Герман Йозеф Мюллер (21 декабря 1890 г. — 5 апреля 1967 г.) — американский генетик , удостоенный Нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 года «за открытие того, что мутации могут быть вызваны рентгеновскими лучами». [2] Мюллер предупреждал о долгосрочных опасностях радиоактивных осадков от ядерной войны и ядерных испытаний , что привело к более пристальному вниманию общественности к этим практикам.
Мюллер родился в Нью-Йорке , в семье Фрэнсис (Лайонс) и Германа Джозефа Мюллера-старшего, ремесленника, работавшего с металлами. Мюллер был американцем в третьем поколении, чьи предки по отцовской линии изначально были католиками и приехали в Соединенные Штаты из Кобленца . [3] Семья его матери была смешанного еврейского (происходила от испанских и португальских евреев ) и англиканского происхождения и приехала из Британии. [3] [4] Среди его двоюродных братьев и сестер был Альфред Крёбер (Крёбер был отцом Урсулы Ле Гуин ), а двоюродным братом был Герберт Дж. Мюллер . [3] В подростковом возрасте Мюллер посещал унитарианскую церковь и считал себя пантеистом ; в старшей школе он стал атеистом . [5] Он преуспевал в государственных школах. В 16 лет он поступил в Колумбийский колледж . С первого семестра он интересовался биологией; он стал одним из первых обращенных в менделевскую - хромосомную теорию наследственности - и концепцию генетических мутаций и естественного отбора как основу эволюции . Он создал биологический клуб, а также стал сторонником евгеники ; связи между биологией и обществом были его постоянной заботой. Мюллер получил степень бакалавра искусств в 1910 году. [6]
Мюллер остался в Колумбийском университете (выдающаяся американская зоологическая программа того времени, благодаря Э. Б. Уилсону и его студентам) для аспирантуры. Он заинтересовался работой по генетике дрозофилы в лаборатории мух Томаса Ханта Моргана после того, как мойщики бутылок Альфред Стертевант и Кэлвин Бриджес присоединились к его биологическому клубу. В 1911–1912 годах он изучал метаболизм в Корнеллском университете , но оставался связанным с Колумбийским университетом. Он следил за дрозофилами , когда первые генетические карты появились в результате экспериментов Моргана, и присоединился к группе Моргана в 1912 году (после двух лет неформального участия). [7]
В группе мух вклад Мюллера был в основном теоретическим — объяснения экспериментальных результатов, идеи и прогнозы для новых экспериментов. Однако в формирующейся культуре сотрудничества дрозофилистов заслуги присуждались на основе результатов, а не идей; Мюллер чувствовал себя обманутым, когда его не включали в основные публикации. [8]
В 1914 году Джулиан Хаксли предложил Мюллеру должность в недавно основанном Институте Уильяма Марша Райса, ныне Университете Райса ; он поспешил получить степень доктора философии и переехал в Хьюстон к началу 1915–1916 учебного года (его степень была выдана в 1916 году). В Райсе Мюллер преподавал биологию и продолжал лабораторную работу с дрозофилой . В 1918 году он предложил объяснение драматических прерывистых изменений в Oenothera lamarckiana , которые легли в основу теории мутационизма Гуго де Фриза : «сбалансированные летали» допускали накопление рецессивных мутаций, а редкие события кроссинговера приводили к внезапному проявлению этих скрытых признаков. Другими словами, эксперименты де Фриза можно было объяснить с помощью теории менделевских хромосом. Работа Мюллера все больше фокусировалась на частоте мутаций и летальных мутациях . В 1918 году Морган, испытывавший нехватку кадров, поскольку многие из его учеников и помощников были призваны в армию для участия США в Первой мировой войне , убедил Мюллера вернуться в Колумбию, чтобы преподавать и расширять свою экспериментальную программу. [9]
В Колумбийском университете Мюллер и его коллега и давний друг Эдгар Альтенбург продолжили исследование летальных мутаций. Основным методом обнаружения таких мутаций было измерение соотношения полов у потомства самок мух. Они предсказали, что соотношение будет варьироваться от 1:1 из-за рецессивных мутаций на Х-хромосоме, которые будут выражены только у самцов (у которых отсутствовал функциональный аллель на второй Х-хромосоме). Мюллер обнаружил сильную температурную зависимость скорости мутаций, что привело его к мысли, что спонтанная мутация является доминирующим режимом (и изначально не учитывать роль внешних факторов, таких как ионизирующее излучение или химические агенты). В 1920 году Мюллер и Альтенбург стали соавторами основополагающей статьи в Genetics о «генах-модификаторах», которые определяют размер крыльев мутантной дрозофилы . В 1919 году Мюллер сделал важное открытие мутанта (позже выяснилось, что это хромосомная инверсия ), который, по-видимому, подавлял кроссинговер, что открыло новые пути в исследованиях скорости мутаций. Однако его назначение в Колумбийском университете не было продолжено; он принял предложение Техасского университета и покинул Колумбийский университет после лета 1920 года. [10]
