Начальные страницы истории жизни на Земле полны пробелов и темных мест. Среди них такое: обязателен ли как атрибут живого генетический механизм наследственности? Непременное ли это свойство в организации живой материи? Как он появился, из чего развился? Наконец, возникает старая дилемма о курице и яйце: что раньше появилось на свет божий в эволюции – белки или нуклеиновые кислоты? Разговор об этом вновь и вновь заходит на научных конференциях и семинарах, на страницах научной печати. Вот и на этот раз на конференции по эволюционной биохимии и происхождению жизни, прошедшей в Петрозаводске, он привлёк всеобщее внимание. Как раз исполнилось 90 лет со дня рождения А.И. Опарина, автора одной из теорий происхождении жизни на Земле. Работа конференции была приурочена к этой дате специально, чтобы еще раз подчеркнуть заслуги ученого перед наукой.

        Опарин и Холдейн.

        Исследователи происхождения жизни порой неоправданно противопоставляют имена двух крупнейших авторитетов в этой области – А.И. Опарина и английского ученого Дж. Холдейна. Действительно, между их подходами есть большое различие. Опарин подходил к данной проблеме прежде всего как эволюционист, Холдейн – как генетик. Но между их школами на самом деле вовсе нет того противоречия, какое им иногда приписывают: они, наоборот, хорошо дополняют друг друга. Но понимание этого пришло не сразу. Дело в том, что основное содержание концепции Опарина – пути становления и эволюции обмена, а Холдейна – эволюция генетического механизма. Поэтому представители разных биологических дисциплин "естественно" расходились в разные стороны: биохимики более склонялись к Опарину, генетики – к Холдейну.
        Однако сами "руководители школ", видимо, не чувствовали потребности к разделу и даже, наоборот, всячески подчеркивали авторитет и заслуги друг друга в данной области. В одной из последних работ Дж. Холдейн отмечал: "А. Опарина и меня можно рассматривать как древнейших представителей той науки, которая занимается вопросом происхождения жизни на Земле. Однако между нами существенная разница. В то время как я не очень глубоко разбираюсь в этом вопросе, Опарин посвятил ему всю свою жизнь.
        Нет никакого сомнения в том, что приоритет принадлежит не мне, а профессору Опарину". Со своей стороны А.И. Опарин также высоко ценил работы своего английского коллеги.
        Своеобразная взаимная дополнительность обеих концепций уже хорошо осознана в научном мире, где их давно воспринимают как одну цельную теорию. Так, еще в 1963 году Дж. Бернал писал: "Среди возможных путей возникновения жизни мы хотим выделить один, истинный. Гипотеза Опарина – Холдейна вывела эту проблему из сферы чистых спекуляций..." Спустя почти двадцать лет эту же мысль подчеркнул известный американский ученый-биохимик С. Поннамперума: "Ныне мы постепенно учимся принимать гипотезу Опарина – Холдейна о том, что жизнь есть особое сложное свойство живой материи..."
        Но любая теория – не мертвое закостенелое знание, а живое, развивающееся учение. И вот уже нет среди нас ни Дж. Холдейна, ни А.И. Опарина, а споры и дискуссии вокруг их идей не прекращаются. Происходит это потому. что наука каждый день естественно приносит все новые и новые данные, факты и идеи.

        Тупики самосборки.

