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Rosalind Elsie Franklin 25. Juli 1920 – 16. April 1958 war eine englische Chemikerin und Röntgenkristallografin, deren Arbeit für das Verständnis der Molekülstrukturen von DNS Desoxyribonukleinsäure, RNS Ribonukleinsäure, Viren, Kohle und Graphit von zentraler Bedeutung war. Obwohl ihre Arbeiten zu Kohle und Viren zu ihren Lebzeiten geschätzt wurden, wurden ihre Beiträge zur Entdeckung der DNS-Struktur weitgehend posthum anerkannt.
Franklin wurde in der Norland Place, einer privaten Tagesschule in West London, der Lindores School for Young Ladies, einem Internat in Sussex, und der St Paul's Girls' School in London unterrichtet. Anschließend studierte sie Naturwissenschaften am Newnham College in Cambridge, von wo sie 1941 graduierte. Mit einem Forschungsstipendium trat sie dem Laboratorium für physikalische Chemie der Universität Cambridge unter Ronald George Wreyford Norrish bei, der sie mit seinem Mangel an Begeisterung enttäuschte. Die British Coal Utilisation Research Association BCURA bot ihr 1942 eine Forschungsposition an und leitete ihre Arbeit zu Kohle ein. Dies half ihr, 1945 einen Ph.D. zu erwerben. Sie ging 1947 nach Paris als chercheur Postdoktor-Forscher unter Jacques Mering am Laboratoire Central des Services Chimiques de l'État, wo sie eine versierte Röntgenkristallografin wurde. Sie wurde 1951 Forschungsassistentin am King's College London und arbeitete an Röntgenbeugungsstudien, die schließlich zur Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der DNS führen würden. 1953 wurde sie nach zwei Jahren aufgrund von Meinungsverschiedenheiten mit ihrem Direktor John Randall und noch mehr mit ihrem Kollegen Maurice Wilkins gezwungen, ans Birkbeck College zu wechseln. Am Birkbeck bot ihr John Desmond Bernal, Leiter der Physik-Abteilung, ein separates Forschungsteam an. Sie starb 1958 im Alter von 37 Jahren an Eierstockkrebs.
Franklin ist vor allem für ihre Arbeit zu den Röntgenbeugungsbildern der DNS bekannt, insbesondere Foto 51, während ihrer Zeit am King's College London, was zur Entdeckung der DNS-Doppelhelix führte, für die Francis Crick, James Watson und Maurice Wilkins 1962 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin teilten. Watson schlug vor, dass Franklin idealerweise zusammen mit Wilkins einen Nobelpreis für Chemie erhalten hätte, aber obwohl es noch keine Regel gegen posthume Auszeichnungen gab, machte das Nobelkomitee in der Regel keine posthumen Nominierungen.
Nach Abschluss ihrer Arbeit zur DNS leitete Franklin Pionierarbeit am Birkbeck zur Untersuchung der Molekülstrukturen von Viren. Ihr Teammitglied Aaron Klug setzte ihre Forschung fort und gewann 1982 den Nobelpreis für Chemie.
Früher Lebensweg
Franklin wurde am 25. Juli 1920 in 50 Chepstow Villas, Notting Hill, London, in eine wohlhabende und einflussreiche britisch-jüdische Familie geboren.
Familie
Franklins Vater war Ellis Arthur Franklin 1894–1964, ein politisch liberaler Londoner Investmentbanker, der an der Working Men's College der Stadt lehrte, und ihre Mutter war Muriel Frances Waley 1894–1976. Rosalind war die ältere Tochter und das zweite Kind in der Familie von fünf Kindern. David geboren 1919 war der älteste Bruder; Colin 1923-2020, Roland geboren 1926 und Jenifer geboren 1929 waren ihre jüngeren Geschwister.
