प्रदीप रावत
क्ष-किरण वापरणे ते ‘डीएनए’ रचनेचा शोध हा पल्ला लांबचाच, पण रोझलिंड फ्रँकलिन, लायसन पॉलिंग, फ्रान्सिस क्रिक, जेम्स वॉटसन यांनी तो गाठल्यावर जैविक पालटही शोधता आले..
साल १८९५. त्या काळात कॅथोड किरणांचा म्हणजे विजाणूंचा (इलेक्ट्रॉन्स) प्रवाह ‘क्रूक नळी’मधून हाताळण्याचे तंत्र अवगत झाले होते. व्युर्झबर्ग नावाच्या जर्मनीतल्या छोटय़ा शहरात विलहेम् रोंटगेन नावाचा वैज्ञानिक हीच कॅथोड किरणे क्रूकनळी वापरून न्याहाळत होता. त्यापासून बऱ्याच अंतरावर असलेल्या पडद्यावर त्याला एक हलकासा प्रकाश जाणवला. हा प्रकाश कॅथोड किरणांनी उपजला असेल? ते यंत्र तर बरेच लांब होते. त्याच्यावर काळय़ाकभिन्न पुठ्ठय़ासारख्या जाड कागदाचे आवरण होते. त्यातून काही प्रकाश पाझरणे कसे शक्य होते? पण त्याने शंकेचा पिच्छा सोडला नाही. पुढच्या काही आठवडय़ांतच हा सगळा कॅथोड प्रवाहाचाच प्रताप आहे.. एवढेच नव्हे तर त्यातून उद्भवणारे निराळय़ा धर्तीचे किरण आहेत, असे त्याच्या ध्यानी आले. ख्रिसमसअगोदर त्याने आपल्या बायकोला यंत्रशाळेत बोलावले आणि त्याच किरणांचा वापर करून तिच्या हाताचा ठसा काचेवर घेतला! तिच्या हातातील स्नायू सोडून फक्त हाडे आणि विवाहाची अंगठी त्या प्रकाशचित्रात उजळली होती. बायको म्हणाली, ‘..माझा मरणोत्तर सांगाडा दाखवतो आहेस!’
एरवी वस्तूवर आदळलेले किरण माघारी परतून काचेवर उमटतात आणि प्रकाशचित्र ऊर्फ छायाचित्र उमटते! हे किरण माघारी परतण्याऐवजी वस्तूच्या आरपार धावत होते. पण सगळय़ा भागांत नव्हे. कठीण घन वस्तूंना ते भेदत नव्हते. कालांतराने ‘नेचर’ या सुप्रतिष्ठित नियतकालिकात आरपारदर्शी किरणांचा ‘सिद्धशोध’ प्रसिद्ध झाला! या अर्थआरपार किरणांना त्याने नाव दिले एक्स-रे! क्ष-किरण. बीजगणितात अज्ञात संख्येला ‘क्ष’ म्हणतात त्याचा हा प्रभाव! त्या किरणांचा वापर करून शरीरात मोडलेल्या हाडांचे दर्शन शक्य झाले. त्यावरचे उपाय अधिक नेमके झाले. १९०१ साली भौतिक विज्ञानातले पहिले नोबेल पारितोषिक जाहीर झाले ते रोंटगेन याला!
प्रकाश कोणता का असेना, त्याच्याभोवती वेढलेला एक सनातन प्रश्न आहेच! प्रकाशाचे रूप काय आहे? लहरीसारखे की कणांसारखे? की लहरीसारख्या वागणाऱ्या कणांसारखे? उदा. मॅक्स फॉन लॉऊ या जर्मन भौतिक वैज्ञानिकाने युक्तिवाद लढविला- ‘‘जर या किरणांचे रूप लहरीसारखे असेल तर अणूंमधल्या पोकळीतून ते वाहतील आणि त्याच्या योगाने स्फटिकांमधील अणूंच्या पोकळय़ा आणि स्फटिकांची रचना दिसू शकेल!’’ या कल्पनेतून अनेक निर्जीव-सजीवांची क्ष-किरण तपासणी करण्याचे उधाण आले. त्या खटाटोपाला स्फटिक-छबी तंत्र (क्रिस्टलोग्राफी) म्हटले जाऊ लागले. प्रथिनांच्या जैविक स्फटिकांचा या पद्धतीने वेध घेणे सुरू झाले. १९१२ साली विल्यम ब्रॅग आणि त्याचा मुलगा लॉरेन्स यांनी अशी आरपारचित्रे घेण्याचा सपाटा लावला. (मॅक्स फॉन लाऊ आणि ब्रॅग्ज पितापुत्रांनादेखील लागोपाठ नोबेल पारितोषिक मिळाले.) या अंतर्दृष्टी छबींमध्ये दिसणारी रेणूंची भूमिती क्लिष्ट भासे. त्रिमिती वस्तूचे दोन अक्षांत होणारे सपाट दर्शन. कोण किती अंतरावर मागे पुढे? सरळ की वळून मिळालेला? याचे प्रक्षेप चक्रावणारे असत. त्याचे निष्कर्ष वरपांगी निखात्री वाटत. अनेक जीवशास्त्रज्ञांचा, या पद्धतीने जैविक वस्तूंचा खात्रीशीर उलगडा होणार नाही असा ठाम समज होता. पण त्याचेही गणित उलगडू लागले होते.
केम्ब्रिजमध्ये या क्ष चित्रांचे आणि चित्रकोडय़ांचे मोठे संकलन आणि गणिती हिशोब बहरले होते. त्यात पार बुडालेली एक स्त्री वैज्ञानिक होती. तिचे नाव रोझिलड फ्रँकलिन. डीएनए द्रव्य म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या द्रव्याचे रेणूंचे अंतरंग कसे असते, हा प्रश्न पण या क्ष-किरण झोताने सोडवायचा खटाटोप चालूच होता. त्यासाठीची अनेक किरणचित्रे रोझिलडने घेतलेली होती. त्याचा कच्चा माल असलेली रासायनिक द्रव्ये- डीऑक्सिरायबोज साखर, फॉस्फरस, नायट्रोजन मुबलक असणारे अ‍ॅडेनाइन, ग्वानाइन, सायटोसाइन आणि थायमाइन हे चार पायाभूत रेणू – सर्वत्र माहीत होते. पण ते आपसात कसे गुंफले जातात याचा अदमास हुलकावणी देत होता. क्ष-किरण प्रतिमा बघून त्यांना गोफणारी सांगड हाती लागत नव्हती. हे कोडे सोडवण्याचा प्रयत्न अनेक जण करीत होते. लायनस पॉलिंग नावाचे, मोठा दबदबा असलेले एक वैज्ञानिकदेखील ही समस्या सोडवण्याच्या जवळ पोहोचले होते. पण त्याहीनंतर शोध सुरूच होता.
एक दिवस क्ष-प्रतिमेतील रेणूंची मागेपुढे असणारी ठेवण पाहून फ्रान्सिस क्रिक याला ते एका वक्राकार वळणाने गुंफलेले असावेत अशी कल्पना सुचली! हा आकार निखळ एका वळणापुरता असू शकत नव्हता. कारण ती एक तर दीर्घ साखळी होती. एवढेच नव्हे तर परस्पर गोफलेल्या घटकांचे पुन:पुन्हा परस्परांना सामोरे आवर्तन होणारी अशी ती साखळी होती. असे होण्यासाठी त्यांची ठेवण, त्याचे वळण कसे असायला पाहिजे? जेणेकरून जे क्ष- प्रतिमेत दिसणाऱ्या रूपाशी ते मिळतेजुळते होईल? क्रिकला जाणवलेले आणि सुचलेले वळण तर होतेच पण येणारे वास्तव त्यापेक्षा आणखी आश्चर्यदायी होते. त्यात रचनेत निखळ तारेचे गुंडाळलेले वेटोळे नव्हते. तशा वेटोळय़ाची कल्पना पॉलिंगने सुचविलीदेखील होती. क्रिक आणि त्यांचा सहकारी जेम्स वॉटसन यांनी कल्पक चिकाटीने साकारलेला सांगाडा सर्वात चपखल ठरला. एकमेकासमोर हात धरल्यागत उभे राहिलेली पण ठरावीक अंतराने सर्पिल (नागमोडी) गिरकी घेतल्यासारखी मुरडत पुढे धावणारी गोल गोल जिन्यागत ठेवण ही सगळय़ात चपखल बसणारा सांगाडा ठरली!
क्रिक आणि वॉटसन यांना गवसलेले कोडय़ाचे उत्तर अपार मोलाचे होते. जीवांची अगदी प्राथमिक पण कळीची लिपी हाती लागली होती. जणू जीवांच्या घडणीची वाक्ये, त्यातले शब्द, त्यातली सुटी अक्षरे यांचा ‘तिळा दार उघड’ म्हणावे असा मंत्र लाभला होता. या सगळय़ा कोडय़ाचा उलगडा करण्यात ज्यांचा ज्यांचा मोलाचा, कळीचा हातभार लागला त्या सगळय़ांना टप्प्याटप्प्याने नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला! पण रोझिलड फ्रँकलिन मात्र त्यापासून वंचित राहिली!
वास्तविक तिने केलेला उलगडा भलताच कळीचा होता. जीवशास्त्रातील जुने प्रश्न तडीला लागणार होते. अनेक नवीन तंत्रज्ञानाच्या वाटा त्यातून फोफावणार होत्या. वैद्यकीय कृषी रोगविज्ञान जीव-रसायनी क्षमता औषधनिर्मिती या सगळय़ाच संभाव्यतांना नवी पालवी लाभली होती. त्याहून मोठा परिणाम म्हणजे जीव कसे उत्क्रांत झाले आणि होत राहतात याच्या अनपेक्षित किल्ल्या या नव्या साक्षात्कारामुळे आवाक्यात आल्या होत्या. जीवांच्या वाढीचे, जडणघडणीचे, त्यांच्या रूप-गुणात होणाऱ्या बदलांचे मूळ एकक (युनिट) नव्याने गवसले होते. आनुवंशिकतेच्या प्रवाहाचे मूलकण या शोधामुळे हस्तगत होणार होते. व्यक्त लक्षणांतील बदलांपासून वेगळी निराळी जात उपजत जावी असे मूलभूत बदल या सर्पिलांच्या तुकडय़ातच गढलेले असतात. जगणे आणि तगणे याची धडपड अवघा जीव करतो? की त्या जीवाचा घटक असलेली निरनिराळी जनुके करतात? ‘निरनिराळी जनुके आपआपल्या परीने तगण्याचा, पुढील पिढी साकारण्याचा खटाटोप करतात’ असा वेगळा पर्यायी विचार करावा याची मुहूर्तमेढ या शोधाने उभारणार होती.
योगायोगाने या वर्षीच्या शरीर आणि औषध विज्ञानाचा नोबेल पुरस्कार जाहीर झाला आहे. आपला मूळ पूर्वज म्हणावा असा मानव आफ्रिकेत उत्क्रांत झाला. तेथून बाहेर पडून अन्य खंडांत पसरला. त्या काळामध्ये आफ्रिकेतर भूभागांवर अन्य मानवसदृश जीवांचा वावर होता. उदा. त्यातले एक निअँडरथाल. त्यांचा आफ्रिकेत उत्क्रांत झालेल्या मानवाशी संबंध आला असणार! तसा संबंध आल्याने होणारे जैविक पालट आपल्या (म्हणजे आधुनिक मानवप्राण्यांच्या) जनुकांत आढळतात का? अगदी ढोबळपणे विचारायचे तर, आपल्या जीवनरसायनी घडणीमध्ये निअँडरथालचा अवशेष आहे का? यासारख्या एक लाख ते ५० हजार वर्षांपूर्वी झालेल्या संपर्काचे ठसे कुठे आढळणार? तर त्याचेही उत्तर ‘डीएनएच्या रचनेत’ असेच आहे! निअँडरथालच्या डीएनएचा छोटा तुकडा सापडला तर? त्यातून या उत्तरापर्यंत मजल मारता येते. हजारो वर्षांपूर्वी घडून गेलेल्या संपर्क आणि संकराचे चित्र ही कल्पना ७० वर्षांपूर्वी अशक्य आणि अद्भुत भासत होती. वॉटसन-क्रिक, पॉलिंग यांनी सोडविलेल्या मळसूत्री उलगडय़ामुळे त्यासारख्या अशक्य भासणाऱ्या प्रश्नाचे उत्तर आज देता आले! एका ६८ वर्षांपूर्वीच्या नोबेल पुरस्काराची परिणती नव्या नोबेल पुरस्कारात होऊ शकली!