Мюллер преподавал в Техасском университете с 1920 по 1932 год. Вскоре после возвращения в Техас он женился на профессоре математики Джесси Мари Джейкобс , за которой он ухаживал ранее. В первые годы в Техасе работа Мюллера с дрозофилой продвигалась медленно; данные из его исследований скорости мутаций было трудно интерпретировать. В 1923 году он начал использовать радий и рентгеновские лучи , [11] но связь между радиацией и мутацией было трудно измерить, потому что такое излучение также стерилизовывало мух. В этот период он также занялся евгеникой и генетикой человека. Он провел исследование близнецов, разлученных при рождении, которое, казалось, указывало на сильную наследственную составляющую IQ Мюллер критиковал новые направления движения евгеники (такие как антииммиграция), но с надеждой относился к перспективам позитивной евгеники. [12] [13] В 1932 году на Третьем международном евгеническом конгрессе Мюллер выступил с речью и заявил: «Евгеника может еще усовершенствовать человеческую расу, но только в обществе, сознательно организованном для общего блага». [14]
В 1926 году началась серия крупных прорывов. В ноябре Мюллер провел два эксперимента с различными дозами рентгеновских лучей, во втором из которых использовалось супрессорное кроссинговерное поголовье («ClB»), которое он обнаружил в 1919 году. Быстро обнаружилась четкая количественная связь между радиацией и летальными мутациями. Открытие Мюллера вызвало сенсацию в СМИ после того, как он выступил с докладом под названием «Проблема генетической модификации» на Пятом международном генетическом конгрессе в Берлине ; это сделало его одним из самых известных публичных интеллектуалов начала 20 века. К 1928 году другие повторили его драматические результаты, распространив их на другие модельные организмы , такие как осы и кукуруза . В последующие годы он начал публиковать информацию о возможных опасностях воздействия радиации на людей (например, врачей, которые часто работают с рентгеновским оборудованием, или продавцов обуви, которые облучали ноги своих клиентов). [15]
Его лаборатория быстро росла, но снова сократилась после начала Великой депрессии . Особенно после краха фондового рынка Мюллер был все более пессимистичным относительно перспектив капитализма . Некоторые из его приглашенных членов лаборатории были из СССР , и он помогал редактировать и распространять нелегальную левую студенческую газету The Spark . Это был трудный период для Мюллера как в научном, так и в личном плане; его брак распадался, и он был все больше недоволен своей жизнью в Техасе. Между тем, угасание движения евгеники, по иронии судьбы ускоренное его собственной работой, указывающей на ранее игнорируемые связи между окружающей средой и генетикой, означало, что его идеи о будущем эволюции человека имели меньшее влияние в общественной сфере. [16] Речь Мюллера перед Третьей международной конференцией по евгенике в Нью-Йорке была признана ознаменовавшей конец гальтонизма , и, возможно, даже самой евгеники , как популярного движения в науке. Х. Бентли Гласс , современный обозреватель и доктор философии. ученик Мюллера, сказал бы, что речь Мюллера «почти завершила деятельность Общества евгеники». [17] Мюллер сказал собравшимся, что евгенические идеалы больше не могут быть достигнуты, потому что капиталистическая система порождает неправильные мотивы индивидуальных действий, и он презирает природу господствующего класса и тип общества, который они создают. [18]
В сентябре 1932 года Мюллер переехал в Берлин, чтобы работать с русским генетиком-эмигрантом Николаем Тимофеевым-Ресовским ; поездка, задуманная как ограниченный творческий отпуск, растянулась на восемь лет и охватила пять стран. В Берлине он встретился с двумя физиками, которые впоследствии сыграют важную роль в биологическом сообществе: Нильсом Бором и Максом Дельбрюком . Нацистское движение ускорило быструю эмиграцию научных талантов из Германии, и Мюллер был особенно против политики национал-социализма. ФБР расследовало деятельность Мюллера из-за его участия в «Искре» , поэтому он решил вместо этого отправиться в Советский Союз (среда, более подходящая для его политических убеждений). В 1933 году Мюллер и его жена помирились, и их сын Дэвид Э. Мюллер и она переехали с Германом в Ленинград . Там, в Институте генетики, он импортировал основное оборудование для лаборатории дрозофилы , включая мух, и открыл магазин. В 1934 году институт был переведен в Москву , а в 1935 году Мюллер и его жена развелись. [19]