Der Onkel von Franklins Vater war Herbert Samuel später Viscount Samuel, der 1916 Innenminister war und der erste praktizierende Jude, der im britischen Kabinett diente. Ihre Tante Helen Caroline Franklin, in der Familie als Mamie bekannt, war mit Norman de Mattos Bentwich verheiratet, der Generalanwalt im britischen Mandat Palästinas war. Helen war aktiv in der Gewerkschaftsorganisation und der Frauenstimmrechtsbewegung tätig und war später Mitglied des London County Council. Franklins Onkel Hugh Franklin war eine weitere prominente Figur in der Stimmrechtsbewegung, obwohl seine Handlungen darin die Franklin-Familie beschämten. Rosalind's zweiter Name „Elsie" war zur Erinnerung an die erste Frau von Hugh, die 1918 an der Grippepandemie starb. Ihre Familie war aktiv am Working Men's College beteiligt, wo ihr Vater die Fächer Elektrizität, Magnetismus und die Geschichte des Großen Krieges am Abend lehrte und später Vizeprinzipal wurde.
Franklins Eltern halfen bei der Ansiedlung jüdischer Flüchtlinge aus Europa, die vor den Nazis geflohen waren, besonders jener aus dem Kindertransport. Sie nahmen zwei jüdische Kinder in ihr Haus auf, und eines davon, eine neunjährige Österreicherin, Evi Eisenstädter, teilte sich Jenifers Zimmer. Evis Vater Hans Mathias Eisenstädter war in Buchenwald inhaftiert gewesen, und nach der Befreiung nahm die Familie den Namen „Ellis" an.
Ausbildung
Seit ihrer frühen Kindheit zeigte Franklin außergewöhnliche schulische Fähigkeiten. Mit sechs Jahren trat sie ihrem Bruder Roland in der Norland Place School bei, einer privaten Tagesschule in West London. Zu dieser Zeit beschrieb ihre Tante Mamie Helen Bentwich sie ihrem Ehemann folgendermaßen: „Rosalind ist beängstigend geschickt – sie verbringt die ganze Zeit damit, Arithmetik zum Vergnügen zu betreiben, und bekommt ihre Summen immer richtig." Sie entwickelte auch frühes Interesse an Cricket und Hockey. Mit neun Jahren trat sie in ein Internat ein, Lindores School for Young Ladies in Sussex. Die Schule lag in der Nähe des Meeres, und die Familie wollte ein gutes Umfeld für ihre zarte Gesundheit.
Sie war 11 Jahre alt, als sie zur St Paul's Girls' School in Hammersmith, West London, ging, einer der wenigen Mädchenschulen in London, die Physik und Chemie unterrichtete. An St Paul's war sie ausgezeichnet in Naturwissenschaften, Latein und Sport. Sie lernte auch Deutsch und wurde fließend in Französisch, eine Sprache, die sie später nützlich finden würde. Sie führte ihre Klassen an und gewann jährliche Auszeichnungen. Ihre einzige schulische Schwäche war in Musik, wegen der der Schulmusikdirektor, der Komponist Gustav Holst, einmal ihre Mutter aufsuchte, um zu fragen, ob sie möglicherweise an einem Hörverlust oder Mandelentzündung gelitten hatte. Mit sechs Auszeichnungen bestand sie ihre Matura 1938 und gewann ein Universitätsstipendium, die School Leaving Exhibition von £30 pro Jahr für drei Jahre und £5 von ihrem Großvater. Ihr Vater bat sie, das Stipendium einem bedürftigen Flüchtlingsstudenten zu geben.
Cambridge und Zweiter Weltkrieg
Franklin ging 1938 zum Newnham College in Cambridge und studierte Chemie innerhalb der Natural Sciences Tripos. Dort traf sie den Spektroskopiker Bill Price, der mit ihr als Laborassistent arbeitete und der später einer ihrer leitenden Kollegen am King's College London wurde. 1941 erhielt sie zweite Klasse mit Auszeichnung aus ihren Abschlussprüfungen. Die Auszeichnung wurde als Bachelor-Abschluss für Beschäftigungsqualifikationen akzeptiert. Cambridge begann 1947, titulare B.A.- und M.A.-Grade an Frauen zu vergeben, und die früheren weiblichen Absolventen erhielten diese rückwirkend. In ihrem letzten Jahr in Cambridge traf sie eine französische Flüchtling Adrienne Weill, eine ehemalige Schülerin von Marie Curie, die einen großen Einfluss auf ihr Leben und ihre Karriere hatte und ihr half, ihr gesprochenes Französisch zu verbessern.
