Es gibt kein wissenschaftliches Studium, das für den Menschen vitaler ist als die Untersuchung seines eigenen Gehirns. Unsere gesamte Sicht des Universums hängt davon ab.
Francis Harry Compton Crick war ein britischer Molekularbiologe, Biophysiker und Neurowissenschaftler. 1953 verfasste er zusammen mit James Watson die wissenschaftliche Arbeit, die die Doppelhelixstruktur des DNA-Moleküls vorschlug. Zusammen mit Watson und Maurice Wilkins erhielt er 1962 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin „für ihre Entdeckungen über die molekulare Struktur der Nukleinsäuren und ihre Bedeutung für den Informationstransfer in lebendem Material". Die Ergebnisse basierten teilweise auf grundlegenden Studien von Rosalind Franklin, Raymond Gosling und Wilkins.
Crick war ein wichtiger theoretischer Molekularbiologe und spielte eine entscheidende Rolle in der Forschung zur Aufdeckung der Helixstruktur der DNA. Er ist weit bekannt für die Verwendung des Begriffs „Central Dogma", um die Idee zusammenzufassen, dass sobald Informationen von Nukleinsäuren DNA oder RNA zu Proteinen übertragen werden, sie nicht zu Nukleinsäuren zurückfließen können. Mit anderen Worten, der letzte Schritt im Informationsfluss von Nukleinsäuren zu Proteinen ist irreversibel.
In der restlichen Zeit seiner Karriere hatte er die Position eines J.W. Kieckhefer Distinguished Research Professor am Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Kalifornien. Seine spätere Forschung konzentrierte sich auf theoretische Neurobiologie und Versuche, das wissenschaftliche Studium des menschlichen Bewusstseins voranzutreiben. Er blieb in dieser Position bis zu seinem Tod; „er bearbeitete ein Manuskript auf seinem Sterbebett, ein Wissenschaftler bis zum bitteren Ende", so Christof Koch.
Frühes Leben und Ausbildung
Crick war der erste Sohn von Harry Crick 1887–1948 und Annie Elizabeth Crick geb. Wilkins; 1879–1955. Er wurde am 8. Juni 1916 geboren und in Weston Favell aufgezogen, damals ein kleines Dorf in der Nähe der englischen Stadt Northampton, wo Cricks Vater und Onkel die Familienschuh- und Stiefelmanufaktur betrieben. Sein Großvater, Walter Drawbridge Crick 1857–1903, ein Amateurnaturforscher, schrieb eine Übersicht über lokale Foraminiferen einzellige Protisten mit Schalen, korrespondierte mit Charles Darwin und hatte zwei Gastropoden Schnecken oder Nacktschnecken, die nach ihm benannt wurden.
In jungen Jahren wurde Francis von der Wissenschaft und dem, was er darüber aus Büchern lernen konnte, angezogen. Als Kind wurde er von seinen Eltern zur Kirche genommen. Aber mit etwa 12 Jahren sagte er, dass er nicht mehr hingehen wolle, da er einer wissenschaftlichen Suche nach Antworten den Vorzug vor religiösem Glauben gab.
Walter Crick, sein Onkel, lebte in einem kleinen Haus auf der Südseite der Abington Avenue; er hatte ein Schuppen am Ende seines kleinen Gartens, wo er Crick lehrte, Glas zu blasen, chemische Experimente durchzuführen und fotografische Abzüge herzustellen. Mit acht oder neun Jahren wechselte er zur jüngsten Klasse der Northampton Grammar School an der Billing Road. Dies war etwa 1,25 Meilen 2 km von seinem Zuhause entfernt, sodass er dort hin und zurück gehen konnte, über Park Avenue South und Abington Park Crescent, aber er nahm häufiger den Bus oder später das Fahrrad. Der Unterricht in den höheren Klassen war zufriedenstellend, aber nicht so stimulierend. Nach dem 14. Lebensjahr wurde er mit einem Stipendium in der Mill Hill School in London unterrichtet, wo er Mathematik, Physik und Chemie mit seinem besten Freund John Shilston studierte. Er teilte sich den Walter Knox Prize for Chemistry an der Foundation Day der Mill Hill School, Freitag, 7. Juli 1933. Er erklärte, dass sein Erfolg von der Qualität des Unterrichts inspiriert wurde, den er als Schüler in Mill Hill erhielt.
Im Alter von 21 Jahren erwarb Crick einen Bachelor of Science-Grad in Physik vom University College, London. Crick hatte es nicht geschafft, einen Platz am Cambridge College zu bekommen, wahrscheinlich weil er ihre Anforderung für Latein nicht erfüllte. Crick begann seine Promotion am UCL, wurde aber durch den Zweiten Weltkrieg unterbrochen. Er wurde später Doktorand und Honorary Fellow am Gonville and Caius College, Cambridge und arbeitete hauptsächlich am Cavendish Laboratory und am Medical Research Council MRC Laboratory of Molecular Biology in Cambridge. Er war auch Honorary Fellow am Churchill College, Cambridge und am University College, London.
Crick begann ein Promotionsprojekt zur Messung der Viskosität von Wasser bei hohen Temperaturen, das er später als „das langweiligste Problem, das ich mir vorstellen kann" im Labor des Physikers Edward Neville da Costa Andrade am University College London beschrieb, aber mit dem Ausbruch des Zweiten Weltkriegs, insbesondere einem Vorfall während der Battle of Britain, als eine Bombe durch das Dach des Labors fiel und seinen experimentellen Apparat zerstörte, wurde Crick von einer möglichen Karriere in der Physik abgelenkt. In seinem zweiten Jahr als Doktorand erhielt er jedoch den Carey Foster Research Prize, eine große Ehre. Er machte postdoktorale Arbeiten am Polytechnic Institute of Brooklyn.
Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete er im Admiralty Research Laboratory, aus dem eine Gruppe vieler bekannter Wissenschaftler hervorginging, darunter David Bates, Robert Boyd, George Deacon, John Gunn, Harrie Massey und Nevill Mott; er arbeitete an der Gestaltung von magnetischen und akustischen Minen und spielte eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung einer neuen Mine, die gegen deutsche Minensucher wirksam war.
Leben und Arbeit nach dem Zweiten Weltkrieg
1947 begann Crick im Alter von 31 Jahren, Biologie zu studieren und wurde Teil einer wichtigen Migration von Physikern in die biologische Forschung. Diese Migration wurde durch den neu erworbenen Einfluss von Physikern wie Sir John Randall ermöglicht, der den Krieg mit Erfindungen wie dem Radar gewonnen hatte. Crick musste sich von der „Eleganz und tiefen Einfachheit" der Physik zu den „elaboraten chemischen Mechanismen, die die natürliche Auswahl über Milliarden von Jahren entwickelt hatte", anpassen. Er beschrieb diesen Übergang als „fast, als müsste man wiedergeboren werden." Nach Crick hatte die Erfahrung des Lernens von Physik ihm etwas Wichtiges beigebracht – Hochmut – und die Überzeugung, dass die Physik bereits ein Erfolg war, große Fortschritte auch in anderen Wissenschaften wie der Biologie möglich sein sollten. Crick war der Ansicht, dass diese Haltung ihn ermutigte, kühner zu sein als typische Biologen, die sich mit den entmutigenden Problemen der Biologie und nicht mit den bisherigen Erfolgen der Physik auseinandersetzten.
Für den besseren Teil von zwei Jahren arbeitete Crick an den physikalischen Eigenschaften des Zytoplasmas im Strangeways Research Laboratory der Universität Cambridge, geleitet von Honor Bridget Fell, mit einem Medical Research Council-Stipendium, bis er sich Max Perutz und John Kendrew am Cavendish Laboratory anschloss. Das Cavendish Laboratory in Cambridge stand unter der allgemeinen Leitung von Sir Lawrence Bragg, der 1915 im Alter von 25 Jahren den Nobelpreis gewonnen hatte. Bragg war einflussreich bei dem Bemühen, einen führenden amerikanischen Chemiker, Linus Pauling, bei der Entdeckung der DNA-Struktur zu schlagen, nachdem er von Paulings Erfolg bei der Bestimmung der Alphahelix-Struktur von Proteinen übertroffen worden war. Gleichzeitig konkurrierte Braggs Cavendish Laboratory auch effektiv mit dem King's College London, dessen Biophysik-Abteilung unter der Leitung von Randall stand. Randall hatte Cricks Bewerbung zur Arbeit am King's College abgelehnt. Francis Crick und Maurice Wilkins vom King's College waren persönliche Freunde, was nachfolgende wissenschaftliche Ereignisse ebenso beeinflusste wie die enge Freundschaft zwischen Crick und James Watson. Crick und Wilkins trafen sich zunächst am King's College und nicht, wie fälschlicherweise von zwei Autoren aufgezeichnet, bei der Admiralty während des Zweiten Weltkriegs.
Privatleben
Crick heiratete zweimal, bekam drei Kinder und war Großvater von sechs Enkeln; sein Bruder Anthony, geboren 1918, starb ihm 1966 voraus.
Ehepartner:
- Ruth Doreen Crick, geb. Dodd geb. 1913, verh. 18. Februar 1940 – 8. Mai 1947. gest. 2011, wurde Mrs. James Stewart Potter
- Odile Crick, geb. Speed geb. 11. August 1920, verh. 14. August 1949 – 28. Juli 2004, gest. 5. Juli 2007
Kinder:
- Michael Francis Compton geb. 25. November 1940
- Gabrielle Anne geb. 15. Juli 1951
- Jacqueline Marie-Therese ;
Enkel
- Alexander geb. März 1974
- Kindra geb. Mai 1976
- Camberley geb. Juni 1978
- Francis Henry Riley geb. Februar 1981, vier Kinder von Michael & Barbara Crick
- Mark & Nicholas, Kinder der verstorbenen Jacqueline und Christopher Nichols.
Crick starb am Morgen des 28. Juli 2004 an Darmkrebs im Thornton Hospital der University of California, San Diego UCSD in La Jolla; er wurde eingeäschert und seine Asche wurde in den Pazifischen Ozean verstreut. Eine öffentliche Gedenkfeier fand am 27. September 2004 am Salk Institute, La Jolla, in der Nähe von San Diego, Kalifornien statt; zu den Gastsprecher gehörten James Watson, Sydney Brenner, Alex Rich, Seymour Benzer, Aaron Klug, Christof Koch, Pat Churchland, Vilayanur Ramachandran, Tomaso Poggio, Leslie Orgel, Terry Sejnowski, sein Sohn Michael Crick und seine jüngste Tochter Jacqueline Nichols. Eine private Gedenkfeier für Familie und Kollegen fand am 3. August 2004 statt.
Forschung
Crick war an zwei grundlegenden ungelösten Problemen der Biologie interessiert: wie Moleküle den Übergang vom Unbelebten zum Lebenden machen und wie das Gehirn einen bewussten Geist schafft. Er erkannte, dass sein Hintergrund ihn besser für die Forschung zum ersten Thema und zum Bereich der Biophysik qualifizierte. Es war zu dieser Zeit von Cricks Übergang von der Physik zur Biologie, dass er von Linus Pauling und Erwin Schrödinger beeinflusst wurde. Es war theoretisch klar, dass kovalente Bindungen in biologischen Molekülen die strukturelle Stabilität bieten könnten, die notwendig ist, um genetische Informationen in Zellen zu speichern. Es blieb nur noch als Übung der experimentellen Biologie, genau zu entdecken, welches Molekül das genetische Molekül war. Nach Cricks Ansicht offenbarten Charles Darwins Theorie der Evolution durch natürliche Auswahl, Gregor Mendels Genetik und das Wissen über die molekulare Grundlage der Genetik, wenn kombiniert, das Geheimnis des Lebens. Crick hatte die sehr optimistische Ansicht, dass Leben sehr bald in einem Reagenzglas geschaffen würde. Allerdings dachten einige Leute wie die Mitforscherin und Kollegin Esther Lederberg, dass Crick unduly optimistisch war.
Es war klar, dass ein Makromolekül wie ein Protein wahrscheinlich das genetische Molekül sein würde. Es war jedoch allgemein bekannt, dass Proteine strukturelle und funktionelle Makromoleküle sind, von denen einige enzymatische Reaktionen von Zellen durchführen. In den 1940er Jahren waren einige Beweise gefunden worden, die auf ein anderes Makromolekül, DNA, die andere Hauptkomponente von Chromosomen, als Kandidat für ein genetisches Molekül hindeuteten. Im Avery-MacLeod-McCarty-Experiment von 1944 zeigten Oswald Avery und seine Mitarbeiter, dass ein vererbter phänotypischer Unterschied in Bakterien verursacht werden konnte, indem man ihnen ein bestimmtes DNA-Molekül zur Verfügung stellte.
Allerdings wurden andere Beweise so interpretiert, dass DNA strukturell uninteressant war und möglicherweise nur ein molekulares Gerüst für die anscheinend interessanteren Proteinmoleküle bildete. Crick war 1949 am richtigen Ort, in der richtigen Gedankenverfassung, zur richtigen Zeit, um sich Max Perutz' Projekt an der Universität Cambridge anzuschließen, und begann, an der Röntgenkristallographie von Proteinen zu arbeiten. Die Röntgenkristallographie bot theoretisch die Möglichkeit, die Molekularstruktur großer Moleküle wie Proteine und DNA aufzudecken, aber es gab dann ernsthafte technische Probleme, die verhinderten, dass Röntgenkristallographie auf solch große Moleküle angewendet wurde.
1949–1950
Crick brachte sich selbst die mathematische Theorie der Röntgenkristallographie bei. Während des Zeitraums von Cricks Studium der Röntgenbeugung versuchten Forscher im Cambridge-Labor, die stabilste Helixkonformation von Aminosäureketten in Proteinen die Alphahelix zu bestimmen. Linus Pauling war der erste, der das Verhältnis von 3,6 Aminosäuren pro Helixwindung der Alphahelix identifizierte. Crick war Zeuge der Arten von Fehlern, die seine Mitarbeiter in ihren fehlgeschlagenen Versuchen machten, ein korrektes Molekularmodell der Alphahelix zu erstellen; diese stellten sich als wichtige Lehren heraus, die in der Zukunft auf die Helixstruktur der DNA angewendet werden konnten. Zum Beispiel lernte er die Bedeutung der strukturellen Steifheit, die Doppelbindungen Molekülstrukturen verleihen, was sowohl für Peptidverbindungen in Proteinen als auch für die Struktur von Nukleotiden in der DNA relevant ist.
1951–1953: DNA-Struktur
1951 und 1952 half Crick zusammen mit William Cochran und Vladimir Vand bei der Entwicklung einer mathematischen Theorie der Röntgenbeugung durch ein helikales Molekül. Dieses theoretische Ergebnis stimmte gut mit Röntgendaten für Proteine überein, die Sequenzen von Aminosäuren in der Alphahelix-Konformation enthalten. Die helikale Beugungstheorie erwies sich auch als nützlich zum Verständnis der Struktur von DNA.
Ende 1951 begann Crick, mit James Watson am Cavendish Laboratory der Universität Cambridge, England, zu arbeiten. Mit Hilfe von „Foto 51", den Röntgenbeugungsergebnissen von Rosalind Franklin und ihrer Doktorandin Raymond Gosling vom King's College London, die ihnen von Gosling und Franklins Kollege Wilkins gegeben wurden, entwickelten Watson und Crick zusammen ein Modell für eine Helixstruktur von DNA, das sie 1953 veröffentlichten. Dafür und nachfolgende Arbeiten wurden ihnen 1962 zusammen mit Wilkins der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin verliehen.
Als Watson nach Cambridge kam, war Crick ein 35-jähriger Doktorand aufgrund seiner Arbeit während des Zweiten Weltkriegs und Watson war erst 23, hatte aber bereits einen PhD. Sie teilten ein Interesse am grundlegenden Problem, wie genetische Informationen in Molekülform gespeichert werden könnten. Watson und Crick sprachen endlos über DNA und die Idee, dass es möglich sein könnte, ein gutes Molekularmodell seiner Struktur zu erraten. Ein wichtiger experimenteller Aspekt