        Сегодня соединение обеих концепций часто понимают как один из вариантов теории самосборки в единое целое белков и нуклеиновых кислот. И тут в полную силу встает вопрос, кто раньше, кто из этих составляющих древнее. Другими словами, с чего началась собственно жизнь?
        Целый ряд исследователей, и в первую очередь генетики, считают, что без передачи наследственности в виде набора генов нет и не может быть никакой жизни. Действительно, если посмотреть на окружающую нас природу, то нетрудно увидеть, что все ее многообразие на молекулярном уровне сводится к поразительному однообразию. Всего четыре нуклеотида в разных комбинациях кодируют двадцать аминокислот. И все эти четыре "буквы" кода составляют генетический "алфавит". Слова (кодоны) в этом языке трехбуквенные, и каждое слово – "на вес золота": оно определяет синтез, как правило, одной определенной аминокислоты. Порядок "записи" слов-кодонов в молекуле нуклеиновой кислоты диктует собой последовательность присоединения разных аминокислот в синтезируемой молекуле белка. Этот генетический код универсален, можно даже считать, что он единственный на Земле, а значит, для всей известной жизни. Картина вполне законченная. Но в ней не ясно одно, может быть, самое важное звено: как, каким образом он возник? Надо сказать, что тут мнения "как оно могло бы быть" расходятся.
        С одной стороны, известно, что только молекулы нуклеиновых кислот оказались способными в точности хранить наследственную информацию и с помощью белков копировать ее на такие же молекулы. Поэтому естественно связывать с ними такое свойство живых организмов, как размножение. С другой стороны, непонятен способ их первичного появления на Земле. В опытах по абиогенному синтезу они образуются неизмеримо труднее, чем аминокислоты, составные части белков. А вероятность их объединения и случайного возникновения "осмысленного" набора нуклеотидов в ДНК ничтожно мала. "Картина одинокой молекулы ДНК на отмели первичного океана, производящей всю остальную жизнь, была бы менее правдоподобной, чем об Адаме и Еве в райском саду", – писал по этому поводу Дж. Бернал.
        Так, в ретроспективе процесса возникновения жизни все более отчетливо вырисовывался тупик. Мало что можно было почерпнуть в этом плане и в работах классика генетического направления Дж. Холдейна. "...Меня совершенно не привлекала теория, согласно которой возникновению жизни предшествовала биохимическая эволюция, продолжавшаяся много миллионов лет", – писал он в 1963 году. По его мнению, возникновение клетки было одноактным событием, когда подходящий набор элементарных нуклеотидных единиц оказался в силу случайности собранным вместе. Но вероятность этого события, как показали оценки, настолько мала, что для его ожидания не хватило бы и всего времени существования Вселенной.
        Может быть, по этой причина Ф. Крик, первооткрыватель структуры ДНК, выступил в 1971 году с "новой" гипотезой происхождения жизни на Земле. По его мнению, жизнь, а вернее, первый "ген" был занесен на нашу планету "космонавтами с молибденовой звезды". То есть все та же неистребимая и неистощимая на выдумки идея панспермии. Потому эта гипотеза может считаться новой в кавычках. Намечавшийся тупик принял окончательную логическую форму и превратился в глухую стену, преграждающую путь всякому познанию.
        Итак, поскольку нет ответа на вопрос, как возник первичный "ген", открытым остаётся пока и вопрос о происхождении генетической системы у организмов, а значит – и самих организмов.
        Посмотрим теперь, как решается эта проблема в "лагере" биохимиков-эволюционистов. Результаты их многочисленных экспериментов широко обсуждались на Петрозаводской конференции.
        Общим направлением их работ был осуществляемый в лаборатории абиогенный синтез сложных органических соединений, в первую очередь аминокислот, из простых исходных веществ. Последними служили вода, аммиак, метан, окись и двуокись углерода, азот, водород, кислород. Их смеси подвергали самым разнообразным физическим воздействиям. Электрические разряды, нагревание, ударные волны, высокое давление, облучение лазерным лучом – вот далеко не полный перечень воздействий, исправно вызывавших синтез аминокислот и других органических соединений.
        Возможность сравнительно легкого естественного возникновения отдельных аминокислот в условиях первичной Земли теперь уже не вызывает сомнений.
        Но дальше – снова контуры тупика: молекулы белка, составленные из аминокислот, не способны к самовоспроизведению.
        Конечно, и тут не все гладко. Отдельные короткие, "урезанные" белки – полипептнды – в принципе могут синтезироваться, так сказать, "на самих себе". Но они при этом оказываются весьма неточными матрицами. И связано это с тем, что здесь синтез пептидов происходит по принципу "подобное к подобному". Возникающие при этом многочисленные ошибки в копировании, видимо, не позволили этому способу укрепиться в эволюции. Интересно, что в случае копирования у нуклеиновых кислот на матрице собираются комплементарные, то есть противоположные ей, последовательности нуклеотидов. Благодаря этому точность воспроизведения молекул оказывается очень высокой. Принцип матричного копирования "от противного" потому оказался единственным работающим в живой природе.
        Итак, неизвестно, как полимеры аминокислот могли бы эволюционировать в живую клетку.
        Неясно и то, возможна ли вообще подобная этапность событий: в начале цепи аминокислот – полипептиды, а в конце, через много этапов, – живая клетка.
        "Для отдельно взятой белковой молекулы присущая ей каталитическая активность не может служить основанием для ее естественного отбора. Эта активность приобретает смысл только в целостной системе, когда она способствует более быстрому росту системы и ее динамической устойчивости", – подчеркивал А.И. Опарин. Он также считал, что любые изменения в макромолекуле, находящейся в растворе, даже вызвавшие ускоренное ее образование, могли бы определить только ее локальное накопление, образование в данном месте "органических залежей", но не организмов.
        Где же выход из ситуации? С одной стороны, только нуклеиновые кислоты способны к "размножению", но их случайное возникновение маловероятно. С другой – легко образующиеся белковоподобные вещества не могут самовоспроизводиться. Казалось бы, выход подсказывается самим этим "разделением труда": необходима сборка в одно целое тех и других макромолекул. Именно она, такая целостная и способная к размножению фазово обособленная система, может быть подвергнута отбору и, следовательно, эволюционировать.
        Моделью такой обособленной структуры могли бы послужить мембранные пузырьки, о которых рассказал Д.Н. Островский.
        Когда-то на поверхности воды первичного океана "плавало" в виде пленки множество абиогенно синтезировавшихся молекул органических веществ. Ветер, волнение и другие причины повсеместно создавали из этой пленки маленькие пузырьки. И в пленке, и в стенках пузырьков молекулы органики "торчали" гидрофильными концами к воде, а гидрофобными – наружу. В пленке эти последние выходили на воздух, а в пузырьке – отграничивали воду внутри от воды снаружи. Изначально эти пузырьки обладали избирательной проницаемостью для разных веществ, потому и оказались в роли накопителей рассеянных вокруг них органических соединений.
        Попутно был сделан и еще один неожиданный вывод. Если под клеткой понимать небольшое пространство, окруженное мембраной, где происходят превращения энергии и катализ реакций веществ, то такая "клетка" могла бы возникнуть даже раньше живого в общепринятом смысле слова. То есть мембранный пузырек послужил, может быть, своеобразной колыбелью, где жизнь как таковая и зародилась.
        Казалось бы, путь для решающих экспериментов уже ясен. Для того, чтобы создать настоящую живую протоклетку, надо взять смесь нуклеотидов и аминокислот, подвергнуть все это различным физическим воздействиям, и самосборка некоего простейшего организма из имеющихся готовых частей – полуфабрикатов "не замедлит состояться".
        Но в том-то и дело, что таким путем ни один организм, ни одна самая простая живая клетка пока еще не получились.

        Надежды самоорганизации.

        А нет ли в арсенале науки какого-то другого методологического подхода? Оказывается, есть. "Великая основная мысль, – что мир состоит не из готовых, законченных предметов, а представляет собой совокупность процессов, в которой предметы, кажущиеся неизменными, равно как и делаемые головой мысленные их снимки, понятия, находятся в беспрерывном изменении, то возникают, то уничтожаются...". Это сказано Ф. Энгельсом сто лет назад, но имеет самое прямое отношение к делу.
        Действительно, в любой живой клетке и белки, и нуклеиновые кислоты выполняют строго определенные функции. Именно их "работа" делает клетку живой в собственном смысле этого слова. А в опытах по самосборке экспериментаторы этой работы-то и не воссоздают. Опытные условия позволяют лишь "складировать" исходные вещества вперемежку.
        Хорошо, а как тогда можно обеспечить их слаженную работу? Неясно. Известно только, что в природе она чрезвычайно тонко подогнана, организована. Тут следует вспомнить известный взгляд А.И. Опарина: не готовые части определили собой конструкцию и механизм работы целого, то есть клетки, а, наоборот, целое в своем развитии создало "целесообразность" своих частей. То есть молекулярные структуры клетки сложились исторически для оптимального выполнения нужной функции. Функция породила структуру – так это надо понимать. А когда-то, на заре эволюции, они, эти функции, исполнялись, вероятно, гораздо более простыми, примитивными структурами.
        О чем говорит подобное рассуждение? Видимо, о том, что на начальных этапах развития первичные "клетки" могли бы обходиться и без белков, и без нуклеиновых кислот, поскольку те и другие – очень сложные образования и сами являются результатом длительной эволюции.
        Для обозначения исторического развития простых структур в сложные вводится понятие "самоорганизация". В отличие от самосборки оно предполагает длительный исторический процесс, идущий под действием естественного отбора.
        Тогда, чтобы понять возможные пути возникновения жизни, нужны принципиально иные модельные подходы. На первом этапе эти подходы должны "забыть" конкретные макромолекулярные структуры, известные нам из знания нынешних организмов. Они обязаны обратиться прежде всего к функциям, действительно необходимым для поддержания самой жизни.
        Сегодня уже имеются примеры таких построений, причем все они знаменуют собой новые качественные сдвиги в познании живого. В их ряду особо стоит отметить концепцию А.П. Руденко об эволюционном катализе, гипотезу о гиперциклах М. Эйгена и теорию диссипативных структур. Перечисленные модели во многом пересекаются и дополняют друг друга. Основная их идея может быть коротко выражена следующим образом.
        Самоорганизуется, существует и развивается во времени и пространстве не какая-то конкретная структура, а процесс. В простейшем случае – это химическая реакция, например у Руденко, называемая базисной. В ходе такой реакции порождаются продукты, оказывающиеся катализаторами для следующей аналогичной или какой-то иной реакции. Продукт последней реакции становится катализатором начальной. И цепь, таким образом, замыкается.
Реакционная зона, где все это происходит, уже явно отличается от окружающей среды. Этот химический реактор оказывается открытой системой: в него втягиваются исходные вещества и энергия, а выбрасываются переработанные продукты реакций и тепло. Сама зона приобретает черты пространственно-временной обособленности – кинетического континуума.                         Реакционная зона может структурироваться, все более удлиняя цепь реакции. Именно такой самоорганизующийся континуум и может оказаться объектом действия естественного отбора. Под его давлением этот "реактор" усложняется, увеличивая количество катализаторов и совершенствуя их качество.
        Затем, когда цепь реакций внутри континуума достаточно усложнится, неизбежно должен произойти его переход в новое качество. Из крайне неустойчивой во времени и пространстве структуры этот континуум превратится в обособленное образование типа простейшей "протоклетки".
        Интересно, что подобная модель не нуждается ни в каких полимерах. Их появление в качестве катализаторов, а в дальнейшем и матриц, уже понимается как результат последующей эволюции открытых каталитических систем. Одновременно и возникновение генетического кода из первопричины жизненных процессов низводится до средства, пусть и очень сильного, позволяющего расширить возможности развития. А сами жизненные процессы, по А.П. Руденко, начинаются с момента, когда каталитические системы обретают возможность делиться в пространстве.
        Мы не будем останавливаться на конкретной химической природе каталитических систем (отметим только, что в их основе могут лежать, например, обратимые – челночные – реакции разложения воды и углеводородов под действием света, в частности солнечного).
        Идеи эволюционного катализа заслуживают пристального внимания. К сожалению, они мало обсуждались на конференции, хотя там и было приведено много новых данных в пользу этого подхода. Так, например, ионы металлов показали себя сильными катализаторами базисных реакций. Недаром, очевидно, они входят в состав большинства современных коферментов – биокатализаторов биохимических реакций. Эти весьма ценные для всего дела самоорганизации свойства могут быть усилены. Оказывается, чем сложнее соединение, куда входит ион металла, тем сильнее выражены его способности ускорять базисные реакции.
        Интересно, и пока не совсем понятно, как образуется пространственная структура – кинетический континуум. Ведь именно он в данной модели выступает основным претендентом на роль промежуточного звена между живым и неживым. Его главная черта – отсутствие жесткой структуры. Это просто "сгусток" реакций, место протекания которых в пространстве лишь слегка выделяется из его общего фона. Такая "горячая точка" получается очень неустойчивой: стоит кончиться, исчезнуть какому-то звену, скажем, одному из промежуточных катализаторов, как все сразу же распадется, рассеется в "холодной" среде. Такова цена "чуть структурированных" процессов.
        Можно предположить, что такие континуумы долгое время могли существовать на планете. Другое дело, можно ли их считать предшественниками настоящих живых организмов. Скорее всего, да. На возможность в прошлом таких примитивных "догенетических" форм жизни неоднократно указывал и А.И. Опарин. Но они, вероятно, на одном из поздних этапов не выдержали конкуренции с более совершенными "генетическими" формами и безвозвратно исчезли. Так, вероятно, получилась и та универсальность генетического кода, которую мы наблюдаем в окружающей природе.

