в 1920 г. Оба происходили из маленьких городков и достаточно обеспеченных семей. Их объединяли увлечение поиском орхидей и широкая начитанность. Мангольд читала запоем книги как по генетике, так и по философии и истории искусства и с удовольствием делилась с Хамбургером прочитанным. В лаборатории на втором этаже Зоологического института их столы стояли рядом. Когда понадобились животные для курса цитологии, Мангольд и Хамбургер бродили в полях, собирая кузнечиков для анатомирования. «Мы больше заботились о пище для ума, чем для тела»[117], – писал Хамбургер. Возможно, он так сказал, потому что в то время были проблемы с продовольствием. Хамбургер вспоминал, что в одну зиму студенты выживали практически на одной репе.

Поскольку это была лаборатория Шпемана, он распределял темы для диссертаций. Большинство студентов получили актуальные проекты, связанные с текущими исследованиями Шпемана. Когда он предложил Мангольд повторить эксперимент XVIII в., Хильда поняла, что ей поручают нечто второстепенное. Сначала Мангольд получила задачу вывернуть наизнанку гидру – крохотный прозрачный древообразный полип. Шпеман хотел узнать, будет ли внутренний слой гидры, оказавшись снаружи, функционировать как ее внешняя сторона, и наоборот – как предполагало предшествующее исследование.

Мангольд совершила множество попыток, но безуспешно. Шпеман попытался взять это на себя, но также потерпел неудачу. Разочарованная отсутствием прогресса, Мангольд вынудила Шпемана поручить ей другую задачу, из которой могла бы получиться диссертация. Оказалось, изменить диссертационную тему было все равно что перейти со скамейки запасных в основной состав. Работая над новым проектом, Мангольд открыла неуловимый организатор зародыша.

Она была довольна экспериментом, но оскорбилась, когда Шпеман вписал себя в качестве первого автора ее статьи, тем более что Хамбургеру и остальным было позволено публиковаться без подобного вторжения. Шпеман действительно посоветовал ей эксперимент с организатором, но Мангольд справедливо обиделась на то, что он присоседился к авторству. Несмотря на то что ее диссертация «положила начало новой эпохи биологии развития»[118], по прошествии времени стало до нелепости трудно сохранить связь между ее именем и этим достижением.

Чтобы плодовые мушки гарантированно подверглись нужному воздействию, Шарлотта Ауэрбах погружала склянки с насекомыми в открытую емкость, где нагревался жидкий горчичный газ (он же иприт). Они с коллегой по исследованиям и несколькими ассистентами, все из Эдинбургского университета, по очереди обрабатывали насекомых газом. «У нас перебывало много лаборантов, – вспоминала Ауэрбах. – У всех начиналась аллергия на горчичный газ»[119]. Довольно скоро пробирку держал уже не тот, чья очередь подошла, а просто оставшийся. Руки горели от этой работы. В конце концов Ауэрбах было сказано, что если она не перестанет вдыхать ядовитые пары, то серьезно повредит легкие.

Это не значит, что Ауэрбах и ее единомышленники не понимали возможных последствий. Они начали это исследование прежде всего потому, что Военное министерство Великобритании хотело узнать, как горчичный газ действует на организм. Врачи наблюдали пациентов с повреждениями, вызванными ипритом, которые сохранялись через годы и даже десятилетия после первого воздействия. Целью исследования в 1940 г., когда Ауэрбах и ее партнер по исследованию Джон Робсон начали эту работу, было установить, вызывает ли иприт генетические мутации.

Из импровизированной лаборатории на крыше фармакологического факультета университета Ауэрбах возвращала мушек в Институт изучения генетики животных для проведения серии тестов. Там она искала генетические мутации в Х-хромосомах самцов. В течение двух месяцев работы в лаборатории данные текли к Ауэрбах непрерывным потоком. Уверенная в результатах, в июне 1941 г. она рассказала о них в письме руководителю проекта (и будущему нобелевскому лауреату) Герману Дж. Меллеру. Хотя слова «горчичный газ» в тексте отсутствовали (исследование имело гриф секретности), Меллер сразу понял значение письма. Ауэрбах получила его ответ 21 июня 1941 г.: «Мы восхищены вашим крупным открытием, оно дает нам огромное теоретическое и практическое поле. Поздравляем вас и Робсона»[120]. Впоследствии Шарлотта сказала биографу, что ответ Меллера стал «величайшей наградой».

Хорошо было и то, что ее «крупное открытие» еще годы не получало больше никаких хвалебных отзывов. Результаты были засекречены, следовательно, запрещены к публикации до конца войны. Она поделилась кое-какими данными в журнале Nature, но лишь в 1947 г. они с Робсоном смогли напечатать полный отчет о результатах. Когда другие исследователи выступили с историями о мутациях, вызываемых формальдегидом и этилуретаном, Ауэрбах оказалась во главе новой области исследования. Она была приятно поражена, когда гость из России сразу после знакомства объявил: «Вы – мать мутагенеза, а Рапопорт [работавший с формальдегидом] – отец!»[121]

Однако внимание научного сообщества к открытию Ауэрбах навсегда прервало ее отношения с Робсоном, партнером по исследованию горчичного газа. Хотя это именно она проделала всю работу, связанную с генетикой, он считал, что не получил должного признания, особенно когда Ауэрбах в 1948 г. удостоилась премии Кита от Королевского общества Эдинбурга. Робсон полагал, что Ауэрбах должна была отказаться от премии или потребовать, чтобы она была поделена между ними. Шарлотта просила у Робсона прощения, объясняя, что приняла награду потому, что получала сущие крохи в университете и отчаянно нуждалась в пятидесяти фунтах премиальных.

Путь Ауэрбах к признанию был тернистым. Ей катастрофически недоплачивали, она была немецкой иммигранткой в Шотландии и рисковала потерять место в университете из-за войны. Она чудом ускользнула от Гитлера.

Два случая привели ее в биологию. Первый, в четырнадцать лет, – единственный неофициальный часовой урок, посвященный учителем хромосомам и митозу. Ауэрбах вспоминала, что он стал «одним из немногих духовных впечатлений школьной жизни»[122]. Затем, студенткой Берлинского университета, она посетила пару лекций по биологии, воскресивших это неуловимое ощущение.

Ауэрбах разрывалась между продолжением собственного обучения и преподаванием в средней школе, необходимым, чтобы укрепить финансовое положение. В 1933 г. из объявления в газете она узнала, что должна будет лишиться места учителя как еврейка. Понимая, что худшее впереди, мать заставила Шарлотту уехать из Германии. Друг ее отца имел контакты с Эдинбургским университетом, и Ауэрбах отправилась в Шотландию. Попасть в страну и устроиться в университет оказалось трудно. Она осталась без гроша и едва не получила отказ в приеме в докторантуру[123] из-за бумажной волокиты. Даже после присвоения научной степени ей было сказано искать работу где-нибудь в другом месте. Ауэрбах обратилась к Фрэнсису Крю, главе Института изучения генетики животных, за разрешением остаться. Поколебавшись, он нанял ее как своего «личного ассистента».

Крю предпочитал, чтобы подчиненные были под рукой в любое время, зато предоставлял рабочее место с пинг-понгом, кофе и активной социальной жизнью на базе лаборатории. В качестве его ассистентки Ауэрбах занималась исследованиями и писала статьи. Она упоминалась в публикациях в качестве соавтора, но оплата была ничтожной. Чтобы наскрести на место в иммигрантском приюте, Шарлотта хваталась за любую подработку, в том числе чистила клетки грызунов, преподавала, переводила и ассистировала на других факультетах.

Когда Крю в первый раз направил ее к Меллеру, Ауэрбах запротестовала: «Нет, простите, я не сильна в цитологии»[124]. «Вы же мой личный ассистент, – ответил Крю, – и должны выполнять мои распоряжения». Аргументы начальника были так себе, но Меллер предложил более убедительные. Если Шарлотта вне игры, не беда, но в таком случае она теряет главный предмет своего интереса – проблемы развития организма, связанные с генетикой, а ведь понять, как работает ген, это значит понять, как он мутирует. И Шарлотта согласилась.

Еще несколько ожогов от горчичного газа в ходе работы в лаборатории – и Ауэрбах возглавила целое направление, став признанной матерью мутагенеза.

В Университете Миссури Барбара Мак-Клинток, прославленный генетик, выяснившая, как одно поколение кукурузы передает свои генетические признаки другому, считалась возмутительницей спокойствия. Ее обвиняли в том, что она выходит в поле в брюках, а не в юбке с панталонами, позволяет студентам засиживаться в лаборатории после комендантского часа и действует жестко. Все это было следствием ее прагматичного выбора и, по мнению Мак-Клинток, шло на пользу делу, ее и других. Мак-Клинток не было позволено участвовать в заседаниях преподавательского состава, ее просьбы на финансирование исследований отклонялись, а насчет шансов на повышение было сказано ясно: если вздумает выйти замуж, ее уволят; если коллега по исследованиям уйдет из университета, ее уволят. Декан просто ждал подходящего случая.

Бывает время, когда нужно стоять на своем, и бывает время, когда пора хлопнуть дверью. В 1941 г., проведя пять лет в Университете Миссури, Барбара решилась на последнее.

Не обремененная ни собственностью, ни признанием окружающих, она прыгнула в свой «форд» и, словно пушинка одуванчика, подхваченная ветром, устремилась вдаль, не зная, где укоренится вместе со своим выдающимся знанием генетики. Весьма вероятно, что, распрощавшись с Университетом Миссури, она простилась и с карьерой, над которой долго и упорно трудилась.

Однако свобода была естественным состоянием для Мак-Клинток. Когда она была маленькой, мать усаживала ее на подушку и предоставляла самой себе. Просто размышлять о мире со всеми его восхитительными закономерностями и курьезами было для малышки в радость. «Я не чувствовала себя частью семьи, – говорила она. – Я была белой вороной»[125].

В научном сообществе Мак-Клинток занимала примерно такое же маргинальное положение. Хотя Барбара посвятила всю жизнь науке и была полностью поглощена работой, она так и не стала в полной мере своей в научных кругах. Отчасти это объяснялось социальными причинами. Стать преподавателем университета в 1920-е гг. было для женщины несопоставимо труднее, чем в годы Второй мировой войны, когда мужчин призвали на фронт и их должности стали вакантными. Хотя до 40 % студентов в США в 1920-х гг. были женщины, в трудоустройстве эта пропорция не сохранялась, особенно в науке. Меньше 5 % женщин-ученых в Америке смогли найти работу в заведениях с совместным обучением, но и для них основными нанимателями были факультеты экономики домашнего хозяйства и физического воспитания. Женщины редко дорастали до такой престижной должности, как профессорская. На диаграмме Венна[126], построенной для женщин-биологов, ставших профессорами в ведущих исследовательских институтах, середина пустовала. Мак-Клинток так и не попала в это пересечение.

Работа Мак-Клинток также не давала ей влиться в мейнстрим. Она или опережала свое время, пользуясь настолько смелыми и сложными методами эксперимента, что коллеги их не понимали, или выбирала темы, выпадающие из основных трендов изучения биологии.

Например, в первый год магистратуры Корнеллского университета Мак-Клинток задалась целью выявить дискретные элементы хромосомы кукурузы. Специалист в области криптологии, недолгое время являвшийся ее научным руководителем, давно гонялся за этой неуловимой добычей. Мак-Клинток уселась за микроскоп – и вдруг: «Я сделала это за два или три дня, всю работу – четко, чисто, ясно»[127]. Она так быстро выдала ответ, что самолюбие руководителя было уязвлено. Мак-Клинток настолько отдалась научному поиску, что даже не задумалась, что будет, если она обойдет своего начальника. В других случаях ее революционные эксперименты приходилось разъяснять. Когда Барбара обнародовала свои данные о распределении генов по десяти хромосомам кукурузы, ее метод оставался загадкой для коллег, пока ученый из другой научной школы не изложил порядок исследования в удобоваримом виде. «Проклятье, – заметил он, – все же было очевидно! Она уникум!»[128]

В Корнелле Барбара не была типичной отличницей. В магистратуре, когда ее открытие о хромосомах кукурузы получило признание, она заинтересовала сразу нескольких профессоров и докторов философии, которые гонялись за ней по всему университету, «радостно заглатывая наживку»[129], по словам одного из них, словно щенки, кувыркающиеся от счастья, если удастся выпросить лакомый кусочек. Мак-Клинток с гордостью вспоминала, что «очень убедительная работа с хромосомами способствовала известности цитогенетики, работы с хромосомами»: «Старики не могли к ней присоединиться, они ее просто не понимали. Только молодежь двигала это направление»[130].

Получив докторскую степень, Мак-Клинток провела в Корнелле еще несколько лет, публикуя статьи, изучая ботанику и руководя студентами. В 1929 г. они с магистрантом скрестили сорт восковой кукурузы, имеющий пурпурные зерна, с другим, зерна которого не имели ни восковой консистенции, ни баклажанового оттенка. Эксперименты Мак-Клинток показали, что некоторые зерна наследуют один признак, но не другой, например яркий цвет, но не восковую консистенцию. Изучив под микроскопом образцы хромосом, Мак-Клинток обнаружила примечательные различия в их внешнем виде, и в случаях, когда зерна имели один признак, не имея другого, части хромосом менялись местами.

Эксперимент, приведший к этому открытию, был признан одним из величайших в современной биологии. Всего в двадцать девять лет Барбара убедилась в огромных возможностях генетических исследований, не имея постоянной должности в университете. Декан факультета был настроен сделать ее профессором, но преподавательский состав Корнелла это запретил. Поэтому Мак-Клинток ушла и перебивалась стипендиальными программами в поисках нового места.

Крупнейшие исследовательские институты Америки должны были бы драться за Мак-Клинток, но кончилось тем, что ей пришлось искать место, где бы посадить свою кукурузу. Она нашла его в Колд-Спринг-Харбор на Лонг-Айленде, в Нью-Йорке. Учреждение, созданное в 1890 г., изначально предназначалось для преподавания морской биологии педагогам школ и колледжей. Когда туда приехала Мак-Клинток, это был Институт генетики. Там царила идеальная атмосфера: Барбаре не пришлось преподавать, ее исследования ничем не ограничивались, все было полностью на ее усмотрение. Она могла ходить в джинсах и засиживаться на работе так долго и часто, как ей хотелось. Это место так ей подходило, что, освоившись, она стала приглашать друзей в лабораторию, а не «домой» – в неотапливаемый бывший гараж на той же улице, где только и можно было что переночевать.

Мак-Клинток была невероятно организованным человеком. Все вещи в ее платяном шкафу «смотрели» в одну сторону, каждый научный препарат был тщательно описан. Иногда она настолько уходила в работу, что, глядя в микроскоп, чувствовала, как проникает взглядом в самые сокровенные тайны живой клетки. «Ничего больше не осознаёшь, – вспоминала она. – Погружаешься настолько, что даже маленькое становится большим»[131].

В Колд-Спринг-Харбор Мак-Клинток провела шесть лет, на которые пришлись ее крупнейшие научные достижения. Когда она, наконец, представила свои результаты группе исследователей, ее часовая речь была встречена молчанием. Один из слушателей вспоминал, что «это был полный провал»[132]. Барбара описала тщательно поставленный эксперимент, продемонстрировавший, что генетика гораздо более изменчива, чем ученые привыкли считать, что гены способны включаться, выключаться и менять местоположение. Господствовало убеждение, что гены подобны предметам меблировки, прикрученным к полу. В 1950-х гг. ученые из самых разных областей исследований вливались в изучение генетики; химики и физики применяли свои знания для понимания наследуемых признаков. Появилось столько новых способов изучения наших генов, что кукуруза вышла из моды. «Я была ошеломлена, когда сообразила, что они ничего не поняли, не приняли это всерьез, – рассказывала Мак-Клинток в одном из выступлений. – Однако меня это не смутило. Я знала, что права»[133].

Барбара действительно оказалась права. Ее идеи были приняты спустя только два десятка лет, когда молекулярная биология наконец увидела в бактериях то, что Мак-Клинток когда-то разглядела в кукурузе. Эта новость вызвала у исследовательницы бурную радость. «Все сюрпризы, раскрывшиеся недавно, это так здорово! – писала она другу. – Я просто в восторге от того, как это стимулирует»[134]. За общественным признанием последовали профессиональные награды: кроме Нобелевской премии, стипендия фонда Макартуров, премия Альберта Ласкера за фундаментальные медицинские исследования. В 1983 г., через тридцать два года после важнейшего, но проигнорированного открытия, Барбара Мак-Клинток услышала свое имя в радиоэфире. Она наконец удостоилась самой престижной научной награды. Ее «открытие мобильных генетических элементов» было названо Нобелевским комитетом «одним из двух выдающихся открытий нашего времени в области генетики»[135].

В последующие годы Барбаре снова и снова задавали один вопрос в весьма осторожной формулировке, например: «Вам обидно, что на это потребовалось столько времени?» Она отвечала: «Нет. Это же такое удовольствие. Общественное признание не нужно, я говорю это совершенно искренне». С отличавшей ее уверенностью в себе Мак-Клинток добавляла: «Если знаешь, что прав, тебе все равно. Такое удовольствие ставить эксперимент, когда размышляешь о чем-то. Мне было так интересно, что я не могу представить себе лучших лет. У меня была очень интересная жизнь».

Саломе Уэлш смотрела «дальше и шире практически любого другого человека»[137]. Как лектор она славилась умением вводить научные открытия в контекст, сразу находя им место в истории биологии или генетики. Даже самые блестящие ученые ее поколения с трудом могли заглянуть за пределы своей специализации. Уэлш смотрела вширь. Соединив две научные области, генетику и эмбриологию, она создала новую область науки. В 1938 г. Уэлш стала соосновательницей онтогенетики и разработала ее методологию.

Положение Уэлш как родоначальницы научного направления было тесно связано с ее личной философией. «Я убеждена, что ученые не мыслят и не ставят эксперименты в вакууме, в полном отрыве от личных, социальных и политических явлений своей среды, – поясняла она. – Я всегда обращала внимание на эти внешние факторы»[138].

До рождения Уэлш ее родители переехали из России в Германию. Они были евреями и столкнулись с серьезным предубеждением. Они внушили детям понимание важности образования, что, как отмечала Уэлш, «помогло мне больше, чем я могла вообразить, поскольку позднее я пострадала из-за Гитлера»[139]. Образование дало Уэлш возможность уехать из Германии, когда от этого зависела ее жизнь.

Сначала Уэлш выбирала между получением научной степени в изучении греческого или латыни, но ее отговорили друзья, усомнившиеся в полезности специализации в области древних языков, и в конце концов она решила переключиться на химию и биологию.

В 1928 г. Уэлш перешла из Берлинского университета во Фрайбургский, чтобы получить докторскую степень. Когда она приехала, ее научный руководитель Ганс Шпеман (вскоре удостоившийся Нобелевской премии) просто не решился сказать ей, что она не может здесь учиться. «Наша первая встреча совершенно показала, что мы не подходим друг другу»[140], – вспоминала Уэлш. Ее друзья подозревали, что она, возможно, показалась ему слишком прямодушной. Саломе чувствовала, что он относится к женщинам с меньшим уважением, чем к мужчинам. Как бы то ни было, лаборатория Шпемана играла гигантскую роль в экспериментальной эмбриологии. Уэлш восхищалась его работой, но хотела бы большего собственного участия. Если другим поручали самые содержательные задачи в данной области исследований, Уэлш выполняла вспомогательную работу. Несмотря на разногласия, она очень многому научилась у Шпемана. Как это было ей свойственно, она усваивала из работы с ним все, что могла, понимая, что впоследствии ей это пригодится.

Шпеман, всемирно признанный эксперт по экспериментальной эмбриологии, был главной причиной визитов других исследователей в эту лабораторию. Саломе сообразила, как полезно наладить контакт с визитерами. За три года во Фрайбурге она сблизилась с Виктором Хамбургером, который руководил ее диссертационным исследованием и познакомил с генетикой, а также с товарищем по учебе Конрадом Уоддингтоном, объяснившим ей связь между генетикой и исследованиями в области биологии развития.

Когда Уэлш была готова начать самостоятельную карьеру, ее мужа уволили из университета, потому что он был евреем. Поскольку он уже сделал себе имя в качестве биохимика, ему сразу же предложили работу в Колумбийском университете в Нью-Йорке. Вскоре они с Саломе переехали из Германии в Соединенные Штаты.

В 1936 г., просидев три года без работы, Уэлш познакомилась на вечеринке преподавателей с Лесли Данном, генетиком из Колумбийского университета. Он искал специалиста по экспериментальной биологии, и они с Уэлш нашли общий язык. Это была договоренность, а не наем, поскольку Данн не мог платить ей зарплату. Зато в обмен на профессионализм ее обучат проводить генетические исследования. Саломе отчаянно хотела вернуться к работе, и именно предлагаемое сочетание специализаций особенно ее привлекало. Она согласилась.

Несмотря на отсутствие оплаты, ей понравилась рабочая обстановка. За два года, проведенных там, Уэлш опубликовала одну из двух своих важнейших работ. Во введении (статья опиралась на исследование бесхвостых мышей[141]) она обрисовала не только цели новой области науки, онтогенетики, но и ее методологию исследования, заметно отличавшуюся от всего существующего. Например, в экспериментальной эмбриологии ученые разрабатывают эксперимент для проверки гипотезы. В онтогенетике, объяснила Уэлш, естественно возникающая генетическая мутация «ставит “эксперимент” на эмбрионе, вмешиваясь в его нормальное развитие»[142]. В исследованиях мутаций ученый рассматривает всю последовательность развития, от аномалии в ДНК вплоть до физического результата, к которому она приводит. Уэлш писала: «Онтогенетика сначала должна изучить ход развития (а именно результаты вмешательства в развитие), а затем иногда может сделать выводы о характере “эксперимента”, поставленного генами». Это заявление послужило призывом к действию в совершенно новой области научного исследования.

В Колумбийском университете Саломе Уэлш проведет девятнадцать очень продуктивных лет, хотя так и не получит штатной должности. Всякий раз на просьбу об официальной работе на зоологическом факультете она слышала отговорки, сводившиеся к старой проблеме: только не женщина.

В 1955 г. ей предложили войти в профессорско-преподавательский состав нового учебного заведения – Медицинского колледжа им. Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке. В то время среди учебных программ генетика отсутствовала, и Уэлш поручили вести одни из самых первых курсов по генетике. Начав в должности адъюнкт-профессора, она стремительно взлетела по карьерной лестнице и со временем возглавила кафедру генетики.

Соединив глубокое знание истории науки с собственным опытом, Уэлш в 1992 г. выступила с лекцией о пятидесяти годах исследований в области онтогенетики. Она ретроспективно познакомила слушателей с историей своего становления, рассказав, как Хамбургер и Данн помогли сформироваться новой научной области, и прошлась по основным вехам – факторам роста нервов и регуляторным генам – вплоть до современности. Завершая выступление, Саломе оставила вопрос о будущем этого направления исследования открытым. Сама Уэлш объединила научные дисциплины, чтобы создать собственное направление, и считала, что следующее поколение исследователей предложит новые интересные сочетания специализаций: «Лично меня все сильнее впечатляет то, насколько молекулярная биология развития и молекулярная генетика сливаются в одну науку»[143]. Иными словами, будущее изменчиво и, чтобы увидеть его, нужно лишь уметь делать выводы из истории и иметь по-настоящему масштабное видение.

В последние два с половиной десятилетия ее 103-летней жизни итальянцы шутили, что любой узнает папу римского, если увидит его в обществе Риты Леви-Монтальчини. История работы и жизни этой миниатюрной (ростом всего 158 см) женщины поражает масштабностью и примечательна не меньше ее «фирменной» асимметричной прически.

Было время, когда она умудрялась пронести пару мышей на самолет до Бразилии – разумеется, ради исследований – в своей сумочке или кармане. В годы Второй мировой войны Рита на велосипеде объезжала сельские дома, упрашивая фермеров поделиться куриными яйцами на прокорм ее «младенчиков». На самом деле она исследовала эмбрионы, а бедственное положение было уловкой – просто для исследования нужны были оплодотворенные яйца. Однажды Леви-Монтальчини уговорила посадить ее в кабину самолета рядом с пилотом, потому что билетов на рейс не осталось. В другом полете, когда авиакомпания потеряла ее багаж, а одежда, которая на ней была, измялась, она предпочла прочитать лекцию в отглаженной ночнушке, но не предстать перед аудиторией неопрятной.

В жизни и работе Леви-Монтальчини любила широкие жесты и серьезный риск. В детстве она поклялась не выходить замуж, чтобы полностью посвятить себя науке, – и сдержала обещание. Оканчивать школу? Нет уж, спасибо! Рита нацелилась на медицинскую школу. Когда итальянское правительство отстранило ее от медицины и исследований в 1938 г., потому что Леви-Монтальчини была еврейкой, она устроила тайную лабораторию в спальне, чтобы продолжать исследовать развитие длинных отростков нейронов. Рита заинтересовалась этой проблемой, когда училась на врача.

В то время Леви-Монтальчини прочитала статью основателя нейробиологии развития, немецкого эмбриолога Виктора Хамбургера, работавшего в Сент-Луисе (штат Миссури). Хамбургер изучал куриные эмбрионы, пытаясь найти возможную связь между развитием спинного мозга и нервной системы в целом. Эта идея захватила Леви-Монтальчини. Хотя ей пришлось действовать втайне, она догадалась, как обеспечить постоянное поступление куриных яиц.

Леви-Монтальчини сразу принялась за дело и стала проводить собственный эксперимент в поисках этой связи. Она пригласила к совместной работе профессора, тоже отстраненного от исследований, и попросила родственников помочь ей в организации лаборатории. Ее брат изготовил инкубатор для яиц, которые добывала Рита, а она сама сделала миниатюрный скальпель, наточив швейную иглу. Леви– Монтальчини также купила набор крохотных инструментов, в частности пинцет для часовщиков и офтальмологические ножницы. С помощью этих приспособлений она извлекала куриные эмбрионы и нарезала их спинной мозг тончайшими слоями. Изучив нейроны спинного мозга на разных стадиях развития зародыша, Леви-Монтальчини обнаружила нечто совершенно новое. Принято было считать, что число нервных клеток не увеличивается, но оказалось, что они росли и умирали в ходе нормального процесса развития.

Так как Леви-Монтальчини не могла публиковаться в Италии, она послала свои статьи в швейцарский и бельгийский журналы, доступные и в Америке, благодаря чему Хамбургер узнал о ее работе. После Второй мировой войны, когда Леви-Монтальчини получила возможность ставить научные эксперименты не в собственной спальне, Хамбургер пригласил итальянскую исследовательницу в Университет Вашингтона в Сент-Луисе, чтобы обсудить их пересекающиеся интересы. Она согласилась, и поездка, которая должна была продлиться несколько месяцев, обернулась двадцатью шестью годами работы в этом учреждении.

Поскольку Леви-Монтальчини хорошо знала нервную систему, а Хамбургер был создателем аналитической эмбриологии, они образовали идеальный союз для раскрытия загадки того, как нервные клетки появляются и гибнут. Рита работала с невероятной самоотдачей с утра до позднего вечера. Несмотря на профессиональный опыт, она продолжала считать, что обязана своими крупнейшими достижениями интуиции. «Я не особенно умна», – говорила она. Однако ее внутренний флюгер никогда не указывал неверное направление[144]. Хамбургер воздавал должное таланту Риты: «У нее фантастическая зоркость к тому, что можно увидеть в микроскоп, и невероятно изобретательный ум».

Леви-Монтальчини поехала в Бразилию, чтобы научиться выращивать живую ткань в чашке Петри, но потерпела неудачу. В ходе эксперимента она металась между энтузиазмом и отчаянием. (Даже ее перепады настроения стали легендой.) Поскольку источником нервных клеток для ученых были мыши, существовала проблема, связанная со временем, необходимым для роста мышиных зародышей. Если бы Леви-Монтальчини удалось вырастить эти особенные клетки в лаборатории, ее эксперименты ускорились бы. Однако метод не работал. В последней попытке Рита бросила фрагмент нервной ткани куриного эмбриона на одну сторону чашки Петри и кусок опухоли[145] – на другую. Потрясающе: оказавшись рядом друг с другом (но не соприкасаясь), отростки нейронов начали вытягиваться, распространяясь от клеток во все стороны в виде хрупкой тонкой короны. Невероятное зрелище, которое Рита имела удовольствие наблюдать в течение многих лет.

Какой фактор вызвал рост нервной ткани? По возвращении в Сент-Луис Леви-Монтальчини предполагала, что выяснит это через несколько месяцев.

Прошло несколько месяцев, затем год, два, три… И все это время они с коллегой по исследованиям Стэнли Коэном работали как проклятые. (К этому времени Хамбургер отошел от исследований и сосредоточился на наставничестве.) Команда ученых выращивала опухоли, экспериментировала со змеиным ядом и много размышляла над мышиной слюной. Только через шесть лет, в 1959 г., они обнаружили фактор роста нервов в слюнной железе мыши и выделили чистое вещество, способное вызвать рост тонкой короны из отростков нейронов.

Сначала это открытие показалось эффектной, но малополезной мелочью, но по мере обнаружения все новых и новых факторов роста новая область исследования расцвела. Выяснилось, что факторы роста нервов влияют на всё – от прогрессирования дегенеративных заболеваний до успеха пересадки кожи для защиты поврежденного позвоночника.

В 1986 г. они с Коэном получили Нобелевскую премию по физиологии за свою работу.

Награждение превратило Леви-Монтальчини в итальянскую знаменитость. (Она вернулась в Италию в 1961 г. на работу с частичной занятостью.) Спустя годы Рита отвечала на звонки по работе из автомобиля «лотус» с шофером, колеся по окрестностям. Леви-Монтальчини была удостоена Национальной научной медали США, стала пожизненным сенатором Итальянской Республики. «Как только вы перестаете работать, – говорила Рита, – то умираете»[146]. В жемчужном ожерелье, на высоких каблуках и с брошью на лацкане лабораторного халата она работала до 103 лет.

Разговор о жизни и работе Розалинд Франклин часто вращается вокруг одного безответного вопроса: если бы она не умерла от рака яичников в тридцать семь лет, то разделила бы Нобелевскую премию 1962 г. с Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком? Ответ: скорее всего, нет.

В бестселлере «Двойная спираль»[147], рассказывающем о том, как Уотсон, Крик и Франклин открыли ДНК, образ Розалинд представляет собой безжалостную карикатуру[148]. Она там «Рози» (Франклин не нравилось, когда ее так называли), и «если бы она обращала хоть чуточку внимания на свои туалеты, то могла бы стать очень привлекательной»[149]. Рози, резкая и неуживчивая, работать с которой было кошмаром для всех. Рози, которую невозможно было всерьез считать конкурентом в погоне за пониманием структуры ДНК.

Поскольку она умерла за десять лет до выхода в свет «Двойной спирали», то не могла постоять за себя. «Это была „гнусная книга”»[150], – вспоминала генетик, Нобелевский лауреат Барбара Мак-Клинток. Другой генетик, Роберт Синсхаймер, назвал изображение Уотсоном Франклин «невероятно низким, искаженным и жестоким, продиктованным инфантильной неуверенностью в себе»[151]. Энн Сэйр, подруга и биограф Франклин, жаловалась, что Уотсон «бездушно лишил Розалинд личности».

Нарисованный Уотсоном портрет Франклин лишь усугублялся следующим благородным признанием: Рози, «конечно, не давала нам этих данных [о конфигурации сахарофосфатного остова в молекуле ДНК]»[152]. Вот оно – признание, прячущееся среди глав, полных злорадства. Когда другие потянули за показавшийся кончик нити, стал открываться истинный портрет Франклин. Уотсон мог считать, что с ней довольно неприятно работать, но его опыт никоим образом не был универсальным. Она была конкурентом – и намного опережала Уотсона и Крика на большей части пути к открытию ДНК. Пара соперников просто не сделала бы свое открытие, если бы не данные, переданные из лаборатории Франклин в Королевском колледже Лондона Уотсону и Крику в Кембридж без ее ведома.

Что это были за данные? Во-первых, четкая фотография структуры ДНК, которую сумела сделать Франклин. Во-вторых, внутренний отчет с результатами ее недавней работы. Уотсон и Крик успели сделать некоторые шаги к пониманию структуры ДНК, но неправильно оценивали содержание воды и расположении сахарофосфатов. Без данных Франклин они не имели бы решающих элементов пазла. Есть мнение, что Франклин со временем пришла бы к тому же выводу, что Уотсон и Крик: спираль, пары оснований, направление сахарофосфатных цепочек, если бы ее работу не позаимствовали.

«Всю свою жизнь Розалинд точно знала, куда идет», – вспоминала ее мать. Если что-то завладевало ее умом, то без остатка. Тетя описывала шестилетнюю Франклин как «пугающе умную»: «Она все время занималась арифметикой для собственного удовольствия и всегда все правильно решала»[153]. Франклин была очень точной, дотошной и гораздо лучше работала с данными, чем с умозрительными размышлениями.

Когда Розалинд училась в Кембридже, ее отец жаловался, что она относится к науке так, как должна была бы относиться к религии. Франклин была верна своим принципам. «Ты часто утверждаешь, что я выработала совершенно однобокий взгляд и на все смотрю с точки зрения науки, – ответила она в письме отцу. – Очевидно, на мой метод мышления повлияло изучение науки, иначе моя учеба была бы потерей времени и провалом. Наука и повседневная жизнь не могут и не должны быть разделены»[154].

Как она могла бы помочь стране во Второй мировой войне, раз отец этого требует? Разумеется, с помощью науки! Окончив в 1941 г. Кембридж и получив место исследовательницы, Франклин стала ежедневно ездить на велосипеде через территорию, являвшуюся одной из основных целей для воздушных налетов, к месту работы в Британской ассоциации изучения использования угля. Задачей Розалинд было установить, почему одни сорта угля пропускают газообразные вещества и воду, а другие более эффективно этому препятствуют. (Каменный уголь использовался в противогазах, и в военное время это было важное исследование.) К двадцати шести годам Франклин опубликовала пять статей о свойствах этого материала. Диссертация, посвященная «твердым органическим коллоидам, в частности углю и связанным с ним веществам»[155], принесла ей степень доктора. Ее исследования 1940-х гг. в дальнейшем способствовали изобретению углеволокна.

После войны друг рекомендовал Розалинд на место специалиста по физической химии в Париже, снова в проект по изучению угля. Три года, проведенные за границей, были, пожалуй, самыми счастливыми для нее. Она нашла друзей, свободно говорила по-французски и чувствовала себя комфортно, как никогда на родине. В тридцать лет Франклин вернулась в Великобританию, поскольку считала, что в Лондоне ее карьера будет успешнее.

По возвращении она стала работать в Королевском колледже в Лондоне. Там Розалинд подключилась к исследованию ДНК, начатому междисциплинарной командой и отложенному почти на год. Целью было узнать молекулярную структуру ДНК. Для этого Франклин выравнивала волокна ДНК, соединяла их в пучки и облучала тщательно подготовленные образцы рентгеновскими лучами при влажности 75 и 95 %. При 95 % молекулы вытягивались; это состояние Франклин назвала B-формой ДНК. Изображения ДНК в этом состоянии выглядели как цепочки Х, то оказывающиеся в фокусе, то выпадающие из него, – это свидетельствовало о спиралевидной структуре ДНК, хотя Розалинд еще об этом не знала.

В Королевском колледже Франклин не имела официальных соавторов. Самым очевидным выбором был бы Морис Уилкинс, работавший там же, но в начале знакомства он неверно понял положение Розалинд, и коллеги стали противниками. Для Розалинд это имело негативные последствия: Уилкинс, жалуясь Уотсону на сослуживицу, без разрешения показал ее великолепную В-форму работавшему в Кембридже американцу.

Эта фотография, сделанная Франклин, стала настоящим откровением для Уотсона, работавшего с мутными картинками месива из форм ДНК, подготовленных при разной влажности. Четкое изображение образца ДНК, подготовленного при высокой влажности, полученное Франклин, изменило понимание ДНК Уотсоном и Криком.

Следующий прорыв Уотсона и Крика также был достигнут благодаря Франклин – и снова без ее ведома. В 1952 г. Розалинд попросили обобщить результаты ее работы за прошлые годы для правительственного комитета. Макс Перуц передал ее резюме Уотсону и Крику. (Статья не имела грифа секретности, однако отчет не предназначался для лиц, не состоящих в комитете.) Этот отчет дал кембриджской паре решающую информацию о «сухих» и «влажных» формах ДНК. В сочетании с их собственными исследованиями фрагментов исследования Франклин хватило Уотсону и Крику для ясного понимания структуры ДНК. Объявив о своем открытии в журнале Nature, что ДНК представляет собой спиральную лестницу, одна сторона которой направлена вверх, а другая – вниз, они заявили свои права на приз за решение этой загадки, не сообщив о роли Розалинд в своем открытии.

Команда из Кембриджа обошла Франклин именно тогда, когда она была готова порвать с Королевским колледжем. Она считала, что атмосфера там ей не подходит, и многие коллеги соглашались с ней. Когда первооткрыватели были увенчаны лаврами, Розалинд перевелась в Биркбек-колледж и отошла от исследования ДНК, как было оговорено в соглашении о ее переводе.

В Биркбеке Франклин создала исследовательскую группу, изучавшую роль рибонуклеиновой кислоты в репродукции вирусов. Для ученых, изучавших молекулярную структуру вируса с помощью рентгеновских лучей, группа Розалинд была лучшим местом в мире. В частности, ее открытием стало то, как белки и нуклеиновые кислоты совместно передают генетическую информацию. Чтобы исследовать полиомиелит, Франклин уговорила жену своего коллеги тайком перевезти вирус в термосе из Соединенных Штатов в Лондон на самолете.

Несмотря на проблемы с Уотсоном, Розалинд сдружилась с Криком и его женой-француженкой. В последние годы жизни работа Франклин удостоилась общественного признания. Для Всемирной выставки 1958 г. в Брюсселе она создала огромное, в два метра высотой, панно с изображением вируса табачной мозаики – патогена, поражающего сотни растений.

О принципиальной роли Розалинд Франклин в открытии ДНК ничего не было известно, пока об этом не проговорился сам Уотсон. С тех пор она стала героиней нескольких биографий и олицетворением всех, кто не получил заслуженного признания. Франклин, всегда глубоко преданная данным и фактам, была бы счастлива услышать, что множеству людей важно знать правду о ее весомом вкладе.

Энн Макларен имела досадную привычку помалкивать о своем прошлом, и не потому, что оно было проблемным, наоборот: ее семья была богата и она росла в достатке. Энн внесла большой вклад в науку, став пионером искусственного оплодотворения и первой добившись рождения экспериментальной, искусственно зачатой мыши. Она предпочитала, чтобы внимание обращали на ее работу, а не на нее саму.

Историю карьеры Макларен удобно рассказывать на мышах. В 1955 г. у нее их было слишком много. В то время Энн получила стипендию в Университетском колледже Лондона. За три года до этого, выйдя из Оксфорда доктором зоологии, Макларен разводила мышей, чтобы наблюдать, как условия в матке влияют на развитие эмбриона.

Макларен и ее коллега (впоследствии муж) Дональд Мичи поставили серию экспериментов с интригующими результатами. В одном из них они обнаружили, что мыши из линии, характеризующейся шестью поясничными позвонками, рождаются с пятью позвонками, если имплантировать эмбрион, у которого должно было бы развиться шесть позвонков, матери из линии с меньшим их количеством. Среда в матке мышей другой линии вынуждала инородный эмбрион принять некоторые «местные» характеристики.

Чтобы исследовать эмбриональное развитие, Макларен нужно было, чтобы мыши имели много яйцеклеток. Ждать результатов работы природных биологических систем приходится долго, поэтому, работая над другими проектами, Энн научилась существенно интенсифицировать известные процедуры стимулирования сверховуляции (так ученые заставляли мышей выделять больше яйцеклеток одновременно). Когда ей потребовался более быстрый и эффективный способ пересадки эмбрионов от одной мыши к другой, она его разработала. Это были чрезвычайно плодотворные годы и для Макларен, и для ее мышей. Университетский колледж просто не справлялся с темпами ее исследования – или, скорее, с количеством клеток, требовавшихся для грызунов.

В 1955 г. Макларен и Мичи со своими мышами переехали в Королевский ветеринарный колледж Лондонского университета в Камден-таун, где стали работать в «собачьей будке». Новая лаборатория Макларен была чуть больше восьми метров в длину и в ширину, с крошечным кабинетом в одном углу. Ее испытуемые, грызуны, получили собственное жилье этажом выше.

Захваченная «всем, связанным с передачей информации от одного поколения к другому»[156], Энн начала изучать влияние инбридинга на строение мышей и протестировала, как экстремальные температуры окружающей среды влияют на эмбриональное развитие. Данный эксперимент проводился в помещениях с тщательным контролем температуры на крыше факультета гигиены. Беременные мыши находились в условиях жары, тепла или холода. Самки в помещениях со средней и высокой температурой принесли мышат нормального размера и веса, но низкая температура негативно сказывалась на беременных мышах. Их детеныши медленнее росли.

Макларен нравилось проводить время со своими товарищами по исследованиям – как мышами, так и людьми. Она часами пропадала наверху со своими животными, описывая и метя новорожденных. Внизу, в лаборатории, Энн даже установила на своей печатной машинке колесо, чтобы, печатая отчеты об исследованиях, наблюдать, как ее мыши упражняются, бегая в нем.

По утрам Макларен с чашкой кофе шла в профессорскую Ветеринарного колледжа, где общалась с коллегами и обсуждала новейшие достижения в их областях исследования. Однажды в 1956 г. они с Мичи и Джоном Биггерсом, клеточным биологом, изучавшим использование костей куриных эмбрионов для органной культуры, заговорили о новой статье в Nature, сообщавшей, что восемь мышиных эмбрионов удалось довести до бластоциста – ранней стадии эмбрионального развития. Обсуждая ее, трое ученых поняли, что вместе имеют все необходимые компетенции, чтобы продвинуть описанную в журнале идею на шаг ближе к ее логическому итогу – рождению мыши посредством оплодотворения в пробирке.

Они сразу же приступили к проекту. Биггерс воспроизвел описанный в публикации процесс, культивируя мышиные эмбрионы в пробирках до стадии бластоцисты, и передал свою работу Макларен, которая пересадила бластоцисты суррогатным матерям. Затем нужно было ждать. Биггерс был в отпуске, когда Энн получила результат и сообщила об этом телеграммой. Новость об их успехе порадовала коллегу, но глубоко озадачила сотрудников почтового ведомства. Телеграмма гласила: «Родились четыре малыша из пробирки!»[157]

Последствия прорывного эксперимента их команды проявлялись несколько десятилетий. С 1982 по 1984 г. Макларен состояла в Комитете, возглавляемом Хелен Уорнок, – группе, занимавшейся выработкой первого комплекса основных положений об искусственном оплодотворении с целью создания человеческих эмбрионов. Энн была единственной участницей с соответствующими знаниями, и ее объяснения научной стороны вопроса – отличавшиеся «непревзойденной ясностью»[158] – способствовали успеху отчета. Руководящие принципы, созданию которых она способствовала, стали стандартом и моделью для других стран. Макларен не только доказала, что искусственное оплодотворение возможно, но и годы спустя обеспечила безопасность этого метода и внедрила его в мир с соблюдением этических норм.

Макларен получила и дальнейшее признание: она была удостоена женского аналога рыцарского звания. В 1993 г. ей был присвоен титул дамы-командора.

В начале 1990-х гг. биолог Линн Маргулис оказалась на званом обеде, где присутствовало немало столь же заслуженных ученых. Маргулис рано стала известной, предложив непопулярную теорию о происхождении эукариотических клеток. Обед проходил вскоре после публикации разгромной критики ее работы авторства другого видного биолога, оказавшегося в числе гостей. Маргулис напрямую обратилась к своему оппоненту, опровергая всю его аргументацию по пунктам и увлеченно нанося ответные удары. Скоро она загнала его в угол. Физик-теоретик Ли Смолин, поклонник работы Маргулис, позже сказал, что с таким блеском мог бы рассуждать Аристотель, если бы ему пришло в голову отстаивать гелиоцентрическую систему мира на римских застольях: «Я наблюдал в ней ту же уверенность в своем видении в сочетании с нетерпимостью к людям, не способным мыслить так же открыто или широко и предпочитающим вместо этого понимать новые идеи превратно»[159].

Линн с самого детства гордилась способностью заглядывать за рамки общеизвестного. К требованиям учителей и их аргументации – Потому что я так сказал! – она относилась скептически и часто предпочитала быть наказанной, но не корпеть над скучным заданием. Из скептического ребенка в прозорливого ученого ее превратило знакомство с экспериментальным методом и возможность увидеть мир.

В интервью в Ратгерском университете в 2004 г. Маргулис вспоминала: «Наука была способом получать знания о мире эмпирических свидетельств. Прежде я в жизни такого не видела»[160]. Линн поняла, что ей не нужны учебники или преподаватели, фильтрующие для нее информацию, она может искать ответы в самом мире. Этим она и занялась. Маргулис наблюдала, как муравьи колоннами движутся между стеблями травы, чтобы узнать, как они себя ведут: «Я просто чувствовала, что обратиться к природе – это правильно. Всегда чувствовала»[161]. В старших классах Линн училась в школе-лаборатории Дьюи при Чикагском университете, где ее поощряли читать работы Исаака Ньютона и Грегора Менделя вместо конспективных изложений в учебниках. Позднее она вспоминала: «Сидеть на уроках было не обязательно. Потому-то я туда и пошла»[162].

Маргулис стала бакалавром Чикагского университета в восемнадцать лет и всего через несколько лет получила степень доктора философии в области генетики в Калифорнийском университете в Беркли. В 1966 г. она заняла должность преподавателя биологии Бостонского университета. Там и начали оформляться ее смелые идеи. Маргулис давно интересовалась митохондриями – образованиями в так называемых эукариотических клетках, то есть клетках, имеющих ядро. Она считала, что органеллы в форме сосисок, игравшие в клетке роль электростанции, очень похожи на бактерию. Линн не первой заметила это сходство; другие ученые писали о нем до нее и подвергались насмешкам. Их неудача не остановила Маргулис, решившую создать более убедительную теорию.

Давным-давно она выдвинула предположение, что некая бактерия поглотила другую самостоятельную бактерию, которая, однако, не исчезла в ней. Произошло нечто удивительное: две бактерии заключили союз. Вместе они получили выигрыши в скорости и аппетите. Потомки бактерии-партнера стали хлоропластами клеток растений и митохондриями клеток животных. Именно совместными действиями бактериальных клеток объясняется то, что животные начали дышать кислородом, а растения смогли преобразовывать солнечный свет в энергию.

Маргулис всего два года назад получила докторскую степень и была еще «зеленым ученым», когда подала статью об этом процессе на публикацию. Ее интересы резко отличались от принятых эволюционных теорий того времени, делавших акцент на конкуренции, а не кооперации как главной движущей силе эволюции. Если практически все остальные ученые ограничивались изучением фоссилий, Маргулис считала, что, обращаясь к нашим древнейшим клеткам и микроорганизмам[163], можно получить более точный исторический взгляд на развитие жизни на Земле.

Пятнадцать научных журналов отвергли ее статью, наконец принятую в 1967 г. в Journal of Theoretical Biology. Хотя работа Маргулис стала известной, ее идеи были крайне непопулярны в научном сообществе, иногда вызывая даже враждебность. Однако она не отступила, наоборот, пошла дальше, написав на основе статьи книгу «Происхождение эукариотических клеток» (The Origin of Eukariotic Cells), изданную в 1970 г. По словам американского философа Дэниела Деннета, которые приводятся в книге Джона Брокмана «Третья культура: За рамками научной революции» (The Third Culture: Beyond the Scientific Revolution, 1995), «над ней глумились, ее высмеивали»[164]. Через восемь лет – десять после появления исходной статьи – увидело свет новое исследование, надежно подтвердившее смелые идеи Маргулис. Бывший студент вспоминал, как она ворвалась в аудиторию, размахивая статьей и сияя от радости долгожданного признания. «Просто прелестно, что сейчас эта мысль прекрасно принимается всеми как самое что ни на есть важнейшее теоретическое построение, – сказал Деннет. – Я считаю ее одним из героев биологии XX века»[165].

Маргулис переписала книгу об эволюции, и сегодня это «один из классических трудов по биологии в двадцатом столетии»[166], по убеждению чилийского биолога Франсиско Варелы.

Не все идеи Маргулис получили признание. Позднее у нее сложилось долгосрочное научное партнерство с британским ученым Джеймсом Лавлоком, автором так называемой гипотезы Геи, утверждающей, что Земля – это саморегулирующийся организм. Отвечая в журнале Discover на вопрос о своем научном наследии, Маргулис пояснила: «Я не считаю свои идеи спорными. Я считаю их правильными»[167].

Долгие годы единственным полным переводом на французский язык шедевра сэра Исаака Ньютона «Математические начала натуральной философии» (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica / Principia) был перевод, выполненный в 1749 г. Эмили дю Шатле. У нее ушло четыре года на этот проект, включая работу над основным текстом, создание комментариев (287 страниц) и дополнительной математической части. Хотя Эмили переводила труд Ньютона несколько лет, последние месяцы до крайнего срока оказались особенно напряженными: она перешла на 17-часовой рабочий день, часто длившийся до пяти утра. Когда Эмили одолевал сон, она погружала руки и ноги в ледяную воду, а потом энергично хлопала в ладоши, чтобы взбодриться. Эмили торопливо писала, почти не отрывая пера от бумаги, и ее пальцы часто были перепачканы чернилами. Ей нужно было успеть до рождения четвертого ребенка. Она завершила гигантскую рукопись и на той же неделе родила дочь. Десять дней спустя дю Шатле умерла.

Смерть 42-летней дю Шатле, считавшейся одним из выдающихся умов Европы, «феноменом»[168], «гением уровня Гомера и Ньютона»[169], стала большой утратой для научного сообщества. Однако за относительно небольшой промежуток времени она очень многое сделала для понимания своими современниками ньютоновской физики и помогла поколениям ученых одолеть труд Ньютона.

Как дю Шатле получила научную базу для этой работы – неизвестно, поскольку о ее воспитании почти не осталось сведений. Историки располагают лишь самой общей информацией: отец, чиновник при дворе Людовика XIV; замужество в восемнадцать лет; немолодой муж благородного происхождения, военный; рождение детей. Затем, в двадцать шесть лет, Эмили начала брать частные уроки у выдающегося математика и мыслителя, которого сменил другой преподаватель, восходящая математическая звезда. Если многие французские ученые стояли на стороне Рене Декарта, оба учителя дю Шатле поддерживали Ньютона.

Для Эмили познакомиться с математикой и ньютоновской физикой было все равно что впервые в жизни надеть очки; она вдруг увидела отдельные листья в кроне дерева, казавшейся сплошным пятном. Ее завораживало применение новообретенных знаний в необычных областях. Теперь Эмили могла рассчитать, какой силы должен быть порыв ветра, чтобы ветка закачалась. Уравнения дали ей возможность построить схему полета птиц. Наряду с математикой и физикой дю Шатле жадно поглощала тексты по философии, литературе и другим наукам. Через два года возможностей одного преподавателя ей было уже недостаточно, и она распахнула двери своего дома в Сире (примерно в 240 км к востоку от Парижа) перед интеллектуалами. Многие воспользовались ее любезностью. Как отмечала дю Шатле при обсуждении английского стихотворения, которое перевела на французский, «иногда случается, что работа и учеба заставляют гений заявить о себе»[170]. Гений дю Шатле заявил о себе очень ярко.