В СССР Мюллер руководил большой и производительной лабораторией и организовал работу по медицинской генетике. Большая часть его работы заключалась в дальнейшем изучении генетики и радиации. Там он завершил свою книгу по евгенике « Из ночи» , основные идеи которой датируются 1910 годом. [20] Однако к 1936 году репрессивная политика Иосифа Сталина и рост лысенковщины сделали СССР все более проблемным местом для жизни и работы. Мюллер и многие представители российского генетического сообщества делали все возможное, чтобы противостоять Трофиму Лысенко и его лармаркианской эволюционной теории, но Мюллер вскоре был вынужден покинуть Советский Союз после того, как Сталин прочитал перевод его книги по евгенике и был «недоволен ею и... приказал подготовить атаку против нее». [21] К этому времени Мюллер уже попросил отпуск. Новости об испытаниях Лысенко достигли Соединенных Штатов, и его сын Дэвид воспитывался там после развода. [22] В официальной декларации Института биологический детерминизм был отвергнут: «Развитие общества подчиняется не биологическим законам, а высшим социальным законам. Попытки распространить на человечество законы животного мира являются попыткой низвести человека до уровня зверей». [23]
Мюллер, имея около 250 штаммов Drosophila , переехал в Эдинбургский университет в сентябре 1937 года после кратковременного пребывания в Мадриде и Париже . В 1938 году, когда война уже на горизонте, он начал искать постоянную работу в Соединенных Штатах. Он также начал ухаживать за Доротеей «Теей» Канторович, немецкой беженкой; они поженились в мае 1939 года. Седьмой Международный конгресс по генетике состоялся в Эдинбурге позже в том же году; Мюллер написал «Манифест генетиков» [24] в ответ на вопрос: «Как можно было бы наиболее эффективно улучшить население мира генетически?» Он также вступил в дебаты с вечным генетиком-оводом Ричардом Гольдшмидтом по поводу существования гена, для которого в то время существовало мало прямых физических доказательств. [25]
Когда Мюллер вернулся в Соединенные Штаты в 1940 году, он занял внештатную исследовательскую должность в колледже Амхерст , в отделе Отто К. Глейзера . После вступления США во Вторую мировую войну его должность была продлена на неопределенный срок и расширена, включив в нее преподавание. Его работа с дрозофилой в этот период была сосредоточена на измерении скорости спонтанных (в отличие от вызванных радиацией) мутаций. Уровень публикаций Мюллера в этот период значительно снизился из-за сочетания нехватки лабораторных работников и экспериментально сложных проектов. Однако он также работал консультантом в Манхэттенском проекте (хотя он не знал, что это было), а также изучал мутационные эффекты радара . Назначение Мюллера было прекращено после 1944–1945 учебного года, и, несмотря на трудности, вытекающие из его социалистической политической деятельности, он нашел должность профессора зоологии в Университете Индианы . [26] Здесь он жил в доме в стиле голландского колониального возрождения в районе Винегар-Хилл в Блумингтоне . [27]
В 1946 году Мюллер был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытие того, что мутации могут быть вызваны рентгеновскими лучами». Генетика, и особенно физическая и физиологическая природа гена, становилась центральной темой в биологии, и рентгеновский мутагенез был ключом ко многим недавним достижениям, среди которых работа Джорджа Бидла и Эдварда Тейтума по нейроспоре , которая в 1941 году установила гипотезу «один ген — один фермент» . [28] В своей Нобелевской лекции Мюллер утверждал, что не существует пороговой дозы радиации, которая не вызывала бы мутагенеза , что привело к принятию линейной беспороговой модели воздействия радиации на риск рака. [29]