        Предшественник генетического кода?

        Не исключено, что в эволюционном прошлом попыток создания кода было несколько, но уцелела одна, самая совершенная. М. Эйген в одной из работ отмечал, что наш код "далек от случайного, и невольно приходит в голову мысль, что здесь "сработал" какой-то оптимизационный принцип". А лучший в мире "оптимизатор", как известно, – естественный отбор. Задача выбрать лучший, а остальные уничтожить вполне ему по силам.
        Но, так или иначе, код у организмов есть, и в проблеме происхождения жизни когда-то придется решать, откуда он взялся и каков мог быть механизм его "приобретения". По мнению В.А. Отрощенко, этот момент служит "центральным и неразрешенным вопросом всей проблемы".
        Эволюционное мышление требует признания следующего предположения. Современный аппарат передачи наследственности у организмов не мог сложиться иначе, чем путем многоэтапной молекулярной эволюции, имевшей свои ошибки и тупики. Первыми самокопируюшимися единицами были, вероятно, короткие цепи нуклеиновых кислот. Они – как и современные ДНК – вполне способны размножаться и вне всякой связи с живым организмом, так сказать, в пробирке. Но тогда возникает вопрос: как, каким образом появились на Земле первые нуклеотидные матрицы?
        Результаты исследований последних лет дают новый вариант ответа: синтез полимеров на минеральных поверхностях. Поистине велики возможности эволюции материи, если она для своего движения вперед в состоянии использовать столь различные пути.
        Итак, на повестке дня – минеральные матрицы. Вообще говоря, эта идея ненова. На возможную роль минералов в синтезе жизненно важных полимеров указывал Дж. Бернал еще в 1951 году. Но в прежнем понимании минералы выступали как концентраторы рассеянных органических молекул. Сегодня же обращается внимание на их именно информационные свойства.
        Кто может выступать в качестве информационной матрицы? Этой способностью, как оказалось, обладает целый ряд минералов, составляющих горные породы (базальты, глины, песок, вулканическое стекло, пепел). Так, например, происходит синтез полипептидов на глинах и полинуклеотидов на базальтах. Естественно, возникло предположение: а не могли бы эти матрицы послужить основой для образования генетического кода первых предклеточных систем?
        Значит, вот оно, новое направление поиска, гипотез и размышлений – минералогический код. Ведь он возникает сам собой, без всякого участия живых организмов, просто в силу собственных, чисто геохимических особенностей и закономерностей. У этого кода, как рассказал И.Л. Лапидес, есть свои "буквы" – ими выступают катионы алюминия, железа, магния и другие образования в структуре силиката. Они образуют "слова" – своеобразные минералогические кодоны. Подобные кодоны управляют синтезом аминокислот на поверхности минерала и, таким образом, определяют последовательность аминокислот, включаемых в полимерную белковую цепь. В минералах может "работать" трех-, четырех- и пятибуквенный неперекрывающийся код.
        Эти способности, в частности у глин, считают исследователи, дают возможность матричного синтеза как самих глин – уже прослежено воспроизводство до тридцати поколений слоев глин, – так и полипептидных и полинуклеотидных полимеров.
        На основании этого ученые предполагают, что информация, ставшая в конце концов генетической, развивалась по цепи: геохимические процессы – минералообразование – автокатализ (или эволюционный катализ). Тогда и роль информационной матрицы в предбиологической эволюции могла бы постепенно передаваться от катализаторов, а ими могли выступать минералы и полипептиды, к РНК, а затем и к ДНК. А уже ДНК, в силу своей устойчивости к повреждениям, оказалась наиболее надежной для выполнения функций передачи наследственности. Поэтому становится понятным и тот возможный путь, который привел организмы к обзаведению генетическим механизмом передачи наследственности.
        Старый спор "курица или яйцо?", может быть, наконец-то близится к разрешению. Новые данные, приведенные на конференции, показывают, что ни белки, ни нуклеиновые кислоты порознь не играют определяющей роли в возникновении живого. Более того, их весьма удачное совмещение, наблюдаемое в ныне живущих организмах, похоже, совсем не явилось "началом" жизни. Оно, видимо, послужило лишь прекрасной находкой, случившейся на каком-то этапе уже биологической эволюции, однако сильно облегчившей жизнь самой жизни.
        Но тогда возникает закономерный вопрос: чем же взамен упомянутого совмещения белков и нуклеиновых кислот следует охарактеризовать эти самые первичные, "догенетические" организмы? Очевидно, кроме понятий автокаталитической системы и кинетического континуума, потребуются другие, может быть, философские, физические и биологические критерии. Без их разработки и формулирования вопрос "что такое жизнь?" еще долго будет открытым.

Справка:

Глейзер Семен Ильич (1945 г.р.), по первому образованию – биофизик, кандидат биологических наук. Жил и работал в Саратове, Томске, Калининграде, Москве. 
Известен своими пионерскими работами в области электромагнитной биологии, зоопсихологии, проблем происхождения жизни, физики некоторых частиц. Ему принадлежат оригинальные исследования магнитной ориентации рыб, высшей нервной деятельности мозга рыб, обнаружение биоподобных частиц в микромире, позднее названных симхионами.
С 1995 года проживает в Германии (г. Гамбург).
По второму образованию – историк религии и всеобщей истории, доктор естественных наук (1996). С 1997 года возглавляет научное общество „Haus der Wissenschaftler“ в Гамбурге.
Автор изданных в Германии книг: «Мессианский иудаизм. Что это такое» (2002), «Феномен Третьего Рейха. Вспышка этногенеза в Германии в 20 веке» (2003), «Анти-Солженицын. Двести лет как жизни нет» (2003-2004).

Серебровская Кира Борисовна, кандидат биологических наук, Институт естествознания и техники РАН им. С.И. Вавилова, г. Москва.
Серебровская К.Б. «Сущность жизни. История поиска. Книга первая». М., Б.и., 1994. 400 с.

Опарин Александр Иванович (1894-1980), биолог, биохимик. Член-корреспондент по Отделению математических и естественных наук (1939), академик по Отделению биологических наук (биохимия растений) с 30 ноября 1946 г. Один из организаторов и директор (с 1946 г.) Института биохимии АН СССР. Выдвинул гипотезу возникновения жизни на Земле (1922). Исследования по биохимии переработки растительного сырья, действию ферментов в растении. Ленинская премия (1974). Золотая медаль им. М.В. Ломоносова АН СССР (1980).

Холдейн (Haldane) Джон Бёрдон Сандерсон (1882-1964), английский биолог, популяризатор науки, член Лондонского королевского общества (1932). С 1942 по 1948 год являлся почетным членом Академии Наук СССР. Окончил Оксфордский университет (1914). В 1922-32 преподавал в Кембриджском университете; в 1933-57 заведующий кафедрой генетики и биометрии колледжа Лондонского университета. В 1957 переехал в Индию, где до 1961 возглавлял в г. Калькутта лабораторию генетики и биометрии, а с 1961 до 1964 аналогичную лабораторию в г. Бхубанешвар. Основные труды по генетике, биохимии, биометрии и математической статистике, подводной физиологии. Разработал математическую теорию моделирования гена и сцепления наследственных факторов, участвовал в становлении математической, молекулярной и биохимической генетики. Математически обосновал теорию кинетики ферментативного катализа («Энзимы», 1930, рус. пер. 1934). Исследовал количественную сторону (темп) естественного и искусственного отбора, показав, что элементарная единица эволюции - не особь, а популяция («Факторы эволюции», 1932, рус. пер. 1935). Определил частоту мутирования генов у человека (1935), ввёл понятие «генетического груза» (1937), вычислил вероятность возникновения мутаций в человеческих популяциях вследствие взрыва атомной бомбы (1947). Автор работ по философским вопросам естествознания («Марксистская философия и науки», 1938, и др.). Подготовил первое издание «Диалектики природы» Ф. Энгельса на английском языке (1939) и написал к нему предисловие и примечания.

