ג'ון דזמונד ברנל

נעורים ולימודים

ברנל נולד בנינה (Nenagh), במחוז טיפררי שבמרכז אירלנד. אביו, סמואל ברנל, היה קתולי אדוק, אך מוצאו היה מצאצאי האנוסים מספרד שנמלטו ב-1650 מקורדובה בספרד לאמסטרדם לאחר ששניים מבני המשפחה הועלו על המוקד, ושבו ליהדות. מהולנד הגיע חלק מהם לאנגליה, וב-1840 הגיע חלק אחר מהמשפחה לאירלנד וככל הנראה המיר את דתו כבר אז. אמו של ברנל, אליזבת לבית מילר, הייתה אמריקנית פרוטסטנטית ממוצא אירי שהמירה את דתה לקתוליות על מנת להינשא לסמואל ברנל. אליזבת ברנל הייתה מהבוגרות הראשונות של אוניברסיטת סטנפורד ועסקה תקופת מה בעיתונאות. סמואל ברנל היה חקלאי, ודזמונד גדל בחווה של אביו המכונה ברוּקווטסוֹן (Brookwatson), אך אמו דאגה להרחיב את השכלתו מעבר ללימודיו בבית הספר היסודי. בגיל 10 נשלח על ידי אביו, יחד עם אחיו הצעיר, קווין, ללמוד בבית ספר קתולי בלנקשייר שליד ליברפול, כהכנה ללימודים בבית הספר הישועי סטוניהרסט (Stonyhurst).
שנה אחר כך החלו שני האחים ללמוד בסטוניהרסט, ועל אף שהצטיין בלימודיו, שנא דזמונד את החיים במקום שדמו בעיניו במידה רבה לבית סוהר, ולא לימד מדע עד הכיתות האחרונות. אחרי חופשת חג המולד סירבו דזמונד וקווין לחזור לסטוניהרסט והמשיכו את לימודיהם בבית הספר המקומי בנינה. אליזבת ברנל, שהכירה במשיכה שהייתה לשני ילדיה למקצועות מדעיים, חיפשה עבורם בית ספר אנגלי הולם, ורשמה אותם לבית הספר בעיירה בדפורד, כ-70 קילומטרים צפונית ללונדון. דזמונד למד בבית הספר בדפורד מינואר 1914 ועד ינואר 1918, והצטיין במקצועות הכימיה והפיזיקה, אך התקשה במתמטיקה. את החופשות מבית הספר בילה עם הוריו באירלנד. כך אירע שבדרכו חזרה לבית הספר מחופשת הפסחא בשנת 1916 עבר ברנל בדבלין זמן קצר אחרי מרד הפסחא, וחזה בחורבן שנגרם בעת דיכוי המרד. מלחמת העולם הראשונה התחילה זמן קצר לאחר שהחל ללמוד בבדפורד, ולאחר חופשת חג המולד של 1917, שבמהלכה הטביע הצי הגרמני הקיסרי כמה ספינות בים האירי המפריד בין אנגליה לאירלנד, החליטו הוריו של ברנל, לאור הסיכון במסע חזרה לאנגליה, להכשירו בדבלין ללימודים באוניברסיטת קיימברידג', בעזרת מורה פרטי מטריניטי קולג'. במרץ 1918 חזר ברנל לבדפורד וסיים את לימודיו. בקיץ של אותה שנה חלה אביו וברנל החל לנהל את החווה המשפחתית. סמואל ברנל מת באמצע ספטמבר 1919, כשברנל נסע להיבחן לקראת לימודיו בקיימברידג'.
ב-1919 החל ברנל ללמוד בקולג' עמנואל שבאוניברסיטת קיימברידג'. הוא למד מתמטיקה, פיזיקה ומדעים לתואר ראשון, אך התחבר דווקא עם קבוצת סטודנטים למדעי החברה. המפגש עם קבוצת הסטודנטים, שהייתה סוציאליסטית רדיקלית בהשקפתה, חולל תפנית בהשקפתו הפוליטית, וברנל, שהיה עד אז קתולי אדוק, המיר את הדת באידאולוגיה שמאלנית שבה דבק עד ליומו האחרון. הוא הצטרף לארגון הסטודנטים הסוציאליסטים (CUSS), תלה מנשרים ברחבי האוניברסיטה, ארגן כנסים שבהם השתתפו מרצים שמאלנים וספג מכות מחברים בקבוצות שמרניות. בהדרגה הקצינו דעותיו הפוליטיות והוא עבר מסוציאליזם לקומוניזם. בתקופה זו הדביקה לו דורה גריי, אחת מפעילות השמאל, שהתרשמה מכישוריו האינטלקטואליים ומהידע המעמיק שלו בתחומי מדע מגוונים, את הכינוי "סייג'" (באנגלית: Sage – מלומד, אדם בעל ידע אנציקלופדי), כינוי שדבק בו מאז.
בשנת 1922 סיים ברנל את לימודיו לתואר בוגר. עם סיום הלימודים התחתן עם אגנס איילין ספראג (Agnes Eileen Sprague), אף היא פעילה כמוהו בחוגי השמאל, בנישואים פתוחים שבהם כל אחד מבני הזוג היה רשאי לקיים קשרים עם בני זוג אחרים. הסדר זה, שנוצל במלואו על ידי שני בני הזוג, הצליח להחזיק מעמד, חרף משברים רבים, עד למותו של ברנל. בשנה שאחר כך למד ברנל שנה נוספת של מדעי הטבע. במקביל, לאחר שלמד בכוחות עצמו את התאוריה של חבורות סימטריות מרחביות, כתב ברנל עבודת מחקר בת 80 עמודים שביססה את המתמטיקה של חבורות אלה על אלגברת הקווטרניונים. העבודה הייתה כה מורכבת עד שרק מעטים בקיימברידג' יכלו להבינה, ולכן לא הצליח למצוא אכסניה שתפרסם אותה. עם זאת הידע שצבר בכתיבתה היווה בסיס לעבודה מאוחרת יותר שלו על מבנה הגביש.