Одним из ее первых публичных действий на интеллектуальном поприще стало участие в ежегодном состязании французской Королевской академии наук в 1737 г. Темой была природа и распространение огня. В последний момент, всего за две недели до окончания конкурса, дю Шатле решила подать свою работу. Эту возможность ей обеспечила анонимность; судьи не могли дискриминировать участников, не зная их имен. Хотя она не выиграла, ее работа была впоследствии опубликована с указанием в качестве автора «молодой дамы высокого положения»[171]. Поскольку во времена дю Шатле у нее и близко не было соперниц, личность автора должна была быть очевидна современникам.

Обретая уверенность в себе и набирая темп, дю Шатле в 1740 г. издала свою первую книгу «Основы физики» (Institutions de Physique). Она хотела учить сына основам физики, но для этого не существовало учебников. В ее книге ясно и четко излагались идеи Ньютона, Декарта и Лейбница. Это было тщательное обобщение чужих идей, но нашлись желающие морально уничтожить ее саму.

Вскоре после выхода книги в свет секретарь Королевской академии наук опубликовал письмо, оспаривающее утверждения, сделанные в тексте дю Шатле. Женщин вообще он обвинил в легкомыслии, а лично дю Шатле – в скудоумии: она неправильно поняла и его научную работу, и свою обожаемую ньютоновскую физику, а ее представления об основах математики грешат неполнотой. Тон письма был наглым и покровительственным. Научные споры научными спорами, но это письмо – явная попытка выбить Эмили из пространства дискуссии.

Дю Шатле была слишком горда, чтобы оставить хамскую критику без ответа, не заставившего себя долго ждать. С хирургической точностью разделываясь с письмом секретаря, она опровергла его претензии, отвечая ему в том же вызывающем тоне, но постоянно демонстрируя мастерское владение предметом. Дю Шатле разослала свой подробный ответ пятистам членам Академии. Секретарь был только что избран, но из-за ее письма был вынужден вскоре подать в отставку.

Главное достижение дю Шатле – перевод и комментирование труда Ньютона – оказалось и последним. Этот текст стал логичным результатом ее многолетней работы. К сожалению, весомый вклад дю Шатле в развитие физики часто остается незамеченным. В книгах и статьях ее чаще всего упоминают только как музу Вольтера.

Вольтер и дю Шатле около пятнадцати лет, не считая нескольких недолгих периодов разлуки, жили вместе в ее доме в Сире, даже после того как Вольтер утратил романтический интерес. (Супруг дю Шатле не только не возражал против такого положения дел, но и финансировал работу своей жены и ее любовника.) Первый серьезный вклад дю Шатле в науку скрыт в творчестве Вольтера: в его книге «Элементы философии Ньютона» (Éléments de la philosophie de Newton) разделы более абстрактно-математического и научного характера написаны ею. К моменту своей смерти дю Шатле стала намного более значимым ученым ньютоновской школы, чем Вольтер, но тем не менее в исторических описаниях их отношения по-прежнему заслоняют ее научные достижения.

Дю Шатле спешила сохранить свое наследие и закончить перевод «Математических начал», добавив недостающие объяснения и подкрепив аргументы Ньютона новыми уравнениями, словно знала, что это будет ее последнее свершение.

Лиза Мейтнер должна была получить Нобелевскую премию. Она была исключительно талантливым физиком-ядерщиком. Почему же ее имя не появилось рядом с именами ее коллег, названных первооткрывателями реакции расщепления ядра? Отчасти по политическим причинам, отчасти по случайности и невезению.

В начале XX в. Германия была средоточием выдающихся научных умов, в число которых входила и Мейтнер. Большая часть ее карьеры прошла в Берлине, где Лиза сдружилась с другими звездами физики, в том числе с нобелевскими лауреатами Максом Планком, Альбертом Эйнштейном, Нильсом Бором и Джеймсом Франком. Она еженедельно участвовала в коллоквиуме, собиравшем около сорока экспертов в ее области, которые рассказывали о своих новых исследованиях и обсуждали их. В первом ряду неизменно сидели «тяжеловесы», среди которых по праву находилась Мейтнер. Эйнштейн называл ее «нашей мадам Кюри»[172].

Затем приход к власти Гитлера сделал Германию неподходящим местом работы и жизни для Лизы Мейтнер и многих ее коллег-евреев. Не желая расставаться со своими проектами и берлинским научным сообществом, Мейтнер несколько лет тянула с отъездом. Летом 1938 г., поскольку на евреев налагались все более пугающие ограничения, в том числе запрет ученым выезжать из страны для участия в конференциях, «где они будут считаться представителями Германии»[173], Мейтнер бежала в Нидерланды благодаря помощи друзей-голландцев. Она покинула Германию, где прожила тридцать лет, налегке, всего лишь с двумя полупустыми чемоданчиками. Ей пришлось бросить и величайший научный проект всей своей жизни: начатый ею в 1934 г., он впоследствии приведет к открытию ядерного распада и удостоится Нобелевской премии.

Мейтнер и прежде сталкивалась с противодействием. В родной Вене Лизе не разрешили продолжить обучение в школе по достижении четырнадцати лет. Однако она не позволила, чтобы эти барьеры помешали ее научному прогрессу. Когда подростком Лиза поняла, что хочет стать физиком, это желание казалось безумным, и не только из-за ее принадлежности к женскому полу. Эта область науки считалась мертвой. Глава ведомства национальных стандартов Германии однажды заявил: «В физике больше нельзя сделать ничего, кроме более точных измерений»[174]. Для физиков попросту не было работы. Стремиться в эту сферу можно было под влиянием одной лишь страсти. Мейтнер не мыслила себе жизни без физики и добилась своего.

Лиза Мейтнер приехала в Берлин в 1907 г. и установила долгосрочное исследовательское партнерство с Отто Ганом (Ханом). Она только что получила докторскую степень в Вене и заинтересовалась работой Марии Кюри в области радиоактивности. Кюри, однако, отказалась взять Мейтнер на работу. Макс Планк с предубеждением относился к идее высшего образования для женщин, но разрешил Мейтнер учиться и посещать лекции с целью углубления знаний по физике, хотя она уже была доктором наук. (Мейтнер боготворила Планка; он также со временем превратился в одного из главных ее союзников.) Желая большего, чем посещение лекций, Мейтнер присоединилась к Гану – химику, искавшему коллегу-физика.

Гитлер вынудил их прервать партнерство, которому сначала препятствовали факультетские правила, враждебные к женщинам. Мейтнер разрешили ставить эксперименты с радиоактивными материалами в химическом институте, где работал Ган, но только в сыром полуподвальном помещении, бывшей столярной мастерской с отдельным входом (а чтобы воспользоваться удобствами, приходилось идти в отель на той же улице).

Мейтнер нужно было войти в курс дела в области радиохимии, что оказалось затруднительно, поскольку почти все происходило наверху, но она добилась своей цели. В первый год совместной работы Мейтнер и Ган опубликовали три статьи по радиохимии. В 1908 г., благодаря принятому в Пруссии разрешению для женщин входить в здания университетов, Мейтнер наконец позволили появляться в главном здании.

Сначала Мейтнер робела, но ее уверенность в себе росла вместе с уровнем ее работ. В 1912 г. Планк предложил ей стать его ассистентом в университете, и Ган с Мейтнер перебрались в новый Химический институт кайзера Вильгельма. К 1917 г. Мейтнер уже возглавляла там факультет радиофизики.

В годы Первой мировой войны и она, и Ган работали для фронта: Лиза стала медсестрой-рентгенологом в госпитале австрийской армии, а Отто исследовал отравляющий газ. В перерывах между служебными обязанностями они «гонялись» за элементом, обнаруженным в урановой руде, из которой уже был получен актиний. Ган отвечал за химические процессы, Мейтнер ставила эксперименты, и в 1917 г. они «поймали» редкоземельный элемент и назвали его протактинием.

После этого открытия и завершения Первой мировой войны Ган и Мейтнер остались друзьями, но в исследованиях разошлись. С открытием радиоактивности (1896 г.) и деления атомного ядра (1917 г.) физика превратилась в огромное непаханое поле. Мейтнер вдруг оказалась деятелем золотого века этой науки. Химия, специализация Гана, не испытала подобного подъема.

В 1934 г., после многих лет отдельных исследований, Мейтнер уговорила Гана воссоединиться, чтобы влиться в состязание с Энрико Ферми, Эрнестом Резерфордом и Ирен Жолио-Кюри за открытие новых тяжелых элементов. Он согласился, и они начали бомбардировать нейтронами атомы урана, самого тяжелого природного элемента. Мейтнер и Ган считали, что подобными столкновениями создают новые, еще более тяжелые рукотворные элементы, так называемые трансурановые. В действительности они получали намного более значимый результат – расщепляли атом. Но никто из них – ни Кюри, ни Ферми, ни Мейтнер с Ганом – не знал этого. Мейтнер и Ган несколько раз оказывались в шаге от открытия атомного распада, но, думая, что преследуют совершенно другую цель, промахивались буквально на волосок.

Гитлеровские этнические чистки всему положили конец. Мейтнер пришлось бежать – и ее проект и команда остались без физика. Они с Ганом постоянно переписывались, но им приходилось скрывать свое сотрудничество. Лиза обосновалась в Швеции, где ее душила университетская бюрократия. У нее не было ни научного оборудования, ни денег на дальнейшие изыскания, а любимая работа оказалась удручающе далеко.

Тем временем Ган продолжал разбивать частицы. В 1938 г. он получил любопытный результат и обратился к Мейтнер с просьбой о помощи: «Может быть, вы сумеете предложить какое-то фантастическое объяснение»[175]. Ган заметил, что при столкновениях возникают не сверхтяжелые элементы, а менее тяжелые, примерно в половину атома урана.

Во время лыжного похода в компании племянника, тоже физика, Мейтнер размышляла над этими результатами. Обсуждая проблему, они с племянником увидели данные в новом свете. Что, если ядро атома урана не является твердым и жестким, как фруктовая косточка? Что, если оно скорее колышущееся, как тесто для пиццы, которое раскручивают в воздухе? Когда центр становится слишком тонким, ядро – как и тесто – разделяется, распадаясь на две неравные части: барий и криптон или рубидий и цезий, то есть на пары с суммарным числом протонов как у урана – 92. И тут ее осенило. Они вовсе не создают трансурановые элементы. Они расщепляют атом!

Объяснение было передано быстро, но, как в игре в испорченный телефон, части сообщения пропали. По мере распространения новостей Мейтнер, одновременно инициировавшая эксперимент и объяснившая его результат, лишилась признания. Ситуация усугубилась, когда Отто Ган объявил себя единоличным автором открытия. Некоторые ученые считали даже, что один шведский физик-экспериментатор, имевший огромное влияние на присвоение Нобелевской премии в своей области, мог отнять у Мейтнер шансы на официальное признание. В 1944 г. Ган получил награду без нее.

После войны Лизе предложили вернуться в родные пенаты – стать директором Химического института Макса Планка, успевшего перебазироваться в Майнц. Все еще глубоко потрясенная жестокостями гитлеровского режима, она отказалась. Мейтнер чувствовала, что многие ее бывшие коллеги не вполне понимают, в чем молчаливо участвовали. Она не могла вернуться.

Хотя война и обстоятельства на какое-то время отбросили Мейтнер назад, она жила мечтой, которой прониклась еще подростком: «Жизнь может и не быть легкой – при условии, что она не пуста»[176]. Через тридцать лет после смерти Лизы Мейтнер новый рукотворный тяжелый элемент был назван в ее честь. Мейтнерий является результатом слияния висмута и железа.

Когда Ирен было шесть лет, ее родители, Мария и Пьер Кюри, получили Нобелевскую премию по физике. Когда ей исполнилось четырнадцать, ее мать удостоилась второй Нобелевской премии, на сей раз по химии. Список нобелевских лауреатов в семье Кюри продолжила сама Ирен, в тридцать семь лет разделившая премию по химии со своим мужем Фредериком Жолио. «В нашей семье привыкли к славе»[177], – как ни в чем не бывало заметила она.

«Привыкли» было сказано с полным на то основанием: Ирен Кюри чувствовала резкий привкус этой славы с самого раннего возраста. Весь мир следил за тем, как ее родители получали Нобелевскую премию, но то же всеобщее внимание оказалось приковано к их семье, когда голова поскользнувшегося Пьера была раздавлена колесами старой колымаги. Через несколько лет Мария Кюри сблизилась с женатым коллегой. Ее объявили похитительницей чужих мужей, что поставило под угрозу положение Марии в научном сообществе. Ирен Кюри стала свидетельницей того, как ее мать принимает вторую Нобелевскую премию, а затем сваливается в состояние глубокого упадка, приостановившего ее карьеру на год и заставившего обожающих ее детей держаться подальше от единственного живого родителя. Жолио-Кюри получила указание от матери писать ей на чужое имя.

Ирен идеализировала мать и рьяно ее защищала. Она разделяла любовь матери к науке, но подходила к занятиям наукой по-отцовски. Ирен была спокойной и уверенной в себе, тогда как Мария Кюри бывала ранимой и нервозной. Однажды, заметив, что дочь размышляет о чем-то своем на частном уроке математики, мать вышвырнула ее тетрадь в окно. Ирен невозмутимо вышла во двор, подобрала тетрадь и вернулась с готовым решением задачи. Во время разлук с матерью в детские годы Ирен часто писала домой, рассказывая о любых новостях, в том числе об уравнениях, показавшихся ей «восхитительными» (обратные функции), и о «самом уродливом» уравнении (формула Тейлора). Когда она выросла, то готовила для матери, организовывала ее поездки и помогала всем, чем могла.

Во время Первой мировой войны, будучи подростком, Ирен Кюри выполнила опасное задание по внедрению рентгеновской технологии в полевых госпиталях, осуществив проект, начатый матерью. Без рентгена врачи, чтобы найти шрапнель в истерзанной плоти, вынуждены были засовывать руки в рану и действовать на ощупь. Благодаря рентгену и базовым знаниям по стереометрии они получили возможность точно определить, под каким углом войти в рану, чтобы вытащить осколок. Задачей юной Ирен было не только привезти оборудование, но и обучить медицинский персонал им пользоваться. Ее возраст, пол и самообладание не всегда располагали к ней тех, кого она пыталась учить. Порой, когда Ирен распаковывала оборудование, ей предлагали не тратить время зря, а иногда медицинские работники даже грозились уничтожить аппарат, как только она уедет.

Хотя она была одиноким подростком всего в нескольких милях от линии фронта, главная опасность грозила ей со стороны ценных приборов, которые Ирен Кюри помогала распространять. Защищаясь лишь с помощью хлопчатобумажных перчаток и деревянного экрана, Ирен постоянно подвергалась воздействию радиации.

Когда Первая мировая война закончилась, она стала работать ассистентом матери в возглавляемой ею организации – парижском Институте радия. Из-за радиоактивного свечения материалов у нее кружилась голова. Ирен Кюри никогда не выбирала предмет исследования лишь из-за его популярности и занималась тем, что ей было действительно интересно.

Ее подкованность в физике и математике временами смущала коллег. Ирен не отличалась любезностью; стиль ее устной и письменной речи одни характеризовали как отрывистый и грубый, другие (например, сестра) считали просто прямым и честным. Поскольку она была фавориткой матери в лаборатории, ее прозвали «наследной принцессой».

В 1925 г. Ирен Кюри представила свою докторскую диссертацию, и даже The New York Times сообщила: «Почти тысяча человек набилась в аудиторию, где дочь двух самых выдающихся гениев нашего времени невозмутимо зачитывает свое великолепное исследование»[178]. Одетая в свободное черное платье, Ирен объяснила свой анализ альфа-частиц, излучаемых полонием – элементом, который открыли ее родители в 1898 г. На вопрос одного из репортеров о семейных обязательствах ответила: «Я считаю науку первостепенной в своей жизни»[179].

Фредерик Жолио начал работать в Институте радия в качестве ассистента Марии Кюри в 1925 г. Они с Ирен были совершенно разными людьми. Фредерик, очаровательный и общительный человек, очень естественно чувствовал себя в социуме. Если она избегала чужого внимания, он к нему стремился. Общей для них оказалась любовь к времяпрепровождению вне дома и к спорту, а также огромное уважение к работе друг друга. Жолио тоже идеализировал семью Кюри. В юности он вырезал их фотографии из журнала и вешал на стену. По его словам, он «обнаружил в этой девушке, которую другие люди считали куском льда, исключительную личность, отзывчивую и поэтичную, во многих отношениях казавшуюся живой копией своего отца, его здравого смысла, его скромности»[180]. Через год после начала работы в одной лаборатории они поженились.

Вместе Фредерик и Ирен трижды могли претендовать на Нобелевскую премию.

В начале 1930-х гг. Жолио-Кюри (как их отныне называли) наблюдали протоны, вылетающие из твердого парафина. Они знали, что так бывает: немецкий физик Вальтер Боте показал, что, если поместить полоний (радиоактивный материал) рядом с бериллием (хрупким металлом), металл начнет испускать мощное излучение. Но что это за лучи? Жолио-Кюри подозревали, что рентгеновские.

Они неверно интерпретировали свои данные. Когда другие ученые попытались повторить их эксперимент, поместив парафин перед рентгеновским источником, появилась субатомная частица, не имеющая электрического заряда, – нейтрон. (За открытие нейтрона Джеймс Чедвик получил в 1935 г. Нобелевскую премию.)

Жолио-Кюри перешли к изучению нейтрона в конденсационной камере Вильсона. Как можно проследить курс реактивного самолета по его инверсионному следу, так эта камера позволяет изучать частицу, наблюдая ее местоположение. Активность нейтрона в камере можно было объяснить присутствием отрицательно заряженного электрона либо его положительно заряженного двойника, так называемого позитрона. Они предположили, что это не позитрон, и снова ошиблись.

Наконец-то Жолио-Кюри добрались до верного ответа, когда поместили полоний возле алюминиевой фольги и получили мощный поток нейтронов и позитронов. Это была удивительная активность, поскольку они ожидали увидеть ядра водорода. Повторив эксперимент в 1934 г., они получили тот же результат.

Счетчик Гейгера, измеряющий ионизирующее излучение, позволил понять, что именно сделали Жолио-Кюри. Под щелчки прибора они сообразили, что алюминиевая фольга стала радиоактивной. Они открыли первый в истории искусственно созданный радиоактивный элемент. За несколько месяцев до смерти Марии Кюри Фредерик принес ей крохотную пробирку с их семейным открытием.

В 1935 г. искусственная радиоактивность принесла Жолио-Кюри Нобелевскую премию по химии. После этого Фредерика пригласили на работу Колле́ж де Франс, а Ирен осталась директором Института радия. Она также стала одной из первых француженок – членов Кабинета министров, хотя французским женщинам до сих пор не разрешалось голосовать.

С годами стали накапливаться проблемы со здоровьем, ухудшалась и политическая ситуация. В годы Второй мировой войны Жолио-Кюри с двумя детьми были вынуждены покинуть Францию. Им удалось пешком перейти через горы Юра в Швейцарию 6 июня 1944 г., в день высадки десанта союзников в Нормандии, когда немцам, охранявшим швейцарско-французскую границу, стало не до нарушителей. Ирен Жолио-Кюри не забыла уложить в свой рюкзак большую книгу по физике.

В 1956 г. у нее обнаружили лейкоз, вероятно вызванный рентгеновским облучением в подростковом возрасте. Ее муж в это время боролся с тяжелым гепатитом, также следствием длительного воздействия радиации. Ирен Жолио-Кюри умерла в тот же год, Фредерик Жолио – через два года после нее. Ирен не была ни удивлена, ни раздавлена своим диагнозом, поскольку лейкоз убил и ее мать. «Я не боюсь смерти, – писала она друзьям. – У меня была такая изумительная жизнь!»[181]

Мария Гёпперт была полна решимости вписать седьмое поколение профессоров в историю своей семьи. В двадцать три года она уехала из Германии, поскольку считала, что у нее больше шансов занять должность университетского исследователя в Соединенных Штатах, но в 1930 г., оказавшись в Балтиморе (штат Мериленд), была удивлена холодным приемом в профессиональной среде.

Гёпперт училась в немецком Гёттингене в группе, которую Макс Борн назвал, «пожалуй, самым блистательным собранием молодых дарований в целом мире»[182]. Ее соучениками были Энрико Ферми и Юджин Вигнер. Иные рядом с ними тушевались, но только не она. На одном семинаре по квантовой механике, который вел Борн, Роберт Оппенгеймер (будущий «отец атомной бомбы») засыпал его таким количеством вопросом и комментариев, что Мария пустила среди однокашников петицию о том, чтобы Оппенгеймер заткнулся, предлагая подписать ее всем желающим.

Гёпперт написала диссертацию в комнате для гостей в доме знаменитого физика-теоретика. На стене одной из спален красовалась подпись Альберта Эйнштейна (разумеется, оставленная по просьбе хозяина). Имея бесчисленное множество друзей и доброжелателей, она не сомневалась, что без особых хлопот переместится работать в Америку.

Однако Мария Гёпперт неудачно выбрала время. Во время Великой депрессии рабочих мест не хватало. Университет Джонса Хопкинса нанял адъюнкт-профессором ее мужа, Джозефа Майера, но, следуя правилам, запрещающим кумовство, ей лишь позволили работать, но не могли за это платить. Отказавшись от вакантного места, Гёпперт-Майер обустроила место для исследований на чердаке университетского здания.

Она каждый день отправлялась в свой научный уголок – не по обязанности, а потому что любила физику и была убеждена, что вносит в нее значимый вклад. Хотя ей так и не начали платить, Гёпперт-Майер со временем получила должность на факультете физики и возможность преподавать. За девять лет в Университете Джонса Хопкинса она опубликовала десять статей и в соавторстве со своим мужем Джо Майером написала учебник, использовавшийся в школах больше четырех десятилетий.

Джозеф Майер потерял работу в 1938 г., во время волны увольнений, призванных разгрузить бюджет. Он нашел пристанище – и более высокую зарплату – в Колумбийском университете. Для Марии переезд оказался потерей. Несмотря на впечатляющие достижения, люди, не знавшие ее лично, часто по ошибке считали Гёпперт всего лишь профессорской женой. Блистательная и уверенная в себе во время жизни в Германии, в Соединенных Штатах Гёпперт-Майер часто смущалась в новой для себя среде. Ведя занятия, она успокаивала нервы сигаретами (иногда двумя, а то и больше, тут же закуривая следующую, не успев докурить предыдущую).

Гёпперт-Майер пыталась получить место на физическом факультете Колумбийского университета, но ее просьба была решительно отклонена. Со временем она нашла работу и небольшое жалованье на химическом факультете. Там ей поручили кое-какое преподавание и дали служебное положение, при этом все преподносилось как величайшее одолжение, а не прискорбная недооценка ее значимости.

Во время Второй мировой войны Гёпперт-Майер наконец стали платить за исследования, но не Колумбийский университет, а правительство. Она руководила группой примерно из пятнадцати химиков, работавших над проектом обогащения урана. После войны компания знаменитых физиков перебралась в Чикагский университет, и чета Майеров присоединилась к ним. Там тоже мало платили (можно сказать, нисколько), но Мария получила возможность влиться в исследования на переднем крае науки, конкурентные и выполняемые с головокружительной скоростью, – словом, погрузиться в восхитительную атмосферу.

Когда Гёпперт-Майер прибыла в Чикаго, бывший студент предложил ей должность в области ядерной физики в Аргоннской национальной лаборатории, которую можно было совмещать с преподаванием в Чикагском университете. «Но я ничего не знаю о ядерной физике», – заметила она. «Мария, вы научитесь», – ответил он[183].

Итак, на полставки Гёпперт-Майер с кусочком мела в одной руке и сигаретой в другой вела безжалостно трудные семинары по теоретической физике и выполняла другие преподавательские обязанности в Чикагском университете за возможность называться «профессором-волонтером» и отсутствующую зарплату. Остальное время она работала в Аргонне, ломая голову над изотопами.

Изотопы какого-либо элемента – это атомы, отличающиеся от других атомов этого элемента только числом нейтронов. Мария хотела узнать, почему некоторые изотопы стабильнее других. Она собрала данные, свидетельствующие, что более стабильные изотопы имеют так называемое магическое число нейтронов или протонов: 2, 8, 20, 28, 50, 82 или 126. Поскольку эти изотопы сохраняются, – вместо того чтобы распадаться, как их менее стабильные собратья, – во Вселенной их множество. Она понимала, что они особенные, но не знала почему.

Гёпперт-Майер пришла к убеждению, что внутри ядра имеются оболочки, словно слои в луковице. Теория впервые появилась среди ученых в 1930-х г., но оставалась недоказанной. Со временем данные Гёпперт-Майер надежно подтвердили предположение, что нейтроны и протоны занимают разные уровни «орбиты». Однако у нее до сих пор не было принципиально важной информации, объясняющей, почему они образуют такую структуру. Почему именно эти числа, почему слои, как у луковицы?

В 1948 г. Мария Гёпперт-Майер обсуждала эту проблему с Энрико Ферми в своем кабинете, и он, уже в дверях, подбросил еще один, последний вопрос: «Есть ли какие-то свидетельства спин-орбитального взаимодействия?»[184] Через десять минут она их получила. Вопрос Ферми позволил свести воедино все накопленные ею данные. Стабильность изотопа определяется тем, как частицы вращаются в «луковичных оболочках». Она сравнила модель с группой пар, вальсирующих в зале. «Любой, кто танцевал быстрый вальс, знает, что есть направление, в котором кружиться проще, – писала журналистка Шэрон Берч Макгрейн. – Следовательно, парам, кружащимся в более удобном направлении, нужно меньше энергии»[185]. Изотопы с «магическими» количествами протонов и (или) нейтронов более стабильны, потому что все «вальсирующие пары» двигаются в направлении, при котором выделяется меньше энергии. Гёпперт-Майер создала модель оболочечного строения ядра, объясняющую, что происходит в ядре атома и почему одни изотопы стабильнее других.

В 1960 г. Марии Гёпперт-Майер предложили университетскую должность с полной занятостью в Калифорнии. (Чикагский университет сделал встречное предложение, но после стольких лет неоплачиваемой работы она лишь усмехнулась.) Через три года после переезда на Западное побережье Гёпперт-Майер получила Нобелевскую премию. К тому времени состояние ее здоровья заметно ухудшилось – сказались тяжелый инсульт и постоянное курение и употребление спиртных напитков. Следовало бы сбавить обороты, но Гёпперт-Майер не остановилась. «Если любишь науку, – сказала она, – хочешь только одного – продолжать работать»[186].

С 1929 по 1939 г. Маргарита Катрин Перей спала возле радиоактивных материалов – она работала с радиоактивными элементами в Институте радия Марии Кюри и часто брала работу домой. «Домой» означало в крохотный домик с решетками на окнах, отделенный от лаборатории Института радия лишь садом, но пока она находилась там, это было только ее пространство. Когда Перей нужно было побыть в одиночестве, она со своими материалами проходила через сад и захлопывала за собой дверь. «В те дни мы предпринимали минимальные предосторожности, – рассказывала она репортеру десятилетия спустя. – Было даже принято презирать опасности такого рода»[187].

Маргарита Перей начала работать в Институте радия в 1929 г. в возрасте двадцати лет. Директором института была дважды лауреат Нобелевской премии Мария Кюри. Все, что было у Перей, – техническая специальность. В юности она мечтала стать хирургом, но у семьи не хватало денег. Отец Маргариты умер, когда ей было четыре года, семейное дело пострадало во время биржевого краха, и мать не могла себе позволить оплачивать обучение девочки. Недостаток систематического образования та компенсировала самообразованием. «Под руководством Марии Кюри я вдруг очутилась среди величайших французских химиков, – вспоминала Перей. – Они – и я среди них, со своим жалким дипломом»[188]. Любопытство и прилежание Перей понравились Кюри, которая сделала ее своим ассистентом. (О вере Кюри в Перей говорит тот факт, что она отвергла блестящего ученого Лизу Мейтнер, которая пришла устраиваться в институт, имея докторскую степень в области физики.)

Первым заданием Перей стала подготовка источников радиоактивного элемента актиния для экспериментов Кюри. Очищать актиний, смешанный с редкоземельными материалами, оказалось чрезвычайно сложно, вдобавок чрезвычайно долго, поскольку нужно было удалить в том числе и вызванную актинием радиоактивность, загрязнявшую образец.

Через четыре года, когда Перей исполнилось двадцать четыре, на ее левой руке появилась язва. Поскольку она напоминала ожог, родственники решили, что язва вызвана попаданием какой-то лабораторной кислоты на кожу. Интуиция подсказывала Перей, что кислота ни при чем. Еще через несколько лет такая же язва возникла на правой руке. Впрочем, какая разница, если их хлопоты с актинием как раз приняли интересный оборот!

После десяти лет одной и той же методичной работы Перей точно знала, чего ожидать, когда брала пробу актиния. Она выполняла свою задачу с впечатляющей ловкостью, усовершенствовав этапы очистки за годы, что корпела над ними. Навык позволил ей ускорить процесс. Однако осенью 1938 г., проводя измерения с кусочком свежеочищенного актиния, Перей обнаружила нечто, чего никогда прежде не видела; судя по всему, это был новый вид излучения.

Через несколько месяцев, в январе 1939 г., 29-летняя лаборантка предложила потрясающее объяснение этого явления. Проследив источник удивительного излучения, Перей открыла новый радиоактивный элемент – 87-й.

Элемент 87 заполнил пустующую клетку Периодической таблицы в группе щелочных металлов, последнюю, отведенную в ней для элементов естественного происхождения. Элемент 87 был практически на виду у ученых сорок лет, но не регистрировался, потому что никакой другой радиохимик не был достаточно проворен, чтобы его заметить. Элемент 87 является одновременно самым редким и самым нестабильным из природных химических элементов. Всего 24,5 грамма его содержится во всей земной коре в каждый момент времени. При периоде полураспада в 22 минуты его можно было заметить, только имея уникальную скорость и опытность Перей.

Мария Кюри умерла за несколько лет до открытия Перей, но ее дочь Ирен Жолио-Кюри заверила Маргариту, что, если бы мать узнала о нем, то гордилась бы своей ассистенткой. Последовав примеру Кюри, назвавшей новый элемент в честь родной страны, Перей дала элементу 87 название «франций».

Через десять лет после того, как Перей обосновалась в своей маленькой радиоактивной пещере, она стала (и предстала перед всем миром) победительницей. Побуждаемая Жолио-Кюри завершить университетское образование, радиохимик во время Второй мировой войны училась в Сорбонне и в 1946 г. наконец получила докторскую степень по химии. Она провела в Институте радия двадцать лет, поднимаясь по ступеням карьеры: личный ассистент, радиохимик, глава по исследованиям Национального центра научных исследований. В 1949 г. с благословения Жолио-Кюри Перей перешла в Страсбургский университет, где возглавила кафедру ядерной химии и впоследствии создала собственную лабораторию в традициях своего основного работодателя. Лаборатория быстро расширялась, собрав неугомонное сообщество из сотни, или около того, ученых, студентов, сотрудников и, конечно, лаборантов.

Когда Перей разменяла пятый десяток, болезнь, мучившую ее больше пятнадцати лет, наконец диагностировали. Язвы у нее на руках были проявлением лучевого дерматита, вызванного постоянным контактом с радиоактивными материалами. Врачи пытались остановить распространение рака, но к пятидесяти годам Перей перенесла двадцать операций, потеряла два пальца и находилась в таком плохом состоянии, что сиделки не советовали ей даже читать. Здоровье угасало, ей пришлось проститься с университетом и своей замечательной лабораторией.

Это был трагический побочный эффект блестящей карьеры, но узкопрофессиональные проблемы Перей со здоровьем способствовали появлению в 1960 г. важнейших положений об охране труда, призванных защитить других людей от повторения ее судьбы.

В 1962 г. Маргарита Перей стала первой женщиной, избранной во французскую Академию наук. Это была честь, о которой за пятьдесят лет до того страстно мечтала ее наставница. (Принятие Кюри было отклонено с перевесом в один голос, а ее выдвижение в кандидаты обернулось скандалом.) Перей была уже больна, и ее состояние ухудшалось. Во время прогулок в Ницце она размышляла о замечании одного из родственников о ее научной славе: «Ты – вторая знаменитость в нашей семье. В шестнадцатом веке один из наших предков тоже прославился. Его прозвали Мартин-бретёр[189]»[190]. Поиск нового элемента определенно оказался опаснее склонности к дуэлям.

Два члена отдела военных исследований Колумбийского университета целый день расспрашивали Ву Цзяньсюн о ее работе в области ядерной физики. В отношении собственных совершенно секретных проектов интервьюеры вынужденно избегали откровенности до того момента, когда спросили, представляет ли Ву Цзяньсюн, чем они занимаются. Она выдавила улыбку: «Прошу прощения, но если вам не хотелось, чтобы я знала, что вы делаете, следовало стереть записи с доски»[191]. Ей предложили приступить к работе со следующего утра.

С самого раннего возраста – и даже с самого рождения – Ву готовили к великим свершениям. Ее имя означает «бесстрашный герой», а отец Ву решительно поддерживал не только собственную дочь, но и всех женщин. Он основал первую школу для девочек в их районе, пригороде Шанхая, но это было все, что он мог сделать для дочери. В Китае не было возможностей изучать физику на уровне выпускника университета, и Цзяньсюн в 1936 г. пустилась по морю в Соединенные Штаты, предполагая, что разлучается с семьей лишь на время обучения в Мичиганском университете. Впрочем, после высадки в Сан-Франциско она отдала предпочтение Калифорнийскому университету в Беркли. Рассмотрев возможности, доступные женщинам в обоих заведениях, и научный престиж их программ по физике, Ву решила остаться в Калифорнии. В Беркли, как и везде, она блистала. Через пару лет после получения ею кандидатской степени, в 1940 г., Энрико Ферми сообщили, что, если он хочет найти решение задачи самоподдерживающегося ядерного распада, нужно пригласить Ву.

Проведя в Беркли еще два года, Цзяньсюн переехала на Восточное побережье. Ее взяли на работу в вышеупомянутый отдел военных исследований Колумбийского университета на время Второй мировой войны. Когда война окончилась, университет предложил ей остаться.

Наконец, устроившись окончательно, Цзяньсюн сосредоточилась на предложенной Ферми теории бета-распада. Бета-распад – разновидность радиоактивного расщепления. Теория предсказывала, что должно происходить с частицами в ядрах некоторых радиоактивных элементов. На деле, однако, ученые наблюдали нечто отличающееся от прогноза Ферми.

Ву погрузилась в текущие исследования, готовясь разработать эксперимент. По ее словам, чтобы взяться за новую область изучения, нужно «точно знать, какова цель исследования, что вы хотите от него получить и какое утверждение желаете доказать»[192]. Более того, она считала, что эксперимент, чтобы быть принятым научным сообществом, должен быть не только правильным, но и однозначно продемонстрировать, в чем состояли ошибки других экспериментов. Цзяньсюн была чрезвычайно скрупулезной.

Ситуация с теорией Ферми развивалась следующим образом. Ву доказала, что другие исследователи получают неоднозначные результаты, потому что используют неоднородные исходные материалы. Когда ядро излучает электрон, более плотные составляющие материала замедляют этот электрон, создавая впечатление, будто данные наблюдения не подтверждают теорию. Когда Цзяньсюн попробовала работать с однородным исходным материалом, то результаты ее эксперимента идеально совпали с теорией Ферми.

Исследование принесло Ву глубочайшее удовлетворение; даже самые преданные студенты и коллеги едва ли представляли, насколько мощно ее стимулирует физика. Возвращаясь из деловой поездки, она попросила таксиста проехать мимо лаборатории, только чтобы заглянуть в окна. Коллега Цзяньсюн вспоминал, как однажды утром в выходной день получил от нее восторженное сообщение: «Оборудование наше. Никто не работает. Оборудование свободно!»[193] – и в сердцах назвал ее надсмотрщиком. Однажды, надеясь на передышку от внимания руководительницы, студенты Ву купили ей билеты на детский фильм в расчете, что это развлечет ее саму и ее сына. Однако Ву послала вместо себя няню. Ее друг, первопроходец квантовой механики Вольфганг Паули, однажды заметил: «Она так же одержима физикой, как я в юности. Я сомневаюсь, что она хотя бы раз в жизни обратила внимание на сияние полной луны за окном»[194].

В 1950-х гг. физики ошеломляющими темпами открывали новые субатомные частицы благодаря ускорителям. Ли Чжэндао, физик из Колумбийского университета, и его коллега Янг Чжэньнин из Принстона пытались расколоть крепкий орешек – каон, или К-мезон, только что обнаруженную частицу. Исследователям казалось, что паттерны распада К-мезона нарушают законы физики. Теоретически, утверждали физики, события в атомном ядре должны быть симметричными, то есть если электроны испускаются с одной стороны, такое же количество электронов должно быть испущено и с другой. К-мезон оказался странной частицей. Создавалось впечатление, что К-мезон отдавал предпочтение одной из сторон.

Как это часто бывало, если трудная задача ждала решения, то обращаться надо было к Ву. В 1956 г. Ли Чжэндао из Колумбийского университета так и поступил – обратился за помощью к Ву. Ли хотел узнать, удалось ли кому-нибудь однозначно подтвердить, что ядро всегда симметрично. Однако Ву хотела убедиться, что они стоят на твердой почве, прежде чем пускаться в погоню за явлением, которое, по ее оценке, могло быть реальным лишь в одном случае из миллиона. Янг и Ли проштудировали огромный фолиант в поисках ответа. Ничего. Ни у кого не было экспериментального доказательства.

Ву Цзяньсюн сознавала, что если не примется за эксперимент немедленно, то ее обойдет кто-то другой.

В двадцатую годовщину выезда Ву и ее мужа из Китая они запланировали съездить на родину, но исследование К-мезона показалось ей настолько срочным, что она не удержалась от искушения отказаться от поездки. (Муж отправился один.) Что стояло на кону в этом проекте? Просто-напросто опровержение, как принято было считать, фундаментального закона физики!

Ей потребовалось несколько месяцев, чтобы составить план и испытать инструменты. Чтобы справиться с чрезвычайно сложным экспериментом, нужны были сверхмощные магниты (превосходящие силу магнитного поля Земли в 10 000 раз), оборудование, способное охлаждать химические элементы почти до абсолютного ноля (самого низа термодинамической шкалы), и кристаллы азотнокислого магния-церия (выращенные в мерной кружке на кухне ее студента). Долгие месяцы Ву довольствовалась не более чем четырьмя часами сна в сутки.

Работая по заказу Национального бюро стандартов в Вашингтоне (округ Колумбия), Ву в 1957 г. добилась наблюдаемого состояния К-мезона и стала свидетелем того, как электроны летят с одной стороны больше, чем с другой. «Это моменты восторга и экстаза, – сказала она репортеру. – Возможность увидеть подобное чудо может быть наградой всей жизни»[195].

Когда о результатах было объявлено, статья в New York Post с пафосом провозгласила: «Этой маленькой скромной женщине хватило сил совершить то, на что не способна ни одна армия: она помогла опровергнуть закон природы»[196].

Если Розалин Ялоу захотела увидеть, как выступает Энрико Ферми, значит, она увидит, как выступает Энрико Ферми, даже если в аудитории будет так тесно, что придется «висеть на стропилах». Один из величайших физиков мира, рассказывающий об одном из величайших в мире открытий? Ферми, выступающий на тему ядерного распада? Она станет свидетелем этого, даже если ей, первокурснице Хантерского колледжа, придется бороться за место в зале со всеми физиками, способными туда приехать. Ялоу действительно посетила коллоквиум Ферми в Колумбийском университете. И в зале действительно яблоку негде было упасть.

Вот такая она, Розалин Ялоу. Если ею завладевала какая-то мысль, у препятствий не оставалось ни единого шанса. Как ребенку поставить брекеты, если родители бедны? Ялоу упаковывала воротнички вместе с матерью, чтобы заработать. Как исследователю обеспечить себя лабораторией, если лаборатории нет? Ялоу провела одно из первых в Соединенных Штатах исследований радиоизотопов в кладовке для уборочного инвентаря. Как победить дискриминацию? «Лично я, – объяснила Ялоу, – не испытывала из-за этого особых проблем. Если мне не удавалось добиться своего одним путем, я шла другим»[197]. Благодаря этому принципу она преодолела множество проблем: отказы в зачислении в магистратуру, ограничения на работу для беременных женщин, отказы ведущего журнала в публикации и даже переполненный зал, где выступает Энрико Ферми. Розалин Ялоу просто находила другой путь, причем быстро. Хныкать – значит попусту тратить время. Она не любила терять ни мгновения.

Розалин была человеком прямым. Она оспаривала выступления коллег на конференциях и смело высказывалась на собраниях. Иногда Розалин казалась слишком резкой, но лишь потому, что не терпела двойных стандартов.

Та же прямота отличала отношения с коллегой по исследованиям Соломоном Берсоном, сотрудничество с которым продлилось до конца его дней. За двадцать два года совместной работы их общение превратилось в своего рода «сверхъестественное экстрасенсорное взаимодействие»[198], по словам одного из свидетелей. Их увлеченные обсуждения могли вспыхнуть на научных мероприятиях, за ужином и во время прогулки по территории университета. На вечеринках Берсону приходилось напоминать Ялоу о необходимости свернуть узкопрофессиональный разговор и общаться с другими людьми.

Они начали работать вместе в госпитале Управления по делам бывших военнослужащих в Бронксе в 1950 г. Ялоу устроилась туда тремя годами раньше в качестве консультанта; этому предшествовала штатная преподавательская должность в Хантерском колледже, а ей, в свою очередь, работа в Федеральной лаборатории телекоммуникаций (Federal Telecommunications Laboratory). Розалин хотела заниматься ядерной физикой, но ни в Хантерском колледже, ни в Лаборатории телекоммуникаций ни на шаг не приблизилась к своей цели. В больнице она наконец получила собственную лабораторию, пусть и в каморке для швабр. Берсон был там штатным врачом, и Ялоу взяла его в свою команду.

Пара сразу же сработалась. По восемьдесят часов в неделю они бешено трудились над исследованием метаболизма йода, использованием радиоизотопов в измерении объема крови и исследованиями инсулина. Лихорадочная работа в лаборатории и подготовка химических испытаний не позволяли терять ни минуты.

Одной из их первых задач как команды стала задача выяснить, сколько времени введенный диабетику инсулин длительного действия остается в организме. Ялоу и Берсон снабдили инсулин радиоактивной меткой, чтобы иметь возможность наблюдать, сколько он продержится в организме. Благодаря частому взятию образцов крови они получили ответ: слишком долго. Это был удивительный результат, поскольку он означал, что инсулин задерживается антителами, тогда как считалось, что молекулы инсулина настолько малы, что способны проскочить незамеченными для защитных систем организма[199].

Почему организм атакует введенный инсулин? Ялоу и Берсон проследили первопричину проблемы: она заключалась в несовместимости человеческого организма и вводимого гормона, который в 1950-х гг. получали из биоматериала свиней и коров. Хотя различия между инсулином человека и животных очень малы, антитела определяли, что это чужеродный инсулин, и преграждали ему путь. Открытие Ялоу и Берсона перевернуло давнее убеждение, а его данные стали решающими для врачей, лечащих диабет. (Сегодня инсулин синтезируется в точном соответствии с требованиями организма человека во избежание этой проблемы.)

Главным следствием эксперимента, впрочем, стало не знание об инсулине как таковом, а то, как они получили это знание. В ходе исследования Ялоу и Берсон измеряли интенсивность выработки антител вследствие введения гормона. Что получится, если посмотреть на процесс с противоположной стороны? Они случайно разработали способ измерения содержания гормонов в пробирке по антителам к ним. Этот процесс не требовал введения радиоактивного материала в организм и обеспечивал поразительную точность. Они назвали метод радиоиммунологическим анализом, РИА.

Вместе Ялоу и Берсон справились с исследованием гормонов и восприняли свое открытие РИА как выстрел стартового пистолета. То, что они узнали, позволило исследователям установить разницу между больными диабетом первого и второго типов; понять, каким детям поможет лечение человеческим гормоном роста; а также принимать решение, оперировать ли изъязвление или лечить медикаментозно; кто из новорожденных нуждается в лечении гипофункции щитовидной железы и многое другое. Хотя нововведение распространялось медленно, за десять лет метод РИА вдохновил ученых. Восемнадцать лет Ялоу и Берсон разделывались с одним гормоном за другим, лихорадочно готовя растворы и загружая в оборудование от 2000 до 3000 пробирок с интервалами в двадцать четыре часа.

К 1968 г., когда Берсон перешел в Городской университет Нью-Йорка, большая часть исследований на основе РИА была проведена. Тем не менее Берсон и Ялоу воссоединялись по вторникам и четвергам, чтобы до утра сидеть в лаборатории.

Берсона сокрушили два коварных удара подряд: небольшой инсульт в марте 1972 г. и месяцем позже сердечный приступ на научной конференции в Атлантик-Сити. Этот приступ убил его.

Берсон и Ялоу были так близки, что стали друг другу практически родными, и его смерть оказалась для Ялоу громадной потерей. Розалин не только лишилась друга и коллеги, но и боялась потерять положение в научном мире: на всем протяжении их партнерства именно Берсон представлял их тандем внешнему миру. Ялоу была сокрушена его смертью, но в то же время не хотела, чтобы интерес общественности к ее работе был похоронен вместе с Соломоном Берсоном.

Ялоу решила было подстраховаться, завершив образование и получив диплом врача, но после стольких лет, имея так много важных исследований на своем счету, передумала. Чтобы сделать себе имя – самостоятельно, – нужно было покончить с более чем двадцатилетним убеждением, будто их партнерство возглавлял Берсон (сами они всегда считали друг друга равноправными).

Единственной возможностью завоевать доверие научного сообщества, решила Ялоу, было еще больше увеличить и без того головокружительный темп деятельности. Она превратила восьмидесятичасовую рабочую неделю в сточасовую и назвала свою лабораторию Исследовательской лабораторией им. Соломона А. Берсона, чтобы ее статьи – шестьдесят за следующие четыре года – по-прежнему выходили с упоминанием его имени.

Ялоу знала, что ее работа с Берсоном заслуживает Нобелевской премии, но высочайшая награда в научном мире вручается только живым, а ее коллега уже умер. Ялоу, как всегда, не оставляла надежды. Каждый год она ставила шампанское на лед и наряжалась в день объявления присужденных премий, просто на всякий случай.

Осенью 1977 г. Ялоу проснулась среди ночи и уже не смогла заснуть. Как у нее было заведено, если не спалось, она отправилась на работу. В тот день она была там в 6:45 утра. Узнав о своей победе, Ялоу кинулась домой, переоделась и к восьми утра вернулась в лабораторию. Ей присуждена Нобелевская премия, но лишь в порядке исключения; позднее для присуждения премии оба исследователя научного тандема должны быть в добром здравии.

Нобелевская премия помогла исполниться желанию, которое появилось у Розалин Ялоу в восемь лет: стать «большим ученым»[200]. На сей раз она вошла как победительница в широко распахнутые двери, а не «висела на стропилах».

Днем Мария Митчелл трудилась библиотекарем, но любимым местом работы было другое – импровизированная лаборатория на крыше родительского дома в Нантакете (штат Массачусетс). Она сидела там в компании пауков, насекомых и бродячей кошки, изучая звезды. «К некоторым ночным явлениям привязываешься (если это слово здесь уместно)»[201], – записала Митчелл в дневнике в 1854 г.

Митчелл начала «обшаривать небеса»[202] телескопом еще в детстве. Ее отец, астроном и учитель, тащил своих десятерых детей по вечерам на крышу рассматривать звезды. Для ее братьев и сестер это было семейной повинностью, а для нее стало делом всей жизни. Первого октября 1847 г., как и много раз прежде, Мария ускользнула наверх, пока семья принимала гостей, – и на сей раз застала исключительное явление. В слабенький телескоп с пятисантиметровым объективом (что свидетельствует о ее прекрасной подготовке как астронома) она заметила пятнышко, невидимое невооруженным глазом. Она бросилась вниз сказать отцу, что увидела комету, и он захотел сразу объявить об открытии, но Митчелл проявила осторожность. Прежде чем поставить себе что-либо в заслугу, она решила более внимательно рассмотреть полоску на небе, чтобы быть совершенно уверенной.

В двадцать девять лет Мария одной из первых американцев обнаружила комету и вычислила ее орбиту. Достижение Митчелл попало на передовицы мировых газет, и она моментально стала звездой научного мира. Небесное тело назвали «Кометой мисс Митчелл». Король Дании отметил ее достижение золотой медалью, Мария была избрана в Американскую академию наук и искусств. Вместо звания «Член» (общепринятое обозначение академиков-мужчин) появилось новое – «Почетный член».

«На несколько дней повсюду воцарилась Наука – нас чествуют, нами безмерно восхищаются… Приятно немного побыть сопричастной величию!»[203] – писала Митчелл. Она, однако, сохранила способность удивляться происходящему, понимая его неестественность: «Даже забавно наблюдать, как с твоей особой носятся, будто со знаменитостью, в городе, где тебя много лет не замечали; видеть, как перед тобой распахиваются двери роскошных особняков, прежде никогда не открывавшиеся. Я подозреваю, что вся научная братия тайком посмеивается над этим фарсом»[204].

Следующая волна внимания приняла характер предложений работы. Митчелл занималась наблюдениями для Береговой охраны США, которая к 1849 г. платила ей жалованье в 300 долларов. Позже, в 1865 г., Мария Митчелл приняла предложение занять должность в Вассарском колледже, что давало ей доступ к телескопу с 30-сантиметровым объективом. Намного сложнее оказалось добиться для своих студенток возможности практиковаться в работе с профессиональными инструментами. Это было исключительно женское учебное заведение, и все учащиеся обязаны были находиться дома с определенного часа, поэтому занятия по астрономии проводились только днем. Астрономия без ночного неба? Митчелл была знаменитостью, не терпевшей нелепых ограничений.

Она быстро ослабила протокольные требования для своих студенток и стала добиваться для них все большего погружения в учебный процесс, включая посещение официальных правительственных наблюдателей солнечного затмения по всей стране. Когда Митчелл добилась права слушания лекций в Гарварде, неукротимым натиском преодолев сопротивление колеблющегося профессора («Я спросила, можно ли мне войти. Он сказал “да”, но счастливым не выглядел»[205]), то отправила слушать гарвардского профессора и своих «девочек» из Вассара. Студентки обожали Митчелл за упорное отстаивание их интересов и эгалитарный стиль преподавания. «Как много значила возможность повседневно контактировать с такой женщиной! – писала одна ученица. – Незачем и говорить о ее способностях; весь мир знал, кто она такая. Пожалуй, оценить влиятельность Митчелл позволяет ее обращение к старшему классу по астрономии: “Мы женщины, которые вместе учатся”»[206].

Мария Митчелл была предана небу всю жизнь и смогла наблюдать луны Сатурна и Юпитера, пятна на Солнце и туманности. Она вдохновила следующее поколение женщин смотреть на небо и идти по ее стопам. После смерти Мария Митчелл была увековечена в небе, перед которым преклонялась: ее именем был назван лунный кратер.

При благоприятном местоположении и погодных условиях человеческий глаз может увидеть на ночном небе около 8000 звезд. Теперь вдумайтесь: за свою карьеру астроном Энни Джамп Кэннон классифицировала в пятьдесят раз больше, и рекорд по открытию звезд принадлежал ей еще долго после смерти.

Достичь такого результата помог ранний старт: наблюдать за звездами Кэннон начала в детстве. Свою первую обсерваторию она устроила на чердаке родительского дома. Поскольку деревьев, заслоняющих небо, не было, Кэннон могла вести наблюдения через люк в крыше. В хороший вечер ей удавалось: во-первых, проверить видимость, во-вторых, зажечь свечу из животного жира, наконец, в-третьих, раскрыть самодельную книгу созвездий. Тогда и только тогда она могла полностью погрузиться в созерцание вечернего неба Делавэра.

Мать, астроном-любитель, поощряла Энни идти по ее стопам, а отцу эта вечерняя традиция доставляла одно беспокойство: «Отца больше заботила безопасность дома, чем движение звезд, и он вздыхал с облегчением, когда мы завершали ночное бдение, так и не спалив дом»[207]. Лишь когда дочь стала посещать Колледж Уэллсли, самодельное обустройство ее обсерватории обернулось проблемой. На другой крыше под тем же небом Кэннон не заметила, что лампа, которую она поставила на подоконнике в доме подруги, начала «дымить, как маленький мотор»[208]. Когда она до нее добралась, практически вся комната была в копоти. Кэннон прервала свои наблюдения и провела остаток вечера, оттирая мебель и обои, которые в конце концов пришлось переклеивать.

За вычетом пиротехнических проблем время, проведенное в Уэллсли, лишь укрепило преданность Кэннон космосу. В 1896 г., став магистром, она начала работать ассистентом-исследователем в обсерватории Гарвардского колледжа. Ее задачей было ловить свет дальних звезд, чтобы расшифровать заключенные в нем тайны.

На исходе столетия Кэннон объявила своей специализацией звездные спектры. В то время эта дисциплина, изучавшая звезды через анализ их света, переживала подъем. Она развивалась параллельно еще одной перспективной области исследования, изучавшей, что происходит со звездами со временем, как они меняются от рождения через зрелость к смерти. Поскольку жизненный цикл отдельной звезды длится слишком долго, чтобы люди могли его наблюдать, астрономы стали составлять портреты звезд на разных стадиях цикла. Если собрать достаточно данных, должны проявиться закономерности, раскрывающие секреты старения звезд.

Для невооруженного глаза свет звезды кажется белым, но если пропустить его через призму, разделяющую луч на составляющие цвета, то получится спектр, который служит ее визитной карточкой, позволяя судить о температуре звезды, газах и металлах в ее составе. Кэннон фиксировала эти уникальные идентификаторы на фотопластинки и анализировала их.

Вскоре Кэннон превратилась в машину для классификации звезд. Результаты ее работы были выпущены двумя крупными частями. Первая часть – «Каталог Генри Дрейпера», энциклопедия звезд в девяти томах, выходившая отдельными томами с 1918 по 1925 г. и включавшая спектральные данные 225 300 звезд, большая часть из которых была получена Кэннон.

Следующая публикация результатов ее труда, часть так называемого «Добавления к каталогу Генри Дрейпера», включала звезды, которые труднее заметить. В первый каталог вошли звезды яркостью до 9m[209]. Чем меньше показатель яркости, тем ярче звезда. Таким образом, первый выпуск охватывал звезды, видимые в современный бинокль. В «Дополнение» вошли еще менее наблюдаемые звезды дальнейших классов, вплоть до звезд яркостью 11m. «Дополнение» было опубликовано в 1949 г. и довело общее число каталогизированных звезд до 359 083.

Большую часть времени Кэннон расшифровывала фотографии с помощью увеличительного стекла, как у часовщиков, диктуя свои соображения ассистентке. Она не изобрела спектральный анализ, но рационализировала его. Через четырнадцать лет после начала работы Энни в Гарвардской обсерватории ее модифицированная система классификации стала профессиональным стандартом и используется до сих пор. Работа Кэннон, послужившая основой для великого множества работ других ученых, превратила астрономию из описательной в полноценную научную дисциплину со своей теорией и философией.

Десятилетия внимательного изучения фотографий принесли Кэннон почетные научные звания от Оксфорда и Гронингена и ряд премий, в том числе медаль Генри Дрейпера Национальной академии наук. Еще при жизни Кэннон была провозглашена одной из величайших женщин в истории. «Мой успех, если можно так это назвать, – сказала она, – обусловлен тем фактом, что все эти годы я продолжала свою работу. Это не гениальность, это просто терпение»[210].

В 1925 г., когда Инге Леманн начала изучать землетрясения, находясь в Стокгольме, это выглядело примерно так же, как если бы житель пустыни стал специалистом по дождевым лесам. Вдали от основных разломов и большинства мест сдвигов тектонических плит сейсмическая активность в Дании, да и вообще во всей Северной Европе, была очень слабой по сравнению с Японией или Калифорнией. Избранная Инге область знания слабо финансировалась; две мировые войны и Великая депрессия перенаправили деньги от науки на множество других целей. На этом шатком фундаменте «единственный датский сейсмолог»[211] (как она себя называла) совершила крупное открытие. В 1936 г. благодаря мощным толчкам на другой стороне земного шара Леманн обнаружила внутреннее ядро Земли.

На тот момент открытие земного ядра (того, которое мы теперь называем внешним ядром) было еще довольно новым. Сейсмограф был изобретен в 1880 г., и новая технология позволила ученым на одной стороне земного шара регистрировать сейсмические волны, вызываемые землетрясением на другой стороне. Если бы внутренность Земли была однородной, то при землетрясении сейсмические волны распространялись бы в ее коре во всех направлениях, перемещаясь к поверхности равномерно, как пластины веера. Когда ученые стали изучать данные, полученные с помощью сейсмографа, они заметили, что волны, созданные одним событием, могут двигаться с разной скоростью или в неожиданных направлениях.

В 1914 г. немецкий геофизик Бено Гутенберг пришел к выводу, что неравномерности могут объясняться строением Земли, а точнее жидким центром размером примерно с Марс. Когда сейсмические волны доходят до жидкого центра, объяснял он, то отражаются, меняя направление, как свет, попавший на стекло.

Когда Леманн только начинала свой научный путь, она месяц училась у Гутенберга в немецком Дармштадте. «Он уделил мне очень много времени и оказал бесценную помощь»[212], – вспоминала Инге. Этот визит был частью более длительной поездки, связанной с установкой сейсмических станций на территории Дании и подготовкой к запуску станций в Гренландии. Технология была еще очень новой, ее сослуживцы «никогда прежде не видели сейсмограф»[213].

В 1928 г. Леманн назначили главой сейсмографического отдела Королевского датского геодезического института. Имелась лишь одна проблема: большую часть времени у нее не было ни подчиненных, ни кого-либо, кто помогал бы вести записи. Поэтому Инге часто приходилось доделывать работу по выходным. Она располагалась в своем саду в окружении коробок из-под овсянки, заполненных карточками с показаниями сейсмографов, и обрабатывала карточки, где регистрировалась интенсивность сейсмических волн по всему земному шару.

Местонахождение Леманн, как оказалось, помогло ее научным исследованиям. Датская сейсмографическая сеть, расположенная напротив тектонически активной зоны – Южно-Тихоокеанского региона, отлично ловила сейсмические волны мощных землетрясений по всей планете.

Со временем Инге заметила в данных повторяющийся ритм, не согласующийся с теорией Гутенберга. Некоторые сейсмографы, которые должны были регистрировать волны, не замечали их, а в других местах фиксировался сигнал, поступающий под неожиданным углом.

К 1936 г. Леманн заработала себе репутацию ярой поборницы эмпирических исследований, поскольку не терпела безосновательных теорий. Инге подошла к решению задачи, отталкиваясь от надежных фактов – от того, что было зарегистрировано сейсмографами. Она убедилась, что неожиданные показания приборов не были искажениями. Ее скрупулезная работа выявила дополнительную структуру – внутреннее ядро в центре жидкого ядра, описанного Гутенбергом. Твердый «бильярдный шар» из металла диаметром 1220 км влиял и на скорость, и на траекторию сейсмических волн, проходивших сквозь него.

Леманн потребовалось много времени, чтобы добиться признания своей работы, но, когда это удалось, ее открытие покорило весь мир. «Вот как это устроено, – объясняла она коллеге из Нью-Йорка. – Просто делаешь свое дело – и ничего не происходит. Затем получаешь одну медаль – и все вокруг замечают это или думают, что тебя уважают за их медаль, и ты начинаешь получать еще больше медалей»[214]. У Инге появилась возможность уделить больше времени исследованиям и научным связям после ухода из Королевского датского геодезического института в 1953 г. (более регулярный характер приняли также альпинистские вылазки и лыжные походы, которыми она увлекалась). К началу второй фазы своей карьеры Инге Леманн стала одним из самых уважаемых сейсмологов мира. Ее положение было более чем заслуженным и представляло собой большой шаг вперед по сравнению с временами, когда она начинала свои исследования (на тот момент самое обычное уважительное отношение не было общей нормой). Ребенком Леманн ходила в начальную школу, которой руководила тетя Нильса Бора (лауреата Нобелевской премии по физике 1922 г.) Важно, что учителя там относились ко всем учащимся одинаково. «Никакой разницы между интеллектом мальчиков и девочек не признавалось, – объясняла Леманн. – Это привело к ряду разочарований в дальнейшей жизни, когда мне пришлось осознать, что такое отношение не повсеместно»[215].

Во время своего так называемого заслуженного отдыха Леманн ездила по исследовательским центрам. Она всегда оставалась серьезной и стремилась быть независимой. Например, когда в 1952 г. Инге приняла приглашение провести несколько месяцев в Геологической обсерватории Ламонт в Палисейдсе (Нью-Йорк), то, по воспоминаниям коллег, настояла на том, чтобы всюду перемещаться пешком, хотя ее предлагали возить. (Леманн было на тот момент около шестидесяти пяти лет, и она не имела машины.) Молодой ученый обсерватории Ламонт, у которого был скутер Vespa и тайная миссия «усадить самого знаменитого сейсмолога в мире на заднее сиденье», предложил свои услуги. Сначала Инге отказалась, но, посмотрев, как он разъезжает туда-сюда с другими коллегами, решила, что у нее достаточно наблюдаемых данных, чтобы рискнуть[216].

В 1960-х гг. в сейсмологию наконец пришло финансирование. В годы холодной войны Соединенные Штаты хотели иметь возможность отслеживать подземные ядерные взрывы, поэтому модернизировали свою устаревшую систему. С новыми инструментами Леманн еще больше узнала о внутреннем строении Земли. Если она одобряла исследование другого ученого, ее имя немедленно внушало доверие к этому исследованию остальным.

Даже когда Инге Леманн в силу возраста отошла от дел, сейсмические волны ее влияния распространялись по всему миру.

Сначала океан с его недостижимыми для человека глубинами был сплошной загадкой. Рыбаки считали его бездонным. Позднее, вплоть до 1851 г., морское дно считалось плоской, ровной купелью, простирающейся от одного континента к другому и медленно заполняющейся осадочными породами по краям, пока не накопится достаточно отложений, чтобы они показались над солеными водами. В середине XIX в. океан мыслился как «огромная впадина с морской водой, самая суровая, величественная и впечатляющая сцена. Краеугольный камень твердой земли»[217].

К 1910 г. появилась идея о том, что континенты когда-то были соединены, но она быстро была «похоронена», когда один из виднейших мировых геологов объявил ее вздором, а все остальные умы, размышлявшие о тайнах океанского дна, согласились с ним. Все, кроме Мари Тарп. В 1952 г., когда она привлекла внимание своего коллеги к этой идее, воскрешение теории дрейфа континентов было «разновидностью научной ереси»[218]. Тема не встретила одобрения. Они поспорили. Мари настаивала. Коллега Тарп, геолог Брюс Хизен, объявил ее точку зрения «женской болтовней»[219]. На несколько лет спор отложили.

Тарп работала с Хизеном над картированием океанского дна с 1948 г. До этого она чем только не занималась, но ее неизменным принципом было изучить горы данных, прежде чем сделать вывод.

Тарп родилась в Ипсиланти (штат Мичиган). Ее отец составлял грунтово-почвенные карты для Министерства сельского хозяйства США, и всякий раз, как он начинал обследовать новое место, семья переезжала. Из-за частых переездов Тарп успела отучиться в двух десятках школ, прежде чем завершила среднее образование. Иногда отец брал ее с собой в свои картографические экспедиции. «Думаю, картография у меня в крови», – говорила она[220]. Мари получила дипломы трех университетов: с двумя специализациями (английский язык и музыка) в Университете Огайо (с четырьмя дополнительными специализациями), по геологии в Мичиганском университете и по математике в Университете Талсы. Она перепробовала несколько видов деятельности, но ни одна работа не увлекла. Так, Мари «до смерти скучала»[221] в нефтяной компании, глядя в микроскоп.

Чтобы приковать ее интерес, шутила Тарп, требовалась «единственная в истории всего мира возможность»[222]. Мари получила ее, когда ей не исполнилось и тридцати. Не прошло и двух лет после приема на работу в Колумбийский университет, как она стала работать на полную ставку, составляя вместе с Хизеном карты океанского дна.

Тарп и Хизен первоначально отталкивались от комплекса данных, предоставленных Военно-морскими силами США. Во время Второй мировой войны военные корабли были оборудованы эхолотами. Когда корабль посылал вниз звуковой сигнал, перо самописца двигалось по листу бумаги, словно звукосниматель проигрывателя. По возвращении отраженного сигнала перо прожигало дырочку в бумаге электрической искрой, отмечая глубину океана в этом месте. Процесс записи был непрерывным, и Тарп с Хизеном получили самый полный массив промеров океанских глубин, доступный на тот момент. Технология имела небольшой недостаток. Когда моряки открывали корабельный холодильник, подача электроэнергии прерывалась, как и способность инструмента проводить точные измерения. «Когда такое происходило, – объяснила Тарп, – отраженный сигнал не возвращался и эхолокатор считал океан в этих точках столь же бездонным, что и аппетит команды»[223].

К 1952 г. исследователи собрали десятки тысяч измерений – каплю в море. Даже при таком количестве данных большая часть океанского дна оставалась неописанной.

Хизен собирал данные, Тарп наносила их на карту. Расположившись на чертежных столах в Геологической обсерватории Ламонт Колумбийского университета в Палисейдсе (штат Нью-Йорк), она объединяла результаты промеров глубин, создавая трехмерные карты. В самых явных проплешинах океанского дна Мари вписывала хорошо заметные условные обозначения.

Тем временем в рамках параллельного проекта Bell Laboratories Хизен нанял студента Бостонского университета со специальностью «изобразительное искусство», чтобы рисовать эпицентры подводных землетрясений. Он надеялся, что это поможет ему лучше понять, где берут начало течения, рвущие подводные кабели компании. Хизен требовал, чтобы студент картографировал в том же масштабе, что и Тарп.

Включив подсветку просмотрового стола, Тарп разложила на нем карту океанского дна, поверх которой художник наложил карту землетрясений. Вместе карты позволили увидеть нечто невероятное: очаги землетрясений, как клапаны флейты, выстроились вдоль Срединно-Атлантического хребта.

Итак, дрейф континентов реален. Потребуется еще два года, чтобы убедить в этом Хизена.

В 1959 г. теория континентального дрейфа вызвала широкий общественный резонанс благодаря Жаку Кусто, который, как и практически все остальные, не был сторонником этой теории. Однако Кусто отличался любопытством и поэтому поплыл к хребту, прикрепив камеру к испытательной тележке, которую протащил вблизи морского дна. «Он сделал красивые съемки больших черных скал в синей воде и показал фильм на Первом Международном конгрессе океанологов в Нью-Йорке в 1959 г., – вспоминала Тарп. – Это помогло многим людям поверить в реальность нашей рифтовой долины»[224].

Тем не менее Хизен уперся. Они с Тарп сходились в таких жарких спорах, что швыряли друг в друга грузила и пинали корзины для бумаг. Притом что они были близки почти как родственники и против остальных выступали единым фронтом.

Хизен постепенно согласился с теорией континентального дрейфа, чего не скажешь о его начальнике. Тот с такой яростью восстал против вывода тандема, что уволил Тарп и чудовищно осложнил выполнение должностных обязанностей для Хизена, имевшего бессрочный контракт.

Талант Тарп не сводился к умению работать за чертежным столом. Потеряв официальную должность, она работала дома, поручив псу по кличке Инки охранять ее от враждебных бывших сослуживцев. К счастью, обширные контакты Хизена помогли продолжить исследование морского дна, и Тарп наконец получила возможность подняться на борт исследовательского судна, участвовавшего в проекте.

Совместно Хизен и Тарп обследовали 70 % пространства земного шара и совершенно изменили сферу изучения геофизики. По словам самой Тарп, «доказать существование рифтовой долины и срединно-океанического хребта, тянущегося через всю планету на 64 000 км, было очень важно. Такое может выпасть тебе лишь один раз. Трудно найти что-то более значительное, по крайней мере на нашей планете»[225].

В старших классах учитель физики заявил Ивонн Брилл, что женщины ни на что не годны. В Манитобском университете ей сказали, что инженерный факультет не рад женщинам. Позднее коллега предупредил, что она должна быть готова работать в два раза больше мужчин, чтобы продвигаться по службе наравне с ними. Это, правда, было до того, как ее признали одним из самых видных инженеров-ракетостроителей своего времени. Впоследствии Ивонн сопровождала каждое подобное воспоминание беззлобным смехом человека, всегда уверенного в том, что сможет удовлетворить свои высокие амбиции. Если идея завладевала Брилл, практически никто не мог заставить ее свернуть с пути.

Когда Брилл было четыре года, Амелия Эрхарт стала первой женщиной, совершившей одиночный перелет через Атлантику. Для маленькой Брилл возможность обрести свободу в полете казалась невероятной. Ничего подобного она не видела в канадской Манитобе, будучи третьим, младшим, ребенком в семье бельгийских иммигрантов, не окончивших средней школы. Все это не имело значения. Одной героини, совершившей перелет, было достаточно, чтобы показать ей, что на свете есть далекие места, куда можно стремиться, и выдающиеся дела, которые можно совершать.

В десять лет, проезжая на трамвае мимо Университета Манитобы, Ивонн решила, что поступит туда. И это в университет, явно не приветствующий женщин в инженерном деле? Неважно, Ивонн пошла туда учиться и в двадцать лет, лучшей на курсе, окончила его с дипломами по математике и химии. Вскоре она забронировала билет до Лос-Анджелеса в один конец. «Я не обсуждала это с родителями, – со смехом сказала Ивонн позже в интервью. – Просто пошла, собрала документы и уехала»[226].

Днем Брилл работала в компании Douglas Aircraft, участвуя в разработке первого американского спутника в качестве математика. Вечерами училась в магистратуре химического факультета в Университете Южной Калифорнии. Ивонн считалась единственной женщиной, занятой в ракетостроении в Соединенных Штатах в 1940-е гг. После нескольких лет занятий математикой, в том числе вычисления траекторий ракетных ступеней разной величины с помощью одной лишь логарифмической линейки, Брилл поняла, что теоретическая работа в Douglas Aircraft не приносит ей профессионального удовлетворения. Она хотела воочию видеть, как плоды ее труда отрываются от земли, но для этого нужно было сменить специальность. Брилл подумывала о карьере в области химии, в которой уже имела степень, но отвергла свою мысль из-за жесткой дискриминации женщин в этом сегменте науки. «Это даже не обсуждалось, – вспоминала она в интервью. – Другое дело – инженерия, это ведь индивидуальное занятие, и там не было привычки придумывать правила, мешающие идти вперед, потому что это было бы слишком хлопотно»[227]. Она переключилась на другую область деятельности.

Сначала Брилл работала инженером-химиком в Южной Калифорнии, затем перебралась на Восточное побережье, где занялась циклами турбореактивного двигателя и расчетами эффективности химических производств. В то время электрические двигательные установки были, что называется, «котом в мешке»[228] – новинкой, в сто раз более мощной, чем имевшиеся химические двигатели, но многому еще предстояло научиться.

Брилл задумалась о специфическом, критически значимом моменте, наступающем, как только спутник выведен на орбиту. Когда спутники на орбите, их часто приходится немного корректировать. Это как в гольфе, когда спортсмен специальными ударами закатывает мяч в лунку. Химическая двигательная установка того времени была слишком сложной, а электрические системы требовали слишком много энергии.

За несколько лет до этого Брилл изучала немецкие ракеты и увлеклась потенциальными возможностями их химических двигателей. Поэтому она «стала стремиться к эффективности и попыталась выяснить, на какие области Периодической таблицы следует обратить внимание, чтобы получить более эффективные виды топлива»[229]. Слишком загруженная работой, чтобы посвятить хотя бы какую-то часть рабочего времени увлекшему ее проекту, Брилл трудилась по выходным и поздно вечером, пристроившись у кухонного стола с карандашами, блокнотами и логарифмической линейкой. Наконец, уверенная, что наткнулась на нечто стоящее после изучения аммиака, водорода и азота при разных условиях, Брилл пригласила грамотного специалиста проверить ее выкладки. «Я никогда не боялась рискнуть работой ради продвижения идей, принятие которых считала необходимым, поскольку это были крепкие технические идеи, даже если кому-то они могли показаться слишком необычными. Если я знала, что с технической точки зрения иду верным путем, – я стояла на своем»[230]. Изобретением Ивонн стал более эффективно использующий химическое топливо ракетный двигатель малой тяги, помогавший спутникам нести бо́льшую полезную нагрузку и дольше оставаться на орбите.

Ее электротермический двигатель на гидразине еще использовался для вывода спутников к моменту смерти Ивонн в 2013 г. Это был, пожалуй, самый известный вклад Брилл в ракетостроение, но никоим образом не единственный. На протяжении своей карьеры, проходившей в Соединенных Штатах и Великобритании, Брилл работала над ракетами Nova, которые привели Америку на Луну, первым метеорологическим спутником, первым спутником верхних слоев атмосферы, марсоходом Mars Observer и двигателем для шаттла. За свою работу она удостоилась различных наград, в том числе медали Resnik Challenger Общества женщин-инженеров (Society of Women Engineers, SWE), премии Wyld Propulsion Американского института аэронавтики и астронавтики (American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA) и Национальной медали за достижения в области технологий и инноваций. Ивон Брилл «является подлинным воплощением всего лучшего в американском ракетостроении и инженерных разработках, в ней дух первопроходца сочетается с ясным видением верного будущего целой области инженерных систем, а также с неординарным мышлением и гениальностью, необходимыми, чтобы воплотить это видение в жизнь»[231], – сказал президент AIAA Майк Гриффин в 2013 г.

Вместе с SWE Брилл несколько десятилетий посвятила тому, чтобы поощрять женщин заниматься математикой и точными науками, а естественно-научные организации – оценивать женщин-инженеров по достоинству. В свою очередь, Общество обеспечило ей возможность общаться с женщинами, избравшими для себя эту стезю.

Брилл любила вспоминать, как во время ее работы в Американской радиотехнической корпорации (RCA) туда приехал выступить иностранец. Во время презентации гость спросил, сколько инженеров-двигателистов работают в компании. Брилл оказалась единственной. Потрясенный лектор сообщил, что в его компании их семьдесят пять, на что руководитель программы RCA заметил: «Мы верим в качество, а не в количество»[232].

Прежде чем стать первой американкой, побывавшей в космосе, Салли Кристен Райд получила степень доктора философии в области астрофизики в Стэнфорде и прошла пятилетнюю подготовку астронавтов в NASA. Летчики-испытатели Военно-воздушных сил США брали ее в головокружительные полеты на скорости 960 км/ч и на высоте более 11 км. (Пилот-инструктор называл ее лучшей из всех, кого он когда-либо обучал.) Райд мастерски научилась управлять 400-килограммовой механической рукой, предназначенной для захвата спутников. Она прекрасно освоила системы управления манипулятора и около 1800 переключателей на его контрольной панели. Райд выдерживала многодневные тренировки, не теряя при этом концентрации. В другой жизни она могла бы стать профессиональной теннисисткой или лауреатом Нобелевской премии – и то и другое было ей по силам, но в этой жизни обошла целую армию из 8079 кандидатов на участие в космической программе. Она была перспективным ученым и, с момента объявления о ее полете в 1983 г., постоянной сенсацией.

Салли украшала собой журнальные обложки и открывала телевизионные ток-шоу. После многих лет непреодолимых препятствий, созданных NASA для женщин, желающих летать (если серьезно: результаты усилий Агентства по привлечению женщин и людей с небелым цветом кожи были охарактеризованы в 1973 г. как «практически полный провал» человеком, который их возглавлял), Райд стала живым доказательством того, что пол не та причина, по которой человека можно исключить из числа кандидатов.

Она легко прошла программу подготовки. Пожалуй, больше проблем создавали бессодержательные вопросы репортеров. Будет ли она носить бюстгальтер при нулевой гравитации? Сожалеет ли о своих ошибках? На вопросы о том, как ее гендер повлияет на полет, она обычно давала сухой стереотипный ответ: «Полагаю, что со всеми остальными членами отряда астронавтов меня роднит хладнокровие»[233]. Или, как она напомнила одному репортеру: «Невесомость – великий уравнитель»[234].

Райд никогда не теряла присутствия духа. В утро своего первого полета в 1983 г. она решила подойти к подготовке так, словно ей предстояло механическое выполнение обязательных действий, чтобы не дать чувствам захлестнуть себя. Астронавты научены управлять своими эмоциями, даже если для этого необходимо обуздать крайнее волнение. Когда репортеры спрашивали: «Почему вы захотели полететь в космос? Как выглядит Земля, когда смотришь на нее сверху?» – ответы Райд бывали суховаты: «Я не мечтала о полетах в космос. Я не знаю точно, почему меня выбрали. Я не могу описать, как Земля выглядит из космоса». Вид из космоса отличается от картинки – вот предел доступного ей красноречия, по крайней мере вначале.

Райд лучше давалась конкретика, например решить задачу или запомнить текст. Пока Салли училась в Стэнфорде сразу по двум профилям, английский язык и физика, она и ее партнерша по парному теннису для развлечения устроили состязание, кто более естественно сумеет вставить цитаты из Шекспира в обычный разговор. Когда Райд поднималась по ступеням научной карьеры, ее научный руководитель по физике сказал: «Надо же! Девушка со специализацией в физике! Мне не терпелось узнать, как вы выглядите, у меня уже много лет ни одной студентки не было!»[235] Салли оказалась единственной – типичная для нее ситуация.

Райд дважды поднималась на борт космического шаттла. Изображение ее, парящей в кабине, с копной каштановых волос, с пакетиком кешью в руке, вселило огромную надежду в девушек, мечтавших стать учеными. У одних поклонниц ее существование вызывало слезы восторга, а у других – желание действовать.

Увидев рекламу службы финансовой помощи для студентов с изображением мальчика в костюме астронавта, грезящего о своем будущем, отец Райд отправил в компанию очень жесткое письмо с претензией из-за «непреднамеренного (надеюсь) предубеждения, которого мы придерживаемся в сфере образования»: «Я, отец первой американской женщины-астронавта, знаю из личного опыта, что девушки также увлекаются математикой и естественными науками, и убежден, что мы должны поддерживать их стремление “оторвать будущее Америки от земли”»[236].

Райд была не просто первой американкой в космосе. Она дважды выступила голосом разума, когда NASA острее всего нуждалось в этом.

Двадцать восьмого января 1986 г. шаттл «Челленджер» взорвался через семьдесят три секунды после старта. Семеро коллег Райд погибли. До этой катастрофы космические полеты всегда были предметом мечтаний, но желание NASA быстро отправлять миссии ценой безопасности привело к человеческим жертвам. Агентству нужно было установить, что произошло и как это исправить.

Из тринадцати человек, включенных в президентскую комиссию по расследованию катастрофы, Райд была единственным действующим сотрудником NASA. Она отвечала за сбор самой шокирующей информации об ошибках Агентства. Салли помогла добиться, чтобы ее компанию-работодателя призвали к ответственности. Согласно отчету, NASA слишком спешило с полетами, игнорировало предупреждения о том, что погодные условия могут представлять опасность для астронавтов, и в целом недопустимо беспечно относилось к отправке людей в космос. Нобелевский лауреат, физик Ричард Фейнман, также член комиссии, заявил, что плотное расписание полетов NASA было фактически игрой в русскую рулетку. Райд заявила репортеру, что не чувствовала бы себя в безопасности, если бы должна была сейчас же отправиться в следующий полет.

Из-за взрыва программу шаттлов приостановили на два года. Внедрив более жесткие меры безопасности, организация должна была выработать план возвращения доверия общества, а также принять важные решения о том, какого рода миссии способствуют дальнейшему развитию Агентства. Райд было поручено составить обновленный список рекомендаций по организации космических полетов.

В течение года Райд с молодыми сотрудниками NASA проводила мозговые штурмы в поиске следующего шага Агентства. В итоговый отчет вошло четыре рекомендации: отправить людей на Марс, исследовать Солнечную систему, создать космическую станцию на Луне и, самый захватывающий ее пункт, организовать миссию по изучению планеты Земля. Внутренние протоколы организации благоприятствовали масштабным проектам, будоражащим воображение. Старая гвардия NASA мечтала о полете на Марс; Райд выступала за подход, который принесет больше пользы родной планете. Целью программы «Полет к планете Земля» (Mission To Planet Earth, MTPE) было использовать космическую технологию для понимания Земли как целостной системы и изучения того, как рукотворные и естественные сдвиги влияют на окружающую среду. «Эта инициатива, – писала она, – непосредственно обращается к проблемам, с которыми человечество столкнется в следующие десятилетия, и постоянная научная отдача от нее даст результаты, имеющие принципиальное значение для всех обитателей нашей планеты»[237]. На заседании сенатского Комитета по торговле, науке и транспорту сенатор попросил Райд доказать, что предпочитаемая ею миссия не сведется «к более точному прогнозу погоды»[238]. По итогам встречи тот же сенатор назвал ее инициативу «самой смелой и вдохновляющей концепцией, предложенной их Комитету за весьма продолжительное время».

Теперь у Райд был ответ на вопрос о том, как выглядит Земля из космоса. Астрофизик увидела нашу планету хрупкой и уязвимой. Величайшая заслуга Райт заключается в том, что ей удалось убедить NASA: Земля заслуживает защиты.

Мария Гаэтана Аньези была вундеркиндом. Когда дома собирались гости-ученые, отец поручал ей развлекать их. Она должна была цитировать наизусть длинные речи на латыни или участвовать в профессиональных дискуссиях о философии и науке. Воспитанная на письмах Цицерона, поэзии Вергилия и книгах типа «Как быстро выучить латынь», Аньези была старшей из двадцати одного ребенка в семье и часто приходила на помощь отцу, когда тот хотел подняться на очередную ступень социальной лестницы. Ее младшая сестра, блестящая клавесинистка и композитор, также должна была поражать гостей своими выдающимися способностями.

В двадцать один год Мария Гаэтана поняла, что не обязана участвовать в этой показухе, и ошеломила отца новостью – у нее другие планы на будущее, она желает уйти в монастырь. Это сообщение последовало сразу за очередной демонстрацией ее научных устремлений. В документе из двухсот пунктов Аньези перечислила тезисы, которые готова была публично защищать. И это кроме тех, которые она уже успела отстоять. Однако Мария была стеснительна и устала блистать умом ради социального успеха отца. Она хотела посвятить себя Богу.

Отцу эта идея не пришлась по вкусу. У дочери был выдающийся ум, и он предпочитал, чтобы она им пользовалась. Отец и дочь заключили сделку. Если она продолжит изучать математику, то будет беспрепятственно заниматься благотворительностью, живя дома. Публичные выступления также можно прекратить.

Только к концу подросткового возраста Аньези начала серьезно изучать математику. Она очень увлеклась и, как и с другими предметами, все схватывала на лету. Изучая сферы и математический инструментарий, она справлялась с вычислениями быстрее, чем кто-либо в Милане.

Возможно, Мария приступила к своему новому проекту, чтобы передать знания младшим братьям и сестрам, или ее раздражало, что математические знания разбиты по отдельным направлениям и редким книгам и, чтобы освоить предмет, нужно добыть целую коллекцию источников и нанять преподавателя. Аньези увидела необходимость в едином учебнике, охватывающем алгебру, геометрию и арифметику, и написала его.

Приняв решение, она действовала с размахом. В 1748 г. Мария Гаэтана опубликовала двухтомник в 1020 страниц под названием «Основы анализа» (Instituzioni Analitiche), считающийся первой книгой по математике, написанной женщиной. Типографский пресс установили в доме ее отца, и Аньези могла наблюдать за печатью книги и следить за точностью воспроизведения формул. Если особенно мудреное уравнение «убегало» за нижний край страницы, то допечатывалось на длинном листе бумаги, который складывался и помещался между страницами обычного размера.

Аньези написала книгу на тосканском диалекте, основе современного итальянского языка, а не на родном миланском. Поскольку она предпочла итальянский язык латыни, языку ученых, который прекрасно знала, представляется, что книга предназначалась школьникам, в том числе самым младшим. «Основы» должны была обеспечить следующие поколения итальянских учащихся комплексными математическими знаниями.

Англичанин Джон Колсон, профессор математики из Кембриджа, узнал о книге и ее влиянии за рубежом и решил, что она обязательно нужна английским студентам. Колсон был уже в преклонном возрасте и немедленно занялся совершенствованием своего итальянского, чтобы перевести текст Аньези. Он умер в 1760 г., не успев опубликовать перевод. В конце концов работа была издана в Англии в 1801 г. благодаря викарию, который отредактировал ее и проконтролировал процесс публикации.

Через 250 с лишним лет имя Аньези продолжает появляться в учебниках арифметики: им названа кривая, перекатывающаяся по окружности и напоминающая плавный холм. Она не была первооткрывательницей этой кривой, вопреки существовавшему ранее представлению; историки математики нашли первооткрывателя[239]. Распространенное название кривой – «ведьма Аньези» – в действительности возникло из-за ошибки перевода. В «Основах анализа» Мария называет свою кривую третьего порядка верзьерой, что значит «поворачивающая в обоих направлениях»[240].

После первого издания книги Аньези получила признание. Так, императрица Мария Терезия, которой Мария Аньези посвятила свой труд, подарила ей бриллиантовое кольцо и украшенную драгоценными камнями шкатулку. Папа римский Бенедикт XIV, постоянный товарищ по переписке Аньези, рекомендовал ее на должность профессора Болонского университета. Она отказалась.

В 1752 г., когда Марии было тридцать четыре года, умер ее отец, и она наконец могла считать себя свободной. Она распрощалась с математикой и посвятила всю оставшуюся жизнь беднякам, пожертвовав наследство на благотворительность. Аньези скончалась в 1799 г. в одной из богаделен, которыми руководила.

За вклад в математику и десятилетия, посвященные нуждающимся, родной город даже добивался причисления Марии к лику святых. Однако ее главное наследие, разумеется, «ведьма».

Ада Лавлейс (она же Августа Байрон) получила громкое имя прежде, чем завоевала собственное. Ее отцом был лорд Байрон, анфан террибль английской романтической поэзии, славившийся такими перепадами настроения, что перебить эту дурную славу могла лишь цепочка скандальных связей – с женщинами, мужчинами и собственной сводной сестрой. Мать маленькой Ады была сыта по горло. Через месяц после рождения девочки она взяла ребенка и порвала с супругом. Лорд Байрон навсегда уехал из Англии.

Хотя они провели рядом очень мало времени, лорд Байрон всегда участвовал в воспитании дочери – в качестве образца того, как не надо поступать. Беспокоясь, что Аду может потянуть на лирику, ее мать заполнила программу обучения дочери предметами практического толка: грамматикой, арифметикой и чистописанием. Когда девочка заболела корью, то оказалась прикованной к постели с разрешением всего полчаса в день проводить в сидячем положении. Любое проявление импульсивности систематически искоренялось.

Возможно, это было суровое воспитание, зато мать дала дочери фундаментальное образование, что окупилось, когда Лавлейс познакомилась с математиком Чарльзом Бэббиджем. Встреча произошла в разгар ее лондонского «сезона» – определенного периода в году, когда девицы из благородных семейств демонстрировали себя потенциальным воздыхателям. В 1833 г., на момент знакомства с Адой, Бэббиджу был сорок один год. Они сразу понравились друг другу, и он обратился к ней с предложением, которое делал уже многим другим: «Не желаете ли взглянуть на мою рáзностную машину?»

Рáзностная машина Бэббиджа представляла собой устройство с ручным приводом и 4000 деталей и предназначалась для выполнения времязатратных математических вычислений. Лавлейс моментально заинтересовалась машиной и ее создателем. Она должна найти способ работать с Бэббиджем. Должна!

Первую попытку Ада предприняла, когда искала педагога по математике, и в 1839 г. предложила Бэббиджу взять ее в ученицы. Они переписывались, но Бэббидж был слишком занят собственными проектами. Он мечтал создать машины, способные рационализировать промышленность, автоматизировать ручной труд и освободить рабочих от монотонных операций.

Как бы мать ни старалась избавить дочь от отцовского влияния, когда Ада достигла совершеннолетия, стала проявляться ее байроническая сторона. Ада переживала приступы депрессии, перемежающиеся моментами подъема. Часы исступленных упражнений на клавесине сменялись сосредоточенным изучением уравнений четвертой степени. Постепенно она начала заниматься всем, что нравится, попутно поддерживая постоянную переписку с Бэббиджем. В их отношениях возникла игривость. Свои письма ему Лавлейс подписывала: «Искренне Ваша».

Между тем Бэббидж начал распространять информацию о своей аналитической машине, другом своем проекте, – программируемом монстре с тысячами вращающихся шестеренок. Это была теоретическая разработка, но предполагалось, что она превзойдет возможности любого существующего вычислительного устройства, включая его же рáзностную машину. В цикле выступлений перед видными философами и учеными в итальянском Турине Бэббидж открыл свой провидческий замысел, подвигнув присутствовавшего там итальянского инженера законспектировать его речь. В 1842 г. записи были опубликованы в швейцарском журнале на французском языке.

Через десять лет после их первой встречи Лавлейс сохраняла веру в идеи Бэббиджа. Ознакомившись со швейцарской публикацией, она увидела возможность предложить ему свою помощь. Машина заслуживала широкого освещения, и Ада знала, что может обеспечить ей бóльшую публичность, если переведет статью на английский язык.

Следующий шаг Лавлейс стал самым существенным. Она взяла перевод основного текста статьи, около 8000 слов, и сопроводила комментариями, сравнив аналитическую машину с агрегатами-предшественниками и объяснив ее место в будущем. Если другие машины могли вычислять, лишь повинуясь интеллекту своих владельцев, аналитическая машина будет наращивать собственное знание, поскольку способна хранить данные и программы, которые ею управляют. Лавлейс подчеркивала, что полное раскрытие возможностей аналитической машины подразумевает разработку инструкций в соответствии с запросами пользователя. Программистский потенциал агрегата очень велик. Она также увидела возможность для машины работать не только с цифрами, предположив, что «машина может создавать проработанные, выстроенные по законам науки, музыкальные произведения любой сложности или длительности»[241].

Живое воображение позволило Аде объяснить ограничения машины («она способна следовать анализу, но не предсказывать какие-либо аналитические зависимости или истины»[242]) и проиллюстрировать ее сильные стороны («аналитическая машина ткет алгебраические закономерности с той же легкостью, с какой жаккардовый станок – цветы и листья из пряжи»[243]).

Самым выдающимся из комментариев Лавлейс было так называемое «примечание G», в котором она объяснила, как алгоритм на основе перфорированной карточки может выдать определенный результат – последовательность рациональных чисел, так называемые числа Бернулли. Описанный ею способ информирования машины о том, что следует выдать последовательность Бернулли, считается первой в мире компьютерной программой. То, что началось просто как перевод, стало «самой важной статьей в истории цифровых вычислений до современного периода»[244].

Бэббидж переписывался с Лавлейс на всем протяжении ее работы над комментариями. Она посылала ему свои заметки на рецензию и, если нуждалась в помощи и пояснениях, получала их. Ученые расходятся во взглядах на степень влияния Бэббиджа на примечания Лавлейс. Одни считают, что за ее словами стоял его ум, другие, например журналистка Сав Чарман-Андерсон, называют Аду «не первой женщиной [в компьютерном программировании], а первым человеком»[245].

Лавлейс яростно отстаивала свою работу. На одну из правок Бэббиджа она жестко ответила: «Меня порядком утомило, что вы переписываете мои примечания. Никакому другому человеку я бы не позволила копаться в моем тексте»[246]. Ада также была глубоко уверена в мере своих способностей. В одном письме она рассуждает: «Мозг мой есть нечто большее, чем просто смертная субстанция. Не пройдет и десяти лет, и, дьяволом клянусь, я высосу некоторое количество жизненной крови из тайн Вселенной, как не смогли бы обычные смертные губы и умы»[247].

Более того, Бэббидж сам был откровенен в оценке ее вклада: «Вы не могли бы узнать все это интуитивно, и чем дальше я читаю ваши заметки, тем сильнее удивляюсь им и сожалею, что раньше не исследовал столь богатой жилы благороднейшего металла»[248].

Министерство обороны США назвало в ее честь язык программирования. День Ады Лавлейс отмечается в честь выдающихся достижений женщин в науке, технологии, инженерном деле и математике. «Редакторский марафон имени Ады Лавлейс» – ежегодное мероприятие по совершенствованию онлайновых ресурсов, посвященных женщинам-ученым, чьи достижения замалчиваются или ложно приписываются другим. Когда имя Ады Лавлейс упоминают сегодня, это не просто дань уважения, это призыв к действию.

Флоренс Найтингейл вычертила на странице аккуратную круговую диаграмму. Разделенная по двум координатам, она напоминала мишень для дротиков: последовательность концентрических кругов, рассеченных на клинья. Клинья имели обозначения, как на циферблате, но вместо цифр значились названия месяцев: июнь в положении «полдень», август в положении «1» и т. д. Каждое кольцо было отмечено числом: в самом маленьком – 100, в следующем – 200, во внешнем, самом большом, 300.

Заштрихованная часть диаграммы обозначала количество умерших в британских военных госпиталях (ежемесячно) с апреля 1854 г. по март 1855 г., во время Крымской войны. В июле светло-зеленая область (инфекционные заболевания) чуть вышла за 150. По мере похолодания счетчик смертей увеличивался, и зеленое пятно ползло вниз страницы, выходя далеко за пределы последнего кольца. Диаграмма свидетельствовала, что общее количество смертей от ран было меньше 50. Число умерших от болезней в том же месяце 1023.

Имя Флоренс Найтингейл ассоциируется с профессией медицинской сестры. Она – женщина с лампой в руке, заботливая сиделка, обходящая тяжело раненных среди ночи. Флоренс видела, насколько ужасны условия в госпиталях военного времени, и добивалась принятия более высоких стандартов лечения и ухода. Это была важная работа, заложившая основы современного сестринского дела, но ее статистический анализ масштабных проблем в сфере здравоохранения, пожалуй, не менее значим. Принципы, которые она сформулировала, разрабатывая инструменты сбора данных, и созданные ею методы анализа и подготовки данных знаменуют собой начало доказательной медицины.

Когда Найтингейл отправили в Турцию работать в военных госпиталях, подробности о невыносимых условиях в них уже попали в газеты. Болезни косили солдат быстрее вражеских пуль. Достижение Найтингейл заключалось в количественной оценке этой злободневной проблемы. Созданные ею схемы – в ее собственной терминологии «петушиные гребешки», в современном наименовании «полярные диаграммы» – производили огромное впечатление, что давало Найтингейл надежный фундамент для борьбы за изменения. В 1856 г. она рассказала о своих тревогах королеве Виктории и принцу Альберту.

Британскому государственному секретарю по военным делам потребовалось меньше года с момента возвращения Найтингейл из Крыма, чтобы издать приказ о создании Статистического отделения Военно-медицинского управления. Данные и визуализации Найтингейл позволили очень быстро прояснить все недостатки военных госпиталей; главным бичом оказалась антисанитария.

Огласив этот диагноз, Найтингейл озвучила четкий набор стандартов, призванных улучшить условия для пациентов госпиталей. Некоторые рекомендации, например использование легко моющихся материалов для стен, полов и оборудования или кормление пациентов питательной пищей, нам кажутся очевидными. Однако и сегодня по таким параметрам, как освещенность и уровень шума, больницы далеки от идеала.

В своей книге «Как надо ухаживать за больными» (Notes on Nursing: What It Is and What It Is Not), самом известном наследии Найтингейл, она объяснила, что «симптомы или страдания, обычно считающиеся неизбежными или присущими заболеванию, очень часто вовсе не являются симптомами болезни, а совершенно иным – нехваткой свежего воздуха, или света, или тепла, или тишины, или чистоты, или пунктуальности и внимания в обеспечении питанием»[249]. Например, предупреждение пролежней целиком и полностью зависит от медсестер. Перекладывание этого бремени с пациента на сиделку ознаменовало революционный сдвиг в отношении к уходу за больными.

Путем наблюдения и статистического анализа данных Найтингейл составила план подготовки сестер милосердия, впервые позволивший дать им должное обучение. Программа была ярко представлена в 1860 г. в новейшем учебном заведении – Школе сестринского дела Найтингейл при лондонской больнице Святого Фомы, созданной на частные пожертвования. Найтингейл нездоровилось, и она не смогла присутствовать на церемонии открытия.

Борясь за то, чтобы улучшить здоровье других, Найтингейл вынуждена была вести все более домашний образ жизни, пытаясь сохранить собственное. Несколько десятилетий она страдала от болезни, которую современные историки считают бруцеллезом. К этому времени она уже редко покидала свою комнату.

Из-за плохого самочувствия Флоренс Найтингейл пришлось оставить публичную деятельность, но работать она не перестала, наоборот, сосредоточилась на статистических исследованиях, позволявших достоверно определить нужды пациентов. Чем полнее знания, тем эффективнее могли быть усилия Найтингейл. Она также вела активную переписку. К концу жизни Найтингейл писала письма по двенадцать часов в день, чтобы быть на связи со статистиками, подругами и участницами возглавляемых ею инициатив в Индии и Австралии. Если ее спрашивали, из какого материала нужно делать стены больницы, Найтингейл, прежде чем дать ответ, изучала тринадцать страниц тонкостей о гипсовом цементе. Поскольку переписка была для нее основным способом общения, Найтингейл мастерски овладела этим искусством и всегда оставалась на связи, неизменно внимательная и чуткая к своим адресатам.

Флоренс было очень неуютно из-за того, что она при жизни превратилась во всемирную знаменитость. В центре внимания, считала самая знаменитая медсестра в мире, должен быть пациент. Хотя она давно рассталась со своей лампой, та продолжала освещать ее путь.

Софья Ковалевская (урожден. Корвин-Круковская) считала, что путать математику с арифметикой можно лишь по незнанию. Арифметика всего лишь куча «сухих и бесплодных» цифр, которые можно умножать и делить. Математика – мир элегантных возможностей, «требующий крайней степени воображения». Полноценно заниматься математикой означает поднимать ее на уровень искусства сродни поэзии: «Поэт должен видеть глубже других людей, так же как и математик».

Умение глубоко смотреть в цифры Софья приобрела в очень раннем возрасте. Когда Ковалевская была ребенком, ее отец, только что вышедший в отставку российский военный, перевез семью в сельское имение вблизи литовской границы. Это был большой дом у озера возле леса, вдали от больших городов. Они заказали обои из Санкт-Петербурга, чтобы освежить интерьер, но, когда заказ прибыл, обнаружилось, что его неправильно рассчитали. Для детской обоев не хватило. Отец Софьи нашел недорогое подручное решение. Он оклеил стены комнаты литографическими страницами лекций по дифференциальному и интегральному счислению, курс которого прослушал молодым офицером. Если бывает событие, пробуждающее воображение и заставляющее человека всю дальнейшую жизнь без устали следовать за своей страстью, то для Ковалевской это оно и было. Гувернантка не могла вытащить девочку из комнаты с рядами уравнений. «Кончилось тем, что я часами стояла у стены, читая и перечитывая написанное»[250]. Софья была слишком мала, чтобы понимать смысл этих значков, но она все равно пыталась.

Большую часть детства Ковалевской ее образование не поспевало за ее любопытством. Отец не был поборником идеи «просвещенных женщин»[251]. Соответственно, формальное образование Софьи было фрагментарным. «Мне хронически не хватало книг», – писала она в автобиографии[252]. Ковалевская пробиралась в родительскую библиотеку и поглощала запрещенные иностранные романы и русские журналы, громоздившиеся на столах и кушетках. «Как вдруг, вот оно, сокровище, только руку протяни! Кто бы устоял?»

У приезжавших погостить дядюшек она выпытывала истории про математику и естественные науки. Из их рассказов Софья узнала, как образуется коралловый риф, почему математические асимптоты никогда не коснутся кривой, стремящейся к ним, и в чем заключается древнегреческая задача о квадратуре круга. «Смысла этих понятий я, конечно, еще не могла уразуметь, но они воздействовали на мое воображение, утверждая во мне благоговейное отношение к математике, возвышенной и таинственной науке, открывающей перед посвященными новый мир чудес, недоступный простым смертным»[253].

Ковалевская «проглотила» стянутую тайком книгу по алгебре, скрываясь от глаз гувернантки. Когда сосед, профессор физики, завез написанный им учебник в подарок ее отцу, том загадочным образом оказался в собственности дочери. В следующий визит профессора Ковалевская завела с ним разговор об оптике – не самая простая тема. Профессор не стремился обсуждать с ней материал, который она едва ли могла понять. Софья была очень юной и к тому же женщиной. Однако ее объяснение синуса заставило его передумать.

Поскольку Ковалевская была самоучкой, в ее образовании были пробелы. Например, глава об оптике представляла для нее трудности, потому что ей не хватало базовых знаний тригонометрии, которые прояснили бы смысл синуса. А без синуса было никак не обойтись! Тогда она начала экспериментировать с его смыслом. Когда Софья изложила свой вывод профессору, тот был потрясен. Она пришла к понятию синуса тем же путем, которым исторически шла математика.

Профессор обратился к отцу Софьи, сравнив большое дарование с талантом знаменитого французского математика Паскаля. Ей было необходимо серьезное академическое образование.

Отец в конце концов сдался, но в России возможности Ковалевской быстро уперлись в непробиваемый потолок. Единственный шанс на дальнейшее профессиональное развитие мог выпасть ей за границей. Но как туда попасть? Будучи незамужней, она была прикована к дому, обязанная подчиняться отцу. Выйдя замуж, должна была бы подстроиться под жизненный план мужа. Для Софьи и ее старшей сестры Анны не годился ни один из этих вариантов. Софья нашла третий. Она заключила фиктивный брак.

Ее муж, Владимир Ковалевский, был участником радикальной политической группы, добивавшейся женского равноправия в сфере образования. Когда 18-летняя Софья вышла за него замуж, они с сестрой получили возможность уехать из России благодаря новообретенному законному, но платоническому покровителю.

Первую остановку Ковалевская сделала в немецком Гейдельберге. (Ее муж отправился в другой город изучать геологию.) Приехав, она узнала, что в здешний университет запрещено зачислять женщин. Впрочем, молодая математик хорошо научилась использовать свою научную интуицию как средство убеждения сомневающихся. Скоро Софья получила разрешение посещать лекции неофициально. Ее соученица Юлия Лермонтова, ставшая первой русской женщиной, получившей докторскую степень по химии, вспоминала, какое впечатление произвела Ковалевская: «Софья сразу же привлекла внимание педагогов своими необычайными математическими способностями. Профессора были в восторге от одаренной студентки и называли ее выдающимся феноменом. Слухи о невероятной русской распространились по маленькому городку, и люди часто останавливались на улицах, чтобы на нее поглазеть»[254].

Затем Ковалевская отправилась в Берлин, где уговорила математика Карла Вейерштрасса, которым глубоко восхищалась, давать ей индивидуальные уроки. (В Берлинском университете, где преподавал Вейерштрасс, действовал еще более строгий запрет на обучение женщин.) Он не был сторонником присутствия слабого пола в научных кругах, но способности Ковалевской и страсть к предмету завоевали ей место его звездной студентки, а впоследствии – доверенной коллеги.

Софья хотела получить докторскую степень по математике, и Вейерштрасс устроил ее в докторантуру Гёттингенского университета, присваивавшего женщинам высокие ученые степени, причем Ковалевской не пришлось посещать занятия и сдавать экзамены. Ковалевская стала первой в Европе женщиной – доктором математических наук[255]. Большинство соискателей докторской степени предпочитали писать одну диссертацию; Ковалевская представила три: две по чистой математике и одну по астрономии.

Между тем ее фиктивный брак превратился в настоящий. В 1875 г. она приехала с мужем в Россию. Вейерштрасс умолял ее вернуться в Европу и в науку. Однако она перестала отвечать на письма своего наставника.

Через шесть лет после отъезда из Берлина, после нескольких провальных начинаний супруга в сфере торговли недвижимостью и краха семейной жизни, Ковалевская возвратилась в Германию одна и немедленно возобновила работу. Она опубликовала революционные статьи о рефракции света в кристаллах и о «приведении некоторого класса абелевых интегралов третьего ранга к эллиптическим»[256]. В 1883 г. ей было предоставлено место лектора в Стокгольмском университете. Сначала Ковалевская отвергла предложение из-за «серьезных сомнений», что сможет в полной мере соответствовать должности, но всего через шесть месяцев по прибытии была повышена до звания штатного профессора и получила предложение стать редактором журнала Acta Mathematica. Еще через два года она возглавляла кафедру, свободно говорила по-шведски и отдалась работе со страстью, какой не испытывала с юности, когда впервые освободилась от отцовской власти.

Именно тогда, с легкой руки коллег, она пустилась в погоню за так называемой «математической русалкой». Эта классическая задача математики соблазнила много выдающихся умов. За углубление понимания этой специальной задачи, связанной с «вращением твердого тела вокруг фиксированной точки под влиянием силы гравитации», Парижская академия наук установила денежную премию. Ковалевская самоотверженно работала, желая вовремя подать свою статью.

Объявление Парижской академии наук вызвало шок по двум причинам. Первая: победитель добился такого огромного прогресса в решении задачи, что призовая комиссия проголосовала за увеличение суммы премии. Вторая стала неожиданностью лишь для тех, кто совершенно не знал Ковалевскую. Из пятнадцати анонимных участников победила именно она. Ее решение открыло путь к новым областям исследования в теоретической математике. В анализе работы Ковалевской отмечалось, что значение ее победы не ограничивается математикой: «Ценность представляют собой не только результаты как таковые и оригинальность ее метода, но и вызванный ею возросший интерес к этой задаче… исследователей во многих странах, в особенности в России»[257].

К моменту смерти от пневмонии в возрасте сорока одного года Ковалевская достигла вершин в своей науке. Как тогда было принято, ее головной мозг взвесили и осмотрели, поскольку его размер и характер извилин считались показателями одаренности. «Мозг покойной отличался наивысшей степенью развития, – сообщалось в стокгольмских газетах, – и имел множество извилин, как и следовало ожидать, судя по ее высокому интеллекту»[258].

Альберт Эйнштейн уперся в неразрешимую проблему. Он разработал общую теорию относительности, но не справился с ее математикой. Ему пришлось привлечь к разработке математического обоснования группу специалистов из Гёттингенского университета. Группу возглавляли Давид Гилберт и Феликс Клейн, чрезвычайно уважаемые за вклад в изучение математических постоянных. Частью их наследия являлось организованное ими сообщество ученых в Гёттингене, благодаря которым здешний университет превратился в один из самых уважаемых математических институтов мира. Они открывали таланты. Их особым вкладом в проект Эйнштейна стала Эмми Нётер.

Нётер планомерно завоевывала себе имя. Восемью годами раньше она начала работать в Университете Эрлангена без жалованья и должности. К моменту переезда в Гёттинген опубликовала несколько статей, читала лекции за границей, была научным руководителем докторантов и подменяла в качестве лектора своего отца Макса Нётера, профессора математики в Эрлангене, здоровье которого неуклонно ухудшалось.

В то время специализацией Эмми Нётер были инварианты, или математические объекты, остающиеся неизменными при преобразованиях, например вращении или отражении. Для общей теории относительности ее база знаний имела решающее значение. Эйнштейну понадобились взаимосвязанные уравнения – Нётер помогла их составить. Ее формулы были изящными, а процесс мышления и воображение позволяли видеть все в новом свете. Эйнштейн был высокого мнения о работе Эмми. Он писал: «Фрейлейн Нётер постоянно консультирует меня в моих проектах, и именно благодаря ей я стал разбираться в предмете»[259].

Близкие коллеги Нётер быстро поняли, что она – исключительная ценность, которую обязательно нужно удержать с помощью штатной должности. Однако Эмми столкнулась и с яростным противодействием. Многие из тех, кто поддерживал идею сделать ее лектором, были также убеждены, что она просто исключение и что женщины не должны преподавать в университетах. Министерство по делам религии и образования Пруссии, одобрение которого должен был получить университет, запретило ее назначение: «Ей не будет позволено стать лектором в Гёттингене, Франкфурте или где бы то ни было еще»[260].

Произошедшие политические изменения наконец сломали устаревший свод правил в отношении женщин в науке. С поражением Германии в Первой мировой войне социалисты взяли власть и предоставили женщинам право голоса. В университете сохранилось движение в пользу того, чтобы дать Нётер штатную должность, и Эйнштейн предложил ходатайствовать за нее. «Добившись новой работы для фрейлейн Нетер, я снова ощутил огромную несправедливость того, что она не может официально читать лекции»[261], – писал он. Хотя Нётер преподавала, формально занятия вел Давид Гилберт. Наконец Нётер позволили занять настоящую должность в университете, название которой, впрочем, было продуктом фантазии. В качестве «неофициального профессора»[262] Эмми Нётер не полагалось жалованья. (Коллеги шутили по поводу ее должности, говоря, что «экстраординарный профессор не знает ничего ординарного, а ординарный профессор не знает ничего экстраординарного».) Когда ей все-таки назначили жалованье, она оказалась самым низкооплачиваемым штатным преподавателем.

С зарплатой или без, в Гёттингене Эмми процветала. Вот насколько повлияло на физику одно направление исследования, которое сейчас называется теорией Нётер, по словам одного ученого, которые приводит The New York Times: «Можно с уверенностью утверждать, что ее теорема является становым хребтом всей современной физики»[263]. А ее влияние на математику? Она одна из создателей абстрактной алгебры. В статье от 1921 г., озаглавленной «Теория идеалов в кольцах», Нётер освобождает свою работу от шелухи цифр, формул и конкретных примеров. Вместо этого Эмми сравнивает концепции, по словам популяризатора науки Шэрон Берч Макгрейн, «как если бы она описывала и соотносила характеристики зданий – высоту, прочность, полезность, величину, – не упоминая сами здания»[264]. Обладая чрезвычайно нешаблонным взглядом, Нётер замечала связи между концепциями, которые ученые и математики до этого считали независимыми, такими как время и сохранение энергии.

Нётер так увлекалась, обсуждая математику, что ни оброненная за обедом еда, ни выбившаяся из пучка прядь волос не заставляли ее замедлиться ни на секунду. Она говорила громко и восторженно и, как Эйнштейн, не заботилась о внешнем виде, если это не касалось удобства. Эйнштейн любил свои серые хлопковые свитера, когда в моде были шерстяные; Нётер носила длинные мешковатые платья и остригла волосы до того, как это стало общепринятым. В случае Эйнштейна мы называем это проявлениями погруженного в свои мысли гения. К Нётер применялись двойные стандарты: ее вес и внешний вид служили предметом постоянных насмешек и сплетен. Пересуды волновали Нётер не более чем прочие раздражающие банальности наподобие должности, жалованья и политики. Если студентки пытались вернуть на место выбившиеся шпильки или поправить на ней блузу во время перерыва лекции, она их отгоняла. Прическа и одежда могли меняться, но инвариантом для Нётер была математика.

При столь быстром уме даже для Нётер было проблемой угнаться за своими мыслями. Когда она развивала какую-то идею перед аудиторией, то быстро покрывала доску записями, стирала и исписывала снова. Если новая мысль захватывала ее, по воспоминаниям студентов, она швыряла мел на пол и топтала его, окутанная клубами белой пыли.

Нётер была общительной и щедро делилась идеями. Множество важных научных статей были отмечены мощью ее ума и опубликованы без упоминания Нётер в качестве автора, но с ее благословения. В больших фрагментах второго издания учебника «Современная алгебра» (Modern Algebra) можно проследить влияние Нётер.

Политика нацистской Германии повлияла на карьеру Нётер. Хотя она заслужила репутацию одного из величайших математиков XX в., для нацистов имели значение лишь ее левые взгляды и еврейское происхождение. В мае 1933 г. Эмми стала одним из первых профессоров-евреев, уволенных из Гёттингена. Несмотря на опасность, математика осталась для нее на первом месте – что, возможно, было наивным. Лишившись возможности преподавать в университете, Нётер стала нелегально давать уроки в своей скромной квартирке – всем желающим, включая нацистов, являвшихся в полной военной форме. Это не означало согласия с происходящим, но ради преданных науке учеников она готова была подавлять свое недовольство. «Ее сердце не ведало зла, – вспоминал друг и коллега Эмми. – Она не верила в зло, и ей никогда не приходило в голову, что оно может существовать среди людей»[265].

Друзья были всей душой преданны Нётер за ее великодушие. Понимая, что, оставаясь в Германии, она подвергает себя большой опасности, в 1933 г. друзья нашли для Эмми должность в колледже Брин-Мар в Соединенных Штатах. Предполагалось, что это временное место работы, пока она не найдет более престижное, но всего через два года после приезда в США Нётер умерла, не сумев восстановиться после операции кисты яичника. Ей было пятьдесят три года. Эйнштейн написал письмо в The New York Times по поводу ее смерти: «Фрейлейн Нётер была самым значительным творческим гением математики с момента появления женского высшего образования»[266]. Сегодня некоторые ученые считают, что научный вклад Амалии Нётер, долго остававшийся заслоненным чужими именами и званиями, превосходит даже достижения автора этого восторженного отзыва.

Знаменитый физик-теоретик Фримен Дайсон вызвал недовольство Мэри Картрайт. Он заявил, что Картрайт создала новую область математики и что именно ей мы обязаны теорией хаоса, помогающей объяснить все, от погоды до рынка ценных бумаг или движения воды. В девяносто три года Картрайт не обрадовалась вниманию. Да, она предложила математические формулы, но их применение разработали другие! «Я слышала, что вы превозносили меня как одного из пионеров исследований о хаосе. Я не знаю, что подразумевается под хаосом, – писала она. – Мой племянник одолжил мне большую книгу о хаосе, и там не было математики»[267].

Теория хаоса Картрайт развилась из проблемы технологии радиолокации – как принято считать, сыгравшей решающую роль в борьбе с Гитлером во время Второй мировой войны. Когда британские военные стали применять более мощные усилители, выяснилось, что радиосигнал становится нечетким. От обеспечения четкости сигнала могла зависеть победа в войне с Германией.

Стараясь как можно быстрее усовершенствовать систему, британское Управление по научным и промышленным исследованиям обратилось к членам Лондонского математического общества. По словам Картрайт, правительству нужна была «помощь в решении некоторых дифференциальных уравнений, появившихся в связи с радиолокатором»[268]. Лектор в кембриджском Гёртон-колледже, выпускница Оксфорда с опытом работы над сложнейшими дифференциальными уравнениями, Картрайт откликнулась на призыв и привлекла Джона Литлвуда для помощи в исследованиях.

Картрайт познакомилась с Литлвудом на защите своей докторской диссертации в 1930 г. Они сразу прониклись взаимной симпатий. Когда другой рецензент сделал Картрайт глупое замечание, выбив ее из колеи, Литлвуд дружески поддержал Мэри.

Они снова встретились в том же году, когда Картрайт занималась исследованием теории функций. Благодаря исследовательскому гранту Картрайт имела возможность работать в Гёртоне и посещать лекции Литлвуда. У нее был особый дар нестандартным образом сводить математические концепции воедино. Она во второй раз привлекла внимание Литлвуда, применив метод решения одного типа задач к задаче другого типа, которую Литлвуд предложил студентам. Через пять лет он опубликовал сформулированную ею теорему.

Проблема британского правительства с радиолокацией не относилась напрямую к области специализации Картрайт, но показалась ей интересной, и она знала, что может положиться на опыт и профессионализм Литлвуда в вопросах, которыми сама владеет недостаточно, например поведение радиоволн. Их партнерство, начавшееся в 1938 г., осуществлялось главным образом по переписке. Время от времени они встречались, чтобы что-то обсудить, и Литлвуд на ходу рисовал формулы пальцем в воздухе, но большая часть взаимодействий происходила в письмах.

Картрайт прорабатывала очередной раздел, отправляла результаты Литлвуду и ждала его реакции. Если она допускала очевидную ошибку, он рисовал змею рядом с ошибкой. Ответы Литлвуда так часто задерживались, что Картрайт привыкла деликатно напоминать ему о деле, случайно сталкиваясь с ним в банке или на улице.

Приступив к работе над проблемой с усилителем, Картрайт стала читать все, что удавалось найти, чтобы опереться на имевшиеся исследования, в том числе познакомилась с трудами Балтазара ван дер Поля в области электричества. К уравнению ван дер Пола физики и математики обращались, если пытались объяснить работу нелинейного усилителя, подобного тому, который рассчитывало усовершенствовать британское правительство. Уравнение многое объясняло, но некоторые его ответы не соответствовали модели.

Первый крупный прорыв Картрайт произошел, когда она была в ванной. В блестящем озарении Картрайт объединила уравнение ван дер Поля с работой математика Анри Пуанкаре. Пуанкаре изучал движение небесных тел с помощью нелинейных уравнений. Как и ван дер Поль, он предложил модель, имевшую некоторые несоответствия, но для спутников на орбите. В конце XIX в. Пуанкаре создал новую ветвь математики для работы со сложными траекториями. Применив метод Пуанкаре к решению задачи ван дер Поля, Картрайт смогла объяснить несоответствия.

Паре ученых потребовалось еще несколько лет на проработку следствий из решения. В 1945 г. они наконец опубликовали свои результаты. Устранение проблемы усилителя радиолокатора сегодня известно нам под названием теории хаоса. В ее основе лежит мысль о том, что крохотные флуктуации условий могут вызвать большой разброс результатов. Когда теория была представлена, вспоминает Дайсон, он «увидел красоту ее работы, но не заметил значимости»[269].

Модель Картрайт появилась слишком поздно, чтобы решить проблему с усилителем радиолокатора во Второй мировой войне, но они с Литлвудом дали достаточно информации и достаточно быстро, чтобы британская армия сумела обойти загвоздку.

Предложенное Картрайт объяснение хаоса не привлекало внимания математиков практически тридцать лет, до тех пор пока метеоролог Эдвард Лоренц не задал завораживающий вопрос: «Что, если взмах крыльев бабочки в Бразилии вызывает торнадо в Техасе?»

Картрайт вышла на пенсию в 1972 г., в тот же год, когда Лоренц выступил со знаменитой речью о теории хаоса применительно к погоде. К этому времени за ее плечами была долгая впечатляющая карьера. Она была избрана президентом Лондонского математического общества, в 1969 г. английская королева пожаловала ей титул дамы-командора. Один из коллег тогда в шутку пообещал встречать Картрайт троекратным поклоном, на что та с характерным суховатым юмором ответила: «Двух будет достаточно»[270].

Девятнадцать лет она была деканом Гёртон-колледжа в Кембридже, и эти обязанности тормозили ее исследования, но никогда не прерывали их. Преподавание внушало ей огромную веру в будущие поколения математиков. «Математика – забава молодых, главным образом потому, что важнейшие открытия в этой сфере обеспечиваются умением взглянуть на задачу под углом, несколько отличающимся от утвердившегося ранее, – объясняла она. – Такого рода идеи часто появляются в ходе первого знакомства с предметом»[271].

Картрайт и сама способствовала открытию теории хаоса на заре своей карьеры. Несколько десятилетий спустя все возможности этой теории распахнулись перед ней благодаря применениям, найденным в физике, инженерном деле, метеорологии и других областях. Картрайт никогда не нравилось признавать свои заслуги в популярности теории хаоса, но само это сопротивление прекрасно вписывалось в ее же теорию. Невозможно предугадать, во что выльется творческое соединение двух идей десятилетия спустя.

Всякий раз, называя компьютерный сбой багом, мы должны воздать должное «гранд-даме программного обеспечения». Действительно, если бы не Грейс Хоппер и не моль, обнаруженная ею в реле громоздкого компьютера Mark II, компьютерный баг назывался бы как-то иначе.

Влияние Хоппер этим далеко не исчерпывается. Она сыграла такую роль в развитии компьютерной технологии на начальном этапе, что ее влияние, как и сама технология, проявляется везде. Можно сказать, что она была программистом, – и это сущая правда – столь же важным для эволюции компьютеров, как Чарльз Бэббидж и Ада Лавлейс, но ее голос и ви́дение очевидны как в технологии, так и в терминологии, которая с ней связана.

Задолго до того, как компания Apple сделала знаменитым слоган «Мысли иначе», а быть «прорывным» стало главным кредо Кремниевой долины, Хоппер ругала студентов за использование, по ее словам, «самой разрушительной фразы в языке»[272]. В чем заключался смертный грех, с точки зрения новатора? «Мы всегда так делали». Хоппер была так категорична в борьбе с этой фразой, что часто грозилась – очень впечатляющая в форме Военно-морских сил США – «вернуться и покарать»[273] несчастных, дерзнувших ее произнести. Как бы то ни было, эта установка стала основным догматом компьютерной технологии. Сегодня худшее, что можно сказать о новой идее, – что она проверена временем. Как постоянное напоминание о необходимости пересматривать даже то, что мы считаем непреложным, часы в кабинете Хоппер шли задом наперед.

«Всегда проще получить прощение, чем разрешение»[274] – еще один широко известный «хопперизм», принцип, которому она начала следовать задолго до того, как отшлифовала его формулировку. Когда Хоппер была ребенком, ее неудержимо тянуло к техническим приспособлениям. В семь лет Грейс захотела узнать, как устроен будильник, каждое утро поднимавший всю семью. Она разобрала будильник, не сумела собрать и разобрала еще один. По-прежнему недоумевающая, юная исследовательница взялась за третий. Когда она повытаскивала шестеренки и пружинки из семи механизмов, мать заключила с ней договор – возиться только с одним.

При поддержке родителей Хоппер в семнадцать лет стала учиться в Вассаре, где в 1928 г. получила диплом бакалавра математики и физики. Оттуда она отправился в Йель, там в 1930 г. получила степень магистра математики, а в 1934 г. защитила докторскую диссертацию по математике (став первой женщиной с подобным достижением в истории этого учебного заведения) и вернулась в Вассар преподавать математику, которую обожала.

Все изменилось для нее с бомбардировкой японцами Пёрл-Харбора в 1941 г. Хоппер было тридцать четыре года, она мечтала сделать что-то весомое для своей страны и решила записаться в армию. Пусть государство считало, что работа Грейс – профессор математики – слишком важна, чтобы ее бросить. Пусть у Грейс был дефицит веса более семи килограмм и по норме призыва на военную службу она уже не подходила по возрасту. Хоппер была убеждена в своей правоте и полна решимости. Она выбила себе отпуск в Вассаре, добилась, чтобы на ее малый вес в порядке исключения закрыли глаза, и в декабре 1943 г. вступила в резерв ВМС США.

Резервистка Хоппер была направлена на службу в Вычислительный проект Корабельного бюро в Гарвардском университете. Репутация блестящего математика шла впереди нее. Когда она прибыла на место, руководитель встретил ее своеобразной любезностью, уместной после долгого нетерпеливого ожидания: «Где вас только носило?» Он немедленно поставил Хоппер работать с громадным компьютером Mark I, поручив разобраться в том, «как программировать это чудище, и добиться, чтобы программа выполнялась»[275].

Для математика, одержимого техническими приспособлениями, компьютер Mark I – шестнадцатиметровый и четырехтонный – был сбывшейся мечтой с ошеломляющей производительностью: около семидесяти двух слов и трех вычислительных операций ежесекундно. Хоппер была его ведущим программистом, гидом-экскурсоводом по нему.

Написанное ею руководство пользователя в 561 страницу было революционным, по мнению историка компьютерных наук: «Последовательности команд… относятся к числу самых ранних примеров цифровых компьютерных программ в мире».

После увольнения с действительной службы Хоппер решила не возвращаться в Вассар. Были и другие своенравные компьютеры, которые требовалось укротить, да и сама она получала от этой работы слишком много удовольствия.

В 1949 г. Хоппер перешла в Eckert – Mauchly Computer Corporation в Филадельфии, где участвовала в разработке первого электронного цифрового компьютера для широкомасштабного коммерческого применения. Она также вернулась к тому, что сама считала проблемой программирования: оно было слишком специализированным и очень скучным. В то время программисты должны были вручную вводить каждую единицу и каждый ноль. Интерфейсу между человеком и машиной требовался своего рода переводчик, программа, которая принимала бы осмысленные команды человека и перекладывала их на бинарный язык компьютеров. Не привыкшая ждать, когда другие что-то сделают за нее, Хоппер разработала такого посредника. Ее программа А-0, что расшифровывается как «автоматический язык программирования, нулевая версия», сегодня считается первым компилятором. В истории языков программирования появление возможности как интуитивно взаимодействовать с машиной, так и больше вкладывать в команду имело огромную значимость. Вместо того чтобы вводить последовательности единиц и нолей, чтобы объяснить компьютеру, что нужно сделать, Хоппер спрессовала эти последовательности, можно сказать, в одну букву на клавиатуре.

Кроме того, она заложила фундамент КОБОЛ (универсальный язык для коммерческих задач)[276] – языка программирования, разработанного специально для использования в бизнесе. Даже сегодня КОБОЛ остается главным компьютерным языком в правительственных и бизнес-организациях.

В 1966 г. Хоппер ушла из резерва ВМС США в отставку. Покой продлился недолго. От нее потребовали шестимесячного участия в работе над автоматической обработкой данных, после чего военно-морское ведомство заявило, что ее услуги необходимы бессрочно. Хоппер присвоили звание капитана, а в 1977 г. назначили особым советником главы Командования автоматизации сбора и обработки данных для ВМС. Во время второго срока службы во флоте, который продлился девятнадцать лет после «отставки», она помогла установить общепринятые стандарты языков программирования для организаций. Эти стандарты были приняты Министерством обороны, а затем введены для всех американских компьютеров.

Когда Хоппер с сигаретой Lucky Strike без фильтра уверенно вышагивала по коридору конференц-зала в сопровождении группы, люди обычно оглядывались. На трибуне она представала визионером, поражая воображение слушателей предсказаниями будущего компьютеров и побуждая аудиторию мыслить творчески.

Однажды Грейс Хопер спросили о границах технологии, и она ответила: «Технология будет ограничена лишь нашим воображением. Все зависит от нас. Помните, были люди, утверждавшие, что самолеты не смогут летать»[277].

Посетители первых кинотеатров, эмоционально откликнувшись на технологическую новинку, прозвали фильмы «вспышками». Мощный луч света, проходящий через кадры кинопленки, пульсируя, переносил на экран мерцающие черно-белые движущиеся картинки. Эти вспышки были обусловлены дуговым освещением первых проекторов, возникающим, если подать электрический ток на два расположенных близко друг от друга угольных электрода. Электричество преодолевает зазор между двумя электродами, образуя яркую, но нестабильную дугу. Со временем слово flicker, обозначающее вспышки дуговой лампы, сократилось до flick, закрепившегося в качестве синонима слова «кино», несмотря на равномерное проецирование изображения в современном кинематографе.

Дуговое освещение восходит к 1807 г., но только в 1870-х гг., с появлением отвечающих технологическим нуждам генераторов, их промышленное использование стало наконец возможным. Слишком яркие для дома, дуговые лампы стали надежным решением для маяков и в других случаях, когда требуется мощный свет. К 1890-м они начали заменять газ в уличном освещении, позднее прославившись благодаря использованию в кино, где одновременно освещали декорации фильмов вроде «Гражданина Кейна» и переносили звезд немого кинематографа на экраны кинотеатров.

Дуговое освещение должно было оставаться лишь фоном, но так громко шипело и трещало, что становилось неотъемлемой частью любого кинопоказа. Шум возникал в угольных стержнях[278]. Когда на них подавалось электричество, уголь испарялся, образуя крохотную дырочку. В углубление с жалобным стоном устремлялся воздух. Техники, обслуживающие дуговые лампы, постоянно хлопотали, поправляя и прилаживая стержни, чтобы они делали свое дело, не слишком протестуя.

Ученые, в том числе Герта Маркс Айртон, британская изобретательница и физик, и ее муж Уильям, инженер-электрик, начали работать над более тихим и стабильным дуговым освещением еще в конце XIX в. К сожалению, плоды трудов Айртон сгорели синим пламенем, когда служанка скомкала листы и бросила в камин, приняв их за бумагу для растопки. (Разгорелся ли огонь в камине ярче, история умалчивает.) Это случилось, когда Уильям уехал по делам в Соединенные Штаты, и Герта Айртон заново начала исследование в одиночку.

Для начала она тщательно изучила проблему. Герта надеялась выявить ее причины и найти инженерное решение, избавляющее от шипения и мерцания.

Поняв, что первоисточником проблемы является стержень, Айртон сконструировала электроды особой формы. Попутно она разобралась в проблеме мерцания света, установив отношение между напряжением дуги, ее длиной и силой тока. С 1895 по 1896 г. она опубликовала в журнале Electrician двенадцать статей со своими открытиями.