Крик (Crick) Фрэнсис Харри Комптон (1916 г.р.), английский биофизик, удостоенный в 1962 Нобелевской премии по физиологии и медицине (совместно с Дж. Уотсоном и М. Уилкинсом) за открытие молекулярной структуры ДНК. Окончил Милл-Хилл-скул и Юниверсити-колледж в Лондоне. В 1953 получил степень доктора философии в Кембриджском университете. В 1937-39 и с 1947 работал в Кембриджском университете (с 1963 - заведующим лабораторией молекулярной биологии). Во время Второй мировой войны был сотрудником научного отдела Адмиралтейства, участвовал в создании магнитных мин. В 1953-54 работал в Бруклинском политехническом институте (Нью-Йорк) в рамках программы по изучению структуры белков, в 1962 - в Лондонском университете.
Основные работы Крика посвящены молекулярной структуре нуклеиновых кислот. Проанализировав полученные М. Уилкинсом данные по рассеянию рентгеновских лучей на кристаллах ДНК, Крик вместе с Дж. Уотсоном построил в 1953 модель трёхмерной структуры этой молекулы (модель Уотсона-Крика). Согласно этой модели, ДНК состоит из двух комплементарных цепей, образующих двойную спираль. Такая структура не только соответствовала известным химическим данным о ДНК, но и объясняла механизм ее репликации, обеспечивающий передачу генетической информации при делении клетки. В 1961 Крик и его сотрудники установили основные принципы генетического кода, показав, каким образом последовательность азотистых оснований, мономерных единиц ДНК, переводится (транслируется) в последовательность аминокислот, мономерных единиц белка.
Открытия Крика и Уотсона легли в основу молекулярной генетики и позволили изучать живые организмы на молекулярном уровне. Крик - автор книг «О молекулах и человеке» (Of Molecules and Men, 1966) и «Жизнь как она есть» (Life Itself, 1981), в которых обсуждается возможность внеземного происхождения жизни.

Руденко Александр Прокофьевич (1925 г.р.), окончил Химфак МГУ им. М.В. Ломоносова (1950), доктор химических наук, профессор, научный сотрудник, заведующий лабораторией органического катализа кафедры химии нефти и органического катализа МГУ. Член специализированного совета Химфака МГУ по химической кинетике и катализу, член спецсовета Института истории естествознания и техники; заместитель председателя секции Истории и методологии естественных наук при Совете МГУ.

В 60-х годах 20-го века было экспериментально установлено, что в ходе химической эволюции отбирались те химические структуры, которые способствовали резкому повышению активности и избирательной способности катализаторов. Это позволило А.П. Руденко в 1964 году сформулировать теорию саморазвития открытых каталитических систем, которую по праву можно считать общей теорией хемо- и биогенеза. Сущность этой теории состоит в том, что химическая эволюция представляет собой саморазвитие каталитических систем, и, следовательно, эволюционизирующим веществом являются катализаторы.
А.П. Руденко сформулировал и основной закон химической эволюции: с наибольшей скоростью и вероятностью образуются те пути эволюционных изменений катализатора, на которых происходит максимальное увеличение его абсолютной активности.
Саморазвитие, самоорганизация систем может происходить только за счет постоянного притока энергии, источником которой является основная, т.е. базисная реакция. Из этого следует, что максимальные эволюционные преимущества получают каталитические системы, развивающиеся на базе экзотермических реакций.
http://www.ugatu.ac.ru/ddo/KSE/01/0116/ks011600.htm

Руденко А.П., Самоорганизация и прогрессивная эволюция в природных процессах в аспекте концепции эволюционного катализа // Российский химический журнал. 1995, т.39, № 2, стр. 55-71: При использовании формализма количественной теории существования, устойчивости, самоорганизации, саморазвития и прогрессивной эволюции элементарных открытых каталитических систем и неравновесной термодинамики рабочих процессов, разработанных на основе концепции эволюционного катализа, установлены общие для химической и биологической эволюции принципы и закономерности в энергетической и кинетической формулировках, которые могут иметь силу и в аналогичных явлениях при других условиях развития материи. Показано, что существует два типа самоорганизации - континуальная и когерентная: прогрессивная эволюция происходит на основе изменений континуальной самоорганизации.