אוניברסיטת קיימברידג' (1927–1937)

ב-1927 חזר ברנל לאוניברסיטת קיימברידג'. באותה שנה החליטה האוניברסיטה להפריד את נושא הקריסטלוגרפיה מהמינרלוגיה ולפתוח משרת הוראה חדשה בקריסטלוגרפיה מבנית. ברנל היה המועמד הטבעי לקבל משרה זו. את הציוד הנדרש לביצוע המחקרים התקין ברנל בחדרים שהוקצו לו במעבדת קוונדיש של המחלקה לפיזיקה, שנוהלה אז על ידי ארנסט רתרפורד. שני האישים לא הסתדרו ביניהם. ראשית, רתרפורד הביע זלזול מופגן בקריסטלוגרפיה. מוקד העניין של רתרפורד היה במבנה האטום ולדעתו הניסיון למקם את האטומים במולקולות הוא ענף של גאוגרפיה ולא של פיזיקה. שנית, רתרפורד היה חסיד של ניסויים במעבדה ושנא תאוריות שהופרחו באוויר, וברנל שפע תאוריות. שלישית, רתרפורד היה שמרן בדעותיו הפוליטיות והחברתיות וברנל היה קומוניסט אדוק. השילוב בין דמיונו הפורה, דעותיו הפוליטיות והמתירנות המינית שלו הפכו את ברנל לאחד מהאנשים המעטים שרתרפורד תיעב.
בשנותיו הראשונות של ברנל בקיימברידג' הוא חשש למעמדו ולמעמדה של הקריסטלוגרפיה, בשל ניסיונות שנעשו לארגן את לימודי התחום על בסיס הקריסטלוגרפיה של המאה ה-19. במרץ 1931 שכנע את ויליאם לורנס בראג, חתן פרס נובל לפיזיקה בשנת 1915 עבור גילוי חוק בראג שעל בסיסו קמה הקריסטלוגרפיה המודרנית, ובנו של ויליאם הנרי בראג, לכתוב לרתרפורד מכתב אישי שבו הוא מדגיש תחילה את חשיבותה של הקריסטלוגרפיה ואחר כך את דעתו על ברנל:
...אני באמת חושב שלעבודה זו יש עתיד גדול, ויותר מכך משום שהיא מצויה בגבול שבין פיזיקה וכימיה היא בדרך כלל לא נתמכת באופן ישיר על ידי אף אחת מהן.
ברנל הוא טוב באופן יוצא מהכלל, על אף שלעיתים הוא מדבר יותר מדי, והוא מקפיד להתעדכן ברעיונות חדשים בעבודת הגבישים טוב יותר מכל מי שאני מכיר. נראה כי דו"ח זה ