मैक्स डेलब्रुक: भौतिक विज्ञानी जो जीवन की क्वांटम छलांग खोजने निकले

उन्होंने वोल्फगैंग पाउली (Wolfgang Pauli) के अधीन प्रशिक्षण लिया और नील्स बोहर (Niels Bohr) के साथ काम किया, और हर उचित उम्मीद के अनुसार उन्हें अपना करियर सैद्धांतिक भौतिकी में बिताना चाहिए था। इसके बजाय मैक्स डेलब्रुक (Max Delbrück) ने बोहर के इस अनुमान का उपयोग किया कि क्वांटम-शैली की पूरकता जीवित प्रणालियों तक बढ़ सकती है, और इसे भौतिकी छोड़कर बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस पर शोध करने के बहाने के रूप में इस्तेमाल किया—यह एक पूर्ण शैली-परिवर्तन था जिसने एक उप-उत्पाद के रूप में आणविक जीव विज्ञान (molecular biology) के क्षेत्र का आविष्कार करने में मदद की।

बर्लिन, भौतिकी, और एक महत्वपूर्ण सुझाव

डेलब्रुक का जन्म 4 सितंबर 1906 को बर्लिन में हुआ था, जो बौद्धिक और अंततः राजनीतिक रूप से समृद्ध परिवार से थे: उनकी मां रसायनज्ञ जस्टस वॉन लीबिग (Justus von Liebig) की वंशज थीं, और उनके पिता, हंस डेलब्रुक (Hans Delbrück), बर्लिन विश्वविद्यालय में इतिहास के प्रोफेसर थे। उन्होंने क्वांटम यांत्रिकी के क्रांतिकारी शुरुआती दौर में गोटिंगेन विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी और फिर सैद्धांतिक भौतिकी का अध्ययन किया, और 1930 में अपनी डॉक्टरेट पूरी की। इसके बाद उन्होंने इंग्लैंड, स्विट्जरलैंड और डेनमार्क में पोस्टडॉक्टरल के महत्वपूर्ण वर्ष बिताए, जहाँ उनकी मुलाकात पाउली और बोहर से हुई। यह बोहर का विचार था कि क्वांटम यांत्रिकी को नियंत्रित करने वाला पूरकता सिद्धांत जीव विज्ञान में भी समान हो सकता है, जिसने डेलब्रुक का ध्यान जीवित प्रणालियों की ओर आकर्षित किया।

1932 में बर्लिन लौटने के बाद, डेलब्रुक ने यूरेनियम विकिरण प्रयोगों पर लिसे मेइटनर (Lise Meitner) के सहायक के रूप में काम किया। 1935 में, उन्होंने निकोलाई तिमोफीव-रेसोव्स्की (Nikolay Timofeev-Ressovsky) और कार्ल जिमर (Karl Zimmer) के साथ एक शोध पत्र लिखा, जिसमें जीन को विकिरण द्वारा उत्परिवर्तन (mutation) के लिए अतिसंवेदनशील एक असतत आणविक संरचना के रूप में प्रस्तुत किया गया। इस शोध पत्र का तत्काल प्रभाव मामूली था लेकिन इसकी पहुंच दूर तक थी: इरविन श्रोडिंगर (Erwin Schrödinger) ने 1944 के अपने प्रभावशाली व्याख्यान-सह-पुस्तक 'व्हाट इज लाइफ?' (What Is Life?) में इसका सीधा उल्लेख किया, जिसने भौतिकविदों की एक पूरी पीढ़ी को जीव विज्ञान की ओर आकर्षित करने में मदद की।

ड्रोसोफिला से बैक्टीरियोफेज तक

1937 की रॉकफेलर फाउंडेशन फेलोशिप डेलब्रुक को फल मक्खी (fruit-fly) आनुवंशिकी का अध्ययन करने के लिए कैलटेक (Caltech) ले आई, लेकिन उन्होंने आणविक स्तर पर आनुवंशिकता का अध्ययन करने के लिए एक स्वच्छ प्रणाली के रूप में बैक्टीरियोफेज (बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस) की ओर तेजी से रुख किया। एमोरी एलिस (Emory Ellis) के साथ काम करते हुए, उन्होंने 1939 में 'द ग्रोथ ऑफ बैक्टीरियोफेज' (The Growth of Bacteriophage) प्रकाशित की, जिसमें यह प्रदर्शित किया गया कि फेज आबादी निरंतर घातीय वृद्धि के बजाय अलग-अलग सिंक्रनाइज़ विस्फोटों में गुणा होती है। इस खोज ने वायरस जीव विज्ञान को अपनी पहली वास्तविक मात्रात्मक प्रायोगिक पद्धति प्रदान की।

फेज ग्रुप और लुरिया-डेलब्रुक प्रयोग

1940 से 1947 तक डेलब्रुक ने वेंडरबिल्ट विश्वविद्यालय में भौतिकी पढ़ाई और साथ ही जीव विज्ञान अनुसंधान कार्यक्रम चलाया। इसी दौरान उन्होंने वे सहयोग बनाए जिसने उनके करियर को परिभाषित किया: 1941 से साल्वाडोर लुरिया (Salvador Luria) के साथ और 1943 से अल्फ्रेड हर्षे (Alfred Hershey) के साथ। 1942 में लुरिया और डेलब्रुक ने वह प्रकाशित किया जो लुरिया-डेलब्रुक प्रयोग के रूप में जाना गया। उन्होंने जीवाणु संस्कृतियों पर एक सांख्यिकीय 'फ्लक्चुएशन टेस्ट' का उपयोग करके दिखाया कि वायरल संक्रमण के प्रति प्रतिरोध वायरस के प्रति प्रेरित प्रतिक्रिया के बजाय सहज, पूर्व-मौजूद उत्परिवर्तन से उत्पन्न होता है। यह सूक्ष्मजीव स्तर पर काम करने वाली डार्विनियन भिन्नता की एक कठोर, मात्रात्मक पुष्टि थी, जिसे एक भौतिक विज्ञानी ने सांख्यिकीय तर्क का उपयोग करके जीव विज्ञान के एक ऐसे सवाल पर दिया, जिस पर जीवविज्ञानी वर्षों से बिना किसी निष्कर्ष के बहस कर रहे थे।

1945 में, डेलब्रुक, लुरिया और हर्षे ने कोल्ड स्प्रिंग हार्बर लेबोरेटरी में बैक्टीरियोफेज आनुवंशिकी पर एक ग्रीष्मकालीन पाठ्यक्रम स्थापित किया, जो उस केंद्र का आयोजन स्थल बना जिसे शोधकर्ता 'फेज ग्रुप' (Phage Group) कहने लगे—वैज्ञानिकों का एक अनौपचारिक लेकिन अत्यधिक प्रभावशाली नेटवर्क, जिनके साझा तरीकों और मानकीकृत प्रायोगिक प्रणालियों को व्यापक रूप से आणविक जीव विज्ञान के एक अलग अनुशासन के रूप में उभरने में तेजी लाने का श्रेय दिया जाता है।

कैलटेक और दूसरा वैज्ञानिक जीवन

डेलब्रुक 1947 के अंत में एक जीव विज्ञान प्रोफेसर के रूप में कैलटेक लौट आए और 1977 में प्रोफेसर एमेरिटस के रूप में सेवानिवृत्त होने तक वहीं रहे, सिवाय उस अवधि के जब उन्होंने कोलोन विश्वविद्यालय में एक आणविक आनुवंशिकी संस्थान की स्थापना और निर्देशन किया, जिसका औपचारिक उद्घाटन 1962 में हुआ था। अपने बाद के शोध वर्षों में, उन्होंने फेज आनुवंशिकी से हटकर संवेदी शरीर विज्ञान की ओर रुख किया, जहाँ उन्होंने यह अध्ययन करने के लिए कि सरल जैविक प्रणालियाँ प्रकाश का पता कैसे लगाती हैं और प्रतिक्रिया करती हैं, फंगस फाइकोमाइसेस (Phycomyces) का एक मॉडल जीव के रूप में उपयोग किया—यह उनका दूसरा वैज्ञानिक मोड़ था जो उनके पहले मोड़ जितना ही सोच-समझकर लिया गया था।