В 1899 г. Айртон продемонстрировала свою работу с электрической дугой в Лондонском королевском обществе. Газета расписывала, как «ошеломлены» были «дамы-посетительницы» при виде «представительницы своего пола, выставившей один из самых опасных на вид экспонатов – ослепительный дуговой свет, заключенный в стекло», причем «миссис Айртон нисколько не боялась»[279].

Члены Королевского общества, впрочем, ее побаивались. В 1901 г., когда статья Айртон «Механизм электрической дуги» была принята к публикации, общество поручило публично представить это исследование своему члену-мужчине, поскольку женщины на заседания не допускались. Через год она была рекомендована к принятию в общество, но после консультации с юристом это решение в силу ее пола было признано незаконным. Согласно английскому гражданскому законодательству, замужняя женщина не имела самостоятельного, отдельного от мужа, правового статуса.

Айртон сочла дискриминацию, с которой сталкивалась, полнейшей нелепицей. «Лично я категорически не согласна с тем, что к науке примешивается пол, – объяснила она журналисту. – Сама мысль о “женщинах и науке” совершенно неуместна. Или женщина хороший ученый, или нет; в любом случае ей следует предоставить возможности, а ее работу оценивать с точки зрения науки, а не пола»[280].

Айртон была хорошим ученым. Ее 450-страничная книга «Электрическая дуга» заложила стандарты дугового освещения почти сразу после выхода в свет в 1902 г, но лишь через два года после этого Королевское общество позволило Айртон самостоятельно прочесть собственный доклад. В конце концов организации пришлось пересмотреть свою позицию: в 1906 г. Айртон была присуждена медаль Хьюза «за оригинальное открытие в области естественных наук, в особенности в сфере генерации, хранения и использования энергии»[281]. Членство в обществе, однако, по-прежнему было ей недоступно.

До 1918 г. не было у женщин и избирательного права. Айртон, столкнувшаяся с бедностью в начале жизни и с сексизмом на всем ее протяжении, была ярой суфражисткой, отстаивающей свои убеждения с авторитетом, обаянием и настойчивостью. Она ухаживала за суфражистками, объявлявшими голодовку, и отказалась участвовать в переписи населения 1911 г., написав поперек официального бланка: «Как я могу ответить на все эти вопросы, если мне не хватает интеллекта выбрать одного из двух кандидатов в парламент? Я не сообщу эти сведения, пока не получу свои права гражданина. Право голоса – женщинам! Герта Айртон»[282].

Айртон входила в небольшой круг женщин, добивающихся принятия в научные учреждения, где господствовали мужчины. Одной из своих ближайших подруг она считала химика Марию Кюри и часто публично отстаивала ее репутацию. «Ошибка, приписывающая мужчине то, что в действительности было работой женщины, более живуча, чем кошка со всеми ее жизнями»[283], – писала она в ответ на частую жалобу Кюри. После смерти мужа Марии Пьера в 1906 г. и мужа Герты Уильяма в 1908 г. им обеим пришлось доказывать, что, несмотря на ценный вклад супругов, они были самостоятельными фигурами в науке.

Вообще говоря, наука стала для Айртон второй стезей. До исследования дугового освещения она была изобретательницей, запатентовавшей устройство, разделяющее линию на равные части. (Некоторые биографы объясняют ее склонность к кропотливой возне влиянием отца-часовщика.) Во время Первой мировой войны, потрясенная сообщениями о применении хлора против британских солдат, она вернулась к изобретениям, поставив перед собой вопрос: как защитить солдат от отравляющего газа? Чтобы экспериментировать с разными методами, Айртон устроила в своей гостиной миниатюрное поле боя, где спичечные коробки изображали траншеи, а дым подожженной оберточной бумаги – газовую атаку. Так она уточнила решение, которое считала наилучшим: большое треугольное опахало на длинном древке, размахивая которым вручную следовало отгонять газ.

Военные сначала проявили скептицизм. На что годятся веера в бою? Невозможно было переступить через привычное восприятие: «веер – женская вещица». Потребовалось около двух лет и демонстрация в реальных условиях в 1917 г., чтобы заставить военных наконец-то ввести приспособление в эксплуатацию. В конце концов на Западный фронт было отправлено около 100 000 «опахал». Два года спустя Айртон завершила разработку автоматической модели против газа, распыляемого при более сильном ветре.

Айртон была изобретательна в решении проблем. Гибкость и навыки позволяли ей справиться с шипением, мерцанием или смертельно опасным газом, что бы для этого ни потребовалось – кучка маленьких коробочек или знание физических принципов. Чужое мнение, будто это ей не по плечу, не имело никакого значения. Она отлично знала, на что способна.

Хеди Ламарр отлично знала, чего от нее ждут. При этом изобретение секретной коммуникационной системы – которая приведет к появлению таких технологий, как Wi-Fi, Bluetooth и GPS, – в число ожиданий не входило. Впрочем, никто не прочил ее и в голливудские звезды. В конце концов, она родилась в 1914 г. и выросла на другом конце света, в Вене. Даже развитая не по годам дочь банкира, берущая уроки танцев и игры на пианино, не могла рассчитывать на такой огромный успех в Голливуде. Однако Ламарр никогда не беспокоило мнение других о ее возможностях – хватало забот с собственной неугомонностью. «Я никогда не останавливалась на достигнутом, – говорила она. – Не успев сделать одно дело, я уже вижу другое»[284]. Даже в разгар развода, войны и отверженности Ламарр была способна заметить шанс приблизиться к вершине.

В детстве Хеди (урожденная Хедвиг Кислер) любила гулять с отцом по улицам Вены, слушая его объяснения устройства сложных машин, скажем трамваев и печатных прессов. Он высоко ценил независимость: «[Мой отец] помог мне понять, что я должна сама принимать решения, формировать свой характер, мыслить самостоятельно»[285]. Отец снабдил ее не только ценными указаниями для поиска собственного пути в мире, но и необходимыми качествами, чтобы ими воспользоваться. Когда шестнадцатилетняя Хедвиг приняла решение бросить школу и поехать в Берлин, чтобы стать актрисой, то знала, что отец не станет ей препятствовать.

Кислер быстро прославилась на сцене и киноэкране, но встречались на ее пути и препоны. Первым препятствием стал брак с богатым (и настойчивым) поставщиком военного снаряжения Фридрихом «Фрицем» Мандлем, который однозначно потребовал от нее покончить с публичной артистической карьерой ради новой роли «статусной жены». Ее, однако, не удовлетворяла роль украшения, призванного вызывать зависть могущественных друзей мужа. «Любая девушка может быть шикарной, – рассуждала она. – Все, что для этого нужно, не открывать рта и выглядеть дурочкой»[286].

Вскоре Хедвиг задумала побег. Строя из себя нечто вроде ухоженного комнатного растения, она внимательно прислушивалась к конфиденциальным разговорам мужа с его гостями, среди которых были дипломаты, политики, генералы и Бенито Муссолини. Хедвиг собиралась использовать все, что ей удастся разузнать, против своего диктатора-мужа, если он запретит ей разорвать узы брака, но этого не потребовалось. В 1937 г., когда Мандль после скандала уехал в один из своих охотничьих домиков, его жена уехала в Лондон с двумя большими и двумя маленькими чемоданами, тремя кофрами и всеми драгоценностями, которые смогла увезти. (Деньги было сложно вывезти из страны.) По прибытии она добилась, чтобы ее представили главе MGM Studios Луису Майеру, руководителю компании с самой большой зарплатой в Соединенных Штатах. Они познакомились на немноголюдной вечеринке. С незажженной сигарой в руке он сделал ей выговор за «обнаженную сцену» в одной элитарной киноленте, заявив: «Мне не нравится, что подумают люди о девушке, расхаживающей по экрану с голым задом»[287]. Опять это «что подумают люди»! Майер предложил Хедвиг контракт с MGM на $125 в неделю, если она сумеет добраться до Калифорнии. Кислер отклонила предложение. Хотя она и снялась в непристойной сцене, но прекрасно знала себе цену – достаточно было увидеть, как Майер ее разглядывает, – и цена была гораздо выше предложенной.

Актриса, однако, понимала и то, что Майер – ее билет в Голливуд, поэтому, когда глава MGM с супругой отплыли на 300-метровом океанском лайнере в Соединенные Штаты, она и себе обеспечила местечко на борту. К тому моменту, когда корабль прибыл в Штаты, Майер пересмотрел свое предложение: пять сотен в неделю на семь лет, если она согласится на уроки английского и псевдоним. Ее новое имя, выбранное за игрой в настольный теннис посреди Атлантики, так и просилось на афиши. В двадцать два года Хедвиг Кислер сошла с корабля новоявленной Хеди Ламарр. Через семь месяцев она играла в первом своем голливудском фильме.

Ее карьера рванула вверх, но актриса скоро поняла, что в свободное время не получает особого удовольствия от Голливуда – слишком много контактов с «людьми, которые вечно дурачатся», говорила она. Хеди предпочитала проводить время в одиночестве, погружаясь в свои многочисленные интересы. Неугомонная и по-прежнему стремящаяся узнать, как устроен этот мир, Ламарр превратила гостиную в рабочий кабинет, где опробовала всевозможные идеи, переосмысливая все что угодно, от утилизации ткани до газировки. В последнем случае она уговорила честолюбивого промышленного магната Говарда Хьюза одолжить ей двух химиков для помощи в экспериментах по превращению бульонного кубика в пряную колу. Несколько лет спустя в интервью журналу Forbes Хеди смеялась над этим начинанием: «Это был провал»[288].

К 1940 г. тон газетных заголовков о Второй мировой войне стал очень тревожным. С разрывом всего в один месяц два британских океанских лайнера, перевозивших детей в безопасные воды, были торпедированы немецкими подводными лодками. Во второй атаке семьдесят семь детей были убиты людьми, говорившими на родном языке Ламарр. Она была потрясена и возмущена и преисполнилась желанием найти возможность помочь силам союзников. Возможно, рассуждала она, вся та информация, которую она собрала о немецкой военной технике, пригодится в обороне против Германии.

Ламарр была так серьезно настроена передать информацию официальным лицам своей новой родины, что какое-то время собиралась бросить актерство и поставить свои знания о поставках Мандля на службу Национального совета изобретателей – группы, созданной в годы Второй мировой войны в качестве своего рода центра распространения и изучения идей общественности, которые могли пригодиться в войне. В конце концов она решила разработать нечто конкретное, технологию, в которой военные отчаянно нуждались, – более совершенный способ направления торпеды на цель.

К 1942 г. американские торпеды имели огромный уровень промахов – 60 %. Снаряды, не проверенные перед отправкой на фронт, вылетали в воду как шары для боулинга, вращаясь штопором, но не направляясь в намеченную цель. Часто они уходили слишком глубоко в воду, слишком рано взрывались или с ними вообще ничего не происходило. Случалось, торпеда попадала во вражеский корабль, но не причиняла достаточных разрушений, чтобы его потопить. Нужно было обеспечить им лучшую управляемость на ходу, чтобы они держались курса. Ламарр задумалась о коммуникации. Если бы военные, сделав выстрел, могли контролировать торпеду в процессе движения, это было бы все равно что протянуть дорожные отбойники в бескрайнем непредсказуемом море. Если бы снаряд начал отклоняться от курса, человек мог бы дистанционно вернуть его на цель.

На тот момент инженеры уже несколько десятилетий размышляли над проблемой коммуникации, но еще не нашли решения, защищенного от вмешательства противника. Радио могло обеспечить связь между субмариной и торпедой, но у этой технологии была проблема бесконтрольного распространения информации. Как только станция начинала работать, враг легко мог заглушить сигнал, внести в него помехи или прослушать трансляцию. Линия связи была публичной. Военным требовалась возможность контактировать со своим оружием так, чтобы противник не мог подслушать инструкции. Помехозащищенность была предложена в 1898 г. инженером ВМС США, но его решение – передача на все более высоких частотах – не прослужило бы долго, поскольку противники конкурировали бы друг с другом, постоянно повышая частоту вещания. У Ламарр появилась другая идея о том, как обеспечить надежную и четкую связь. Если использование одной частоты делало коммуникацию уязвимой, то скоординированная работа передатчика и приемника, скачкообразно меняющих частоты по определенной схеме, помешала бы подслушиванию.

Развить идею помог друг Ламарр Джордж Антейл, композитор, делавший музыкальное сопровождение к фильмам, чтобы заработать на свое экспериментальное творчество. Антейл прославился концертным номером Le Ballet Mécanique[289], написанным в 1926 г. в Париже. По задумке автора, он предназначался для играющих синхронно автоматизированных пианино, но на практике автоматы были заменены людьми. Ламарр, также прекрасная пианистка, иногда для развлечения играла вместе с Антейлом. Они придумали парную игру, нечто вроде шахмат на клавиатуре: один должен был наиграть мелодию, второй – подхватить и подыграть. По воспоминаниям ее сына, этот опыт синхронной игры подсказал изобретательнице идею, как перехитрить противников альянса. Антейл, успевший серьезно поработать над вопросом синхронизации машин и какое-то время работавший государственным инспектором по боеприпасам, оказался идеальным партнером Ламарр в осуществлении ее замысла.

Часами вися по вечерам на телефоне или разбросав на ковре в гостиной Ламарр спички и прочие мелочи, они прорабатывали решение новаторского приспособления для скачкообразного изменения частоты. В июне 1941 г. была подана заявка на патент.

Больше заботясь о войне, чем о получении денег, Ламарр и Антейл послали свои амбициозные планы еще и в Вашингтон на оценку Национального совета изобретателей. Одобрение не заставило себя ждать. В неофициальном экстренном сообщении в The New York Times было сказано, что совет одобрил заявку. Статья начиналась так: «Хеди Ламарр, киноактриса, сегодня предстала в новой роли изобретательницы. Ее открытие настолько важно для обороны страны, что правительственные чиновники не позволили опубликовать подробности»[290]. Инженер совета определили ее идею как «экстренно важную».

Бомбардировка Пёрл-Харбора изменила отношение к проекту. С этой трагедией пришло осознание плачевного состояния имеющихся у Соединенных Штатов торпед. На тот момент представители ВМС решили, что у них нет ни частот, ни интереса тестировать новую систему. Ламарр и Антейл получили патент, но потеряли правительственный контракт. Патент был засекречен и лег под сукно, и шансы Ламарр увидеть практическое воплощение своего изобретения затерялись в пыльных ящиках чиновничьего стола.

Только два десятилетия спустя идея вынырнула из забвения в обертке новой коммуникационной технологии со сменой частот (впоследствии названной широкополосной), но и тогда она стала публичной лишь в 1976 г., через тридцать пять лет после того, как Ламарр ее запатентовала.

Оказалось, что применение технологии не ограничивается сугубо военными целями. Идея Ламарр открыла путь для множества технологий, в том числе беспроводного кассового аппарата, сканера штрих-кодов и систем управления домом. Ламарр, имевшая за плечами долгую и блистательную актерскую карьеру, наконец получила давно заслуженное признание и в другой сфере, удостоившись в 1977 г. премии Pioneer Award Фонда электронных рубежей. «Давно пора!» – прокомментировала она[291].

Хлопчатобумажная промышленность США переживала тяжелый кризис. В 1960 г. она произвела 66 % – отрадный результат! – всей одежды, которую носили американцы. К 1971 г. доля рынка изделий из хлопка сократилась почти наполовину. Нейлон, полиэстер и другие синтетические материалы из лабораторий, созданные в 1930–1940-х гг., очаровали потребителей и заполнили их шкафы. Конечно, у синтетики были недостатки. Она впитывала запахи тела и могла раздражать кожу. Зато – и это было настоящее чудо – ее не нужно было гладить.

Проблема сминаемости хлопка была обусловлена слабыми водородными связями материала. На молекулярном уровне хлопчатобумажное волокно представляет собой прочные цепочки целлюлозы, соединенные друг с другом слабыми взаимодействиями водорода и кислорода. При стирке хлопка целлюлозные цепочки разупорядочиваются, а атомы в составе бывших водородных связей бездействуют, не пытаясь восстановить порядок. Даже с конвейера или из сушильного аппарата хлопчатобумажные вещи выходили уже мятыми. Чтобы разгладить целлюлозу, нужен утюг.

Каждое утро американец выбирал между двумя рубашками: одной требовался застеленный тканью стол, горячий металлический предмет и лишнее время, другую можно было просто вытащить из вороха выстиранного белья и сразу надеть. Победное шествие синтетики было не остановить.

По крайней мере, так казалось до 1969 г., когда Рут Мэри Роган Бенерито спасла хлопчатобумажную промышленность от краха. Ее открытие немнущегося хлопка уберегло этот материал от забвения.

Важно отметить, что Бенерито имела привычку преуменьшать свои достижения. О причинах выбора химии: «Мастерица из меня та еще. Моя мать говорила, что не понимает, как я могла стать химиком, ведь я до ужаса неловкая»[292]. Об открытии немнущегося хлопка: «Над этим работала куча людей»[293].

Ловкая или неловкая, Рут поступила в женский колледж Тулейнского университета в пятнадцать лет. В 1935 г., к девятнадцати годам, стала бакалавром химии. Это был неудачный год для ищущего работу увлеченного химика. Великая депрессия не позволила ей трудоустроиться по специальности, и она пошла преподавать в школу и ждать своего часа. Возможность представилась лишь с началом Второй мировой войны, когда для женщин открылись вакансии мужчин в промышленности и в университетах. Бенерито преподавала в Тулейне и после войны, получив наконец докторскую степень.

Вспоминая свою жизнь и образование, Рут пришла к выводу, что ей сослужили хорошую службу два исключительных момента в истории научного поиска. Первый произошел, когда она проходила летнюю подготовку как соискатель степени доктора философии в Чикагском университете. «Меня прекрасно учили, ведь нам преподавали… величайшие химики последнего столетия», – отметила она словно между прочим[294]. Бенерито обучалась там, когда этот университет являлся базой Манхэттенского проекта. Несколько ее преподавателей были нобелевскими лауреатами, а некоторые группы были такими маленькими, что Бенерито оказывалась в компании лишь одного или двух других слушателей. «Я думаю, что благодаря этому получила очень основательный фундамент знаний в химии»[295], – рассуждала она. Холодная война – «когда [правительство] вложило в науку огромные деньги, потому что соревновалось со “Спутником”»[296][297], – также стала удачным периодом для Бенерито и ее коллег.

Между этими двумя периодами она возвращалась в Тулейн учить студентов инженерной школы. Ей нравилось наблюдать за их развитием, но постепенно карьерный рост менее опытных коллег-мужчин стал ее раздражать. Когда на факультет пришел новый декан, Рут попросила повышения. Декан ответил, что ему нужно время, чтобы лично оценить ее работу. Столь откровенной пощечины Бенерито еще не приходилось получать. «Я преподаю здесь тринадцать лет, – сказала она. – Если вы до сих пор не знаете, чего я стою, значит, никогда и не узнаете. Я увольняюсь»[298].

Некоторые ее бывшие студенты, трудоустроившиеся в Министерстве сельского хозяйства, увидели в уходе Бенерито из университета шанс заполучить настоящую звезду. В 1953 г. она вышла на новую работу, и это стало началом очень продуктивной 33-летней карьеры. Задачей представительства Минсельхоза США в Новом Орлеане было продвинуть сельскохозяйственную продукцию Америки в будущее с помощью точных данных, науки и инженерных разработок. Рут принесла туда множество идей и начинаний.

На сей раз ее способности не остались незамеченными. Не прошло и пяти лет, как Бенерито возглавила лабораторию, которой суждено было войти в историю текстиля. Вернемся к хрупким связям между длинными целлюлозными цепочками. Чтобы сделать их прочнее, Бенерито экспериментировала с более короткими связями, которые могли бы «поперечно сшивать» длинные волокна, словно ступеньки лестницы. После стирки и сушки такой ткани поперечные связи удерживали бы на месте длинные цепочки целлюлозы, заставляя их оставаться в одной плоскости, и ткань не становилась бы мятой.

Бенерито не первой начала работать с поперечным сшиванием, но при предшествующих попытках волокна хлопка вели себя странно. Некоторые становились такими жесткими, что достаточно было сесть в такой одежде, чтобы выглядеть, как Халк, поскольку рубашка вздувалась пузырем во всю спину.

Крупное новаторство Рут Бенерито заключалось в добавке к составу ткани[299]. Вместо того чтобы и дальше возиться с компонентом, образующим химическую связь с цепочками целлюлозы, она нашла вещество, выравнивающее поверхность ткани. Ее изобретение не только дало толчок производству хлопчатобумажной одежды «постирал и надел», но и заложило основу для создания грязезащитной и огнеупорной тканей. Бенерито завоевала премию Лемельсона за достижения на жизненном пути и – дважды! – высшую награду Министерства сельского хозяйства США за заслуги.

Королева хлопка была наконец коронована, хотя и стеснялась столь пышного титула.

В опубликованной в 1959 г. статье «Фокус с веревкой» Стефани Луиза Кволек с соавтором объяснили, как с помощью необходимых веществ любой может получить химический аналог «вытаскивания цепочки связанных друг с другом шелковых платков из цилиндра»[300]. Чтобы чудесным образом вытянуть нейлон из пробирки, нанесите слой дихлорангидрида[301] с растворителем поверх того же количества разведенного алифатического диамина. Вместе они ведут себя как масло и вода, но стоит погрузить палочку в область соприкосновения двух жидкостей и потянуть – вуаля! Появляется нейлоновая сетка в форме циркового шатра, сходящаяся наверху в нить. Из раствора можно вытянуть так много нейлона, что один современный экспериментатор прикрепил нить к автоматической дрели и продемонстрировал, как она бесконечно наматывается на сверло.

Эта химическая реакция – впечатляющее зрелище. Следующий фокус Кволек оказался способен спасти жизнь. В 1964 г. она создала ткань, останавливающую летящую пулю.

Если бы Стефани спросили в детстве, кем она станет, когда вырастет, ее ответ не имел бы ничего общего с химией. В юные годы Кволек любила ткани и шитье и мечтала однажды стать модельером. Мать отговорила ее, боясь, что из-за стремления к совершенству дочери придется голодать, если подол покажется ей недостаточно хорошо подшитым. Благодаря усилившемуся интересу к науке Кволек передумала и решила попробовать себя в медицине.

В 1946 г. Стефани Кволек окончила Университет Карнеги – Меллона в Питсбурге по специальности «химия». Не сумев получить образовательный кредит, она отложила в сторону мысли о медицинской школе до лучших времен. К счастью, сразу после колледжа ее взяли на работу в DuPont химиком. Придя на собеседование, Стефани попросила потенциального босса решать поскорее, поскольку она рассматривает еще одно предложение. Кволек тут же оформили. Впоследствии она утверждала, что работу ей обеспечило умение отстаивать свои интересы.

Кволек рассчитывала проработать в DuPont несколько лет, пока не накопит денег на обучение медицине, но на пути в медицинскую школу возникло необычное препятствие. Пусть Стефани не стала модельером, с помощью химии она научилась создавать новые ткани, ткани будущего. Волокнам, которые она изобрела, суждено было изменить представления о том, на что способен материал, – и даже ход истории. Когда Кволек сравнила возможности, открывшиеся перед ней в DuPont, с тем, что дала бы ей медицинская школа, ее первоначальные мечты развеялись. Приключения в сфере химии давали ей слишком много, чтобы от них отказаться.

Более того, DuPont тогда находилась в расцвете самого блестящего периода своей истории. Компания экспериментировала со всевозможными способами создания синтетических материалов, повторяющих невероятные свойства природных. Например, прочность и эластичность паутины вдохновила в 1930-е гг. на изобретение нейлона. Даже тридцать лет спустя компания не оставляла попыток усовершенствовать синтетику. В 1960-х гг. DuPont поручила Кволек разработку замены стальной арматуры (корда) автомобильных покрышек.

Решая эту задачу, Стефани попыталась создать жидкий полимер, соединив два кристаллизованных. Обычно если полимер А смешивали с полимером Б, то получали прозрачную густую мастику, которую можно было вытянуть в нить. Когда же Кволек повторила процесс при более низкой температуре, то получила жидкость, которая не была ни густой, ни прозрачной. Она снова поставила эксперимент при тех же условиях, с тем же результатом. Коллеги недоумевали. Казалось, из этой мутной жидкости ничего путного не получишь. Лаборант, который должен был вытягивать жидкие полимеры в нить, мялся и медлил, боясь, что эта жидкость загрязнит аппарат, но Кволек стала отстаивать свою работу и добилась ее продолжения. В результате было получено невероятно легкое и прочное волокно, никогда еще не создаваемое в лаборатории. В 1964 г. Кволек изобрела кевлар.

«Это не было мгновенным озарением»[302], – призналась Кволек в интервью местной газете. Несмотря на то что характеристики нити не имели себе равных – в пять раз прочнее стали и, безусловно, легче, – Стефани хотела быть абсолютно уверенной в полученных данных, потому что когда она сообщила компании о своих результатах, то почувствовала, что DuPont немедленно вложит в этот проект большие средства.

Даже после оглашения результатов ей «и в голову не могло прийти, что из маленького жидкого кристалла выйдет то, что получилось в итоге»[303]. Когда внимание всей команды DuPont обратилось на кевлар, стало очевидно, что его свойства еще более удивительны.

Благодаря прочности и невероятно малому весу кевлар можно было использовать для производства чего угодно, от кухонных прихваток до космических скафандров и сотовых телефонов. В пуленепробиваемых жилетах кевлар защитил от пуль около 3000 силовиков.

Низкотемпературный метод синтеза волокна, разработанный Кволек, открыл новую эпоху исследований жидкокристаллических полимеров. За разработку кевлара и последующий вклад в создание лайкры и спандекса Кволек в 1999 г. удостоилась премии Лемельсона как изобретатель.

Превращение странной мутной жидкости в сверхпрочные нити оказалось выдающимся фокусом.