Нобелевская премия, полученная в результате атомных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки , привлекла внимание общественности к теме, которую Мюллер освещал в течение двух десятилетий — опасности радиации. В 1952 году ядерные осадки стали публичной проблемой; со времени операции «Перекресток» все больше и больше доказательств просачивалось о лучевой болезни и смерти, вызванных ядерными испытаниями . Мюллер и многие другие ученые проводили целый ряд политических мероприятий, чтобы нейтрализовать угрозу ядерной войны . После разногласий по поводу радиоактивных осадков в Касл-Браво в 1954 году этот вопрос стал еще более актуальным. [ требуется ссылка ] В 1955 году Мюллер был одним из 11 выдающихся интеллектуалов, подписавших Манифест Рассела-Эйнштейна , результатом которого стала первая Пагуошская конференция 1957 года по науке и международным делам , на которой рассматривался контроль над ядерным оружием. [30] [31] Он был одним из подписавших (вместе со многими другими учеными) петицию 1958 года в ООН, призывающую к прекращению испытаний ядерного оружия, которая была инициирована лауреатом Нобелевской премии химиком Лайнусом Полингом . [30]
Мнения Мюллера о влиянии радиации на мутагенез были использованы Рейчел Карсон в ее книге «Безмолвная весна » [32] , однако его мнения подверглись критике со стороны некоторых ученых; генетик Джеймс Ф. Кроу назвал точку зрения Мюллера «паникёрской» и написал, что она создала у общественности «иррациональный страх перед радиацией низкого уровня по сравнению с другими рисками». [33] [34] Утверждалось, что мнение Мюллера не было подкреплено исследованиями на людях, переживших атомные бомбардировки , или исследованиями на мышах [35], и что он проигнорировал другое исследование, которое противоречило линейной беспороговой модели , которую он поддерживал, тем самым повлияв на формулирование политики, которая благоприятствовала этой модели. [29]
Мюллер был избран в Американскую академию искусств и наук в 1942 году и в Американское философское общество в 1947 году [36] [37] Мюллер был награжден медалью Дарвина-Уоллеса Лондонского Линнеевского общества в 1958 году и премией Кимбера в области генетики Национальной академии наук США, членом которой он был, в 1955 году. [38] [39] Он занимал пост президента Американской гуманистической ассоциации с 1956 по 1958 год. [ 40] Американское математическое общество выбрало его своим лектором Гиббса на 1958 год. [41] Он вышел на пенсию в 1964 году. [42] Основные единицы наследования дрозофилы, их хромосомные плечи , названы «элементами Мюллера» в честь Мюллера. [43] Он умер в 1967 году.
HJ Muller и писательница-фантаст Урсула К. Ле Гуин были двоюродными братьями и сестрами ; его отец (Hermann J. Muller Sr.) и мать ее отца (Johanna Muller Kroeber) были братьями и сестрами, детьми Николаса Мюллера, который иммигрировал в Соединенные Штаты в 1848 году и в то время исключил умлаут из своего имени. Другим кузеном был Herbert J. Muller , чей дед Отто был еще одним сыном Николаса и братом Германа-старшего и Йоханны. [44]
В недавней ретроспективной статье о вкладе Мюллера Джеймс Хабер [45] написал следующее:
Генетик дрозофилы Герман Мюллер предвидел основные принципы, которыми должна обладать такая молекула: быть самоорганизующейся и быть изменчивой, но затем снова стабильной. Он продолжил свой пророческий обзор этих свойств замечательным предсказанием: изучение наследственного материала и его свойств будет происходить не из изучения дрозофилы, а из изучения бактерий и их бактериофагов.
Он был одним из подписавших соглашение о созыве конвенции для разработки всемирной конституции . [46] [47] В результате, впервые в истории человечества, Всемирная учредительная ассамблея собралась для разработки и принятия Конституции Федерации Земли . [48]
У Мюллера была дочь Хелен Дж. Мюллер, ныне почетный профессор Университета Нью-Мексико , у которой есть дочь Мала Хтун , также профессор Университета Нью-Мексико. Его сын Дэвид Э. Мюллер , почетный профессор математики и компьютерных наук в Университете Иллинойса и Университете штата Нью-Мексико , умер в 2008 году в Лас-Крусес, штат Нью-Мексико . Матерью Дэвида была Джесси Якобс Мюллер Офферман (1890–1954), первая жена Германа. Матерью Хелен была Доротея Канторович Мюллер (1909–1986), вторая жена Германа, которая приехала в США в 1940 году как немецкая еврейская беженка. [3] У него был короткий роман с Милли Беннетт . [49]
никаких научных оснований для вывода о том, что социально низший класс имеет генетически неполноценное интеллектуальное оснащение. Некоторые трущобные районы наших городов являются фабриками преступности среди тех, кто в них родился. При таких обстоятельствах именно общество, а не индивидуум, является настоящим преступником и подлежит суду. Евгеника все еще может усовершенствовать человеческую расу, но только в обществе, сознательно организованном для общего блага.