परिवार, युद्ध और नुकसान

नाजी शासन के तहत डेलब्रुक के परिवार ने एक असाधारण कीमत चुकाई: उनकी बहन एमी (Emmi) ने क्लाउस बोनहोफर (Klaus Bonhoeffer) से शादी की थी, और 20 जुलाई की साजिश के बाद हिटलर का विरोध करने की भूमिका के लिए 1945 में क्लाउस और उनके भाई डिट्रिच बोनहोफर (Dietrich Bonhoeffer) दोनों को निष्पादित कर दिया गया, जबकि डेलब्रुक के अपने भाई जस्टस (Justus) की उसी वर्ष सोवियत हिरासत में मृत्यु हो गई। डेलब्रुक स्वयं युद्ध के सबसे बुरे वर्षों से पहले जर्मनी छोड़ चुके थे और 1945 में संयुक्त राज्य अमेरिका के नागरिक बन गए, उन्होंने अपना वैज्ञानिक जीवन उस महाद्वीप पर बनाया जिसकी कीमत उनके भाई-बहनों ने नाजीवाद के विरोध में अपनी जान देकर चुकाई थी।

मैक्स को जीनियस क्यों कहा जाता है

डेलब्रुक की जीनियस की स्थिति बौद्धिक हस्तांतरण के एक असामान्य रूप से जानबूझकर किए गए कार्य पर टिकी है: वे जीव विज्ञान में नहीं भटक गए थे, बल्कि उन्होंने मात्रात्मक कठोरता, सांख्यिकीय परीक्षण और न्यूनतम-प्रणाली प्रायोगिक डिजाइन की भौतिकी की आदतों को सचेत रूप से एक ऐसे क्षेत्र में आयात किया, जो फेज ग्रुप से पहले अक्सर ढीले अवलोकन विधियों पर चलता था। नोबेल समिति ने 1969 में लुरिया और हर्षे के साथ संयुक्त रूप से उन्हें 'वायरस के प्रतिकृति तंत्र और आनुवंशिक संरचना के संबंध में उनकी खोजों के लिए' शरीर विज्ञान या चिकित्सा में पुरस्कार दिया। समिति ने विशेष रूप से बैक्टीरियोफेज अनुसंधान को 'अस्पष्ट अनुभववाद से एक सटीक विज्ञान में' बदलने का श्रेय उन्हें दिया—यह भाषा ठीक उसी उपलब्धि का वर्णन करती है जो भौतिक विज्ञानी के अनुशासन को जीव विज्ञान में प्रत्यारोपण करने से प्राप्त हुई थी। रॉयल सोसाइटी के विदेशी सदस्य के रूप में उनका चुनाव और उनके नाम पर बर्लिन में मैक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मॉलिक्यूलर मेडिसिन का नाम रखा जाना उसी आम सहमति को दर्शाता है। ईमानदार जटिलता यह है कि डेलब्रुक का अपना व्यक्तिगत प्रयोगात्मक आउटपुट खोज की गिनती के हिसाब से तुलनात्मक रूप से मामूली था; उनका अधिक टिकाऊ योगदान तर्कसंगत रूप से संस्थागत और शैक्षणिक था—फेज ग्रुप की संस्कृति का निर्माण करना और उन शोधकर्ताओं को प्रशिक्षित करना जिन्होंने क्षेत्र की बाद की कई सफलताओं को हासिल किया—यह एकान्त अंतर्दृष्टि के बजाय पद्धति और सलाह का जीनियस था।

विरासत

डेलब्रुक का निधन 9 मार्च 1981 को पासाडेना, कैलिफोर्निया में हुआ, उन्होंने कैलटेक में तीन दशक बिताए और एक पूरे वैज्ञानिक क्षेत्र की आधारभूत कार्यप्रणाली स्थापित करने में मदद की। मैक्स डेलब्रुक पुरस्कार और मैक्स डेलब्रुक सेंटर फॉर मॉलिक्यूलर मेडिसिन उनके नाम को आगे बढ़ाते हैं, लेकिन उनकी अधिक विस्तृत विरासत आधुनिक आणविक जीव विज्ञान की कार्य-संस्कृति ही है—मात्रात्मक, न्यूनतम-प्रणाली, सांख्यिकीय रूप से कठोर—जिसे गोटिंगेन-प्रशिक्षित एक भौतिक विज्ञानी ने जीव विज्ञान में एक प्रयोग के रूप में प्रत्यारोपित किया।