Franklin erhielt ein Forschungsstipendium am Newnham College, mit dem sie sich dem Laboratorium für physikalische Chemie der Universität Cambridge anschloss, um unter Ronald George Wreyford Norrish zu arbeiten, der später den Nobelpreis für Chemie gewann. In ihrem einjährigen Aufenthalt dort hatte sie nicht viel Erfolg. Wie sein Biograf beschrieb, war Norrish „hartnäckig und fast widerspenstig im Argument, anmaßend und empfindlich gegenüber Kritik". Er konnte sich nicht entscheiden, worauf sie arbeiten sollte, und zu dieser Zeit verfiel er in starkes Trinken. Franklin schrieb, dass er sie ihn völlig verachten ließ. Sie verließ Norrish's Lab und erfüllte die Anforderungen der National Service Acts, indem sie 1942 als stellvertretende Forschungsbeamtin bei der British Coal Utilisation Research Association BCURA arbeitete. Die BCURA war auf dem Coombe Springs Estate in der Nähe von Kingston upon Thames in der Nähe der südwestlichen Grenze Londons angesiedelt. Norrish war Berater für das Militär bei BCURA. John G. Bennett war der Direktor. Marcello Pirani und Victor Goldschmidt, beide Flüchtlinge vor den Nazis, waren Berater und hielten Vorlesungen an der BCURA, während Franklin dort arbeitete. Während ihrer BCURA-Forschung wohnte sie in Adrienne Weills Pension in Cambridge, bis ihre Cousine Irene Franklin sie bat, ein leerstehendes Haus ihres Onkels in Putney zu teilen. Mit Irene meldete sie sich freiwillig als Luftschutzbote an und machte regelmäßig Patrouilles, um die Wohlfahrt von Menschen während Luftangriffen zu überwachen.
Sie untersuchte die Porenstruktur von Kohle unter Verwendung von Helium, um ihre Dichte zu bestimmen. Dadurch entdeckte sie die Beziehung zwischen den feinen Verengungen in den Poren von Kohle und der Durchlässigkeit des porösen Raums. Durch die Schlussfolgerung, dass Stoffe mit zunehmendem Druck in Reihenfolge der Molekülgröße ausgestoßen wurden, half sie bei der Klassifizierung von Kohle und sagte deren Leistung für Brennstoffzwecke und für die Herstellung von Kriegsgeräten wie Gasmasken genau voraus. Diese Arbeit war die Grundlage ihrer Ph.D.-These Die physikalische Chemie fester organischer Kolloide mit besonderer Berücksichtigung von Kohle, für die die Universität Cambridge ihr 1945 einen Ph.D. verlieh. Es war auch die Grundlage mehrerer Arbeiten.
Karriere und Forschung
Franklin verbrachte ihre Karriere arbeitend in London und Paris.
Paris
Mit dem Ende des Zweiten Weltkriegs 1945 bat Franklin Adrienne Weill um Hilfe und sie wissen zu lassen von Stellenangeboten für „einen Physikochemiker, der sehr wenig physikalische Chemie kennt, aber viel über die Löcher in Kohle weiß". Auf einer Konferenz im Herbst 1946 stellte Weill sie Marcel Mathieu vor, einen Direktor des Centre national de la recherche scientifique CNRS, des Netzwerks von Instituten, das den Großteil der von der französischen Regierung unterstützten wissenschaftlichen Forschungslaboratorien umfasst. Dies führte zu ihrer Ernennung mit Jacques Mering am Laboratoire Central des Services Chimiques de l'État in Paris. Sie trat dem Labo bei, wie vom Personal von Mering genannt, am 14. Februar 1947 als einer von fünfzehn chercheurs Forschern.
Mering war ein Röntgenkristallograf, der Röntgenbeugung auf die Untersuchung von Rayon und anderen amorphen Stoffen anwandte, im Gegensatz zu den Tausenden regulärer Kristalle, die jahrelang mit dieser Methode untersucht worden waren. Er lehrte sie die praktischen Aspekte der Anwendung von Röntgenkristallografie auf amorphe Stoffe. Dies stellte neue Herausforderungen bei der Durchführung von Experimenten und der Interpretation von Ergebnissen dar. Franklin wendete sie auf weitere Probleme im Zusammenhang mit Kohle und anderen kohlenstoffhaltigen Materialien an, insbesondere auf die Veränderungen der Atomanordnung, wenn diese in Graphit umgewandelt werden. Sie veröffentlichte mehrere weitere Arbeiten zu diesem Thema, das Teil des Mainstreams der Physik und Chemie von Kohle und Kohlenstoff geworden ist. Sie prägte die Begriffe graphitisierter und nicht graphitisierter Kohlenstoff. Die Kohlearbeit wurde in einer Monographie von 1993 und in dem regelmäßig veröffentlichten Lehrbuch Chemistry and Physics of Carbon behandelt. Mering setzte das Studium von Kohlenstoff in verschiedenen Formen unter Verwendung von Röntgenbeugung und anderen Methoden fort.
King's College London
1950 erhielt Franklin ein dreijähriges Turner & Newall Fellowship, um am King's College London zu arbeiten. Im Januar 1951 begann sie als Forschungsassistentin in der Biophysik-Einheit des Medical Research Council MRC unter der Leitung von John Randall zu arbeiten. Sie war ursprünglich ernannt worden, um an Röntgenbeugung von Proteinen und Lipiden in Lösung zu arbeiten, aber Randall leitete ihre Arbeit auf DNS-Fasern um, da es neue Entwicklungen auf diesem Gebiet gab, und sie war die einzige erfahrene experimentelle Beugungsforscherin am King's zu dieser Zeit. Randall nahm diese Umverteilung vor, bevor Franklin am King's zu arbeiten begann, wegen der Pionierarbeit von DNS-Forscher Maurice Wilkins, und er wies Raymond Gosling, den Doktoranden, der mit Wilkins arbeitete, an, ihr Assistent zu sein.
Schon mit primitivem Equipment hatten Wilkins und Gosling ein ausgezeichnetes Beugungsbild der DNS erhalten, das weiteres Interesse an diesem Molekül weckte. Sie führten seit Mai 1950 Röntgenbeugungsanalysen der DNS in der Einheit durch, aber Randall hatte ihnen nicht mitgeteilt, dass er Franklin gebeten hatte, sowohl die DNS-Beugungsarbeit als auch die Betreuung von Goslings These zu übernehmen. Randalls mangelnde Kommunikation über diese Umverteilung trug erheblich zu der gut dokumentierten Reibung bei, die zwischen Wilkins und Franklin entstand.
Franklin, jetzt mit Gosling arbeitend, begann, ihr Fachwissen in Röntgenbeugungstechniken auf die Struktur der DNS anzuwenden. Sie verwendete eine neue Feinfokus-Röntgenröhre und Mikrokamera, die Wilkins bestellte, aber die sie verfeinerte, anpasste und sorgfältig fokussierte. Unter Rückgriff auf ihren physikochemischen Hintergrund manipulierte sie auch geschickt die kritische Befeuchtung ihrer Proben. Als Wilkins nach dieser verbesserten Technik fragte, antwortete sie in Worten, die Wilkins beleidigten, da Franklin „einen Hauch von kühler Überlegenheit" hatte.
Franklin präsentierte ihre Daten bei einem Vortrag im November 1951 am King's College London. In ihren Vorlesungsnotizen schrieb Franklin folgendes:
„Die Ergebnisse deuten auf eine helikalische Struktur hin (die sehr dicht gepackt sein muss), die 2, 3 oder 4 koaxiale Nukleinsäureketten pro helikale Einheit enthält und die Phosphatgruppen in der Nähe der Außenseite hat."
Franklins Gewohnheit, Menschen intensiv in die Augen zu schauen, während sie prägnant, ungeduldig und direkt war, machte viele ihrer Kollegen nervös. Im krassen Gegensatz dazu war Wilkins sehr schüchtern und sprach langsam überlegend, während er vermied, jemanden direkt in die Augen zu schauen. Trotz der angespannten Atmosphäre entdeckten Franklin und Gosling, dass es zwei Formen von DNS gab: bei hoher Luftfeuchtigkeit, wenn die DNS nass war, wurde die DNS-Faser lang und dünn; wenn sie trocken war, wurde sie kurz und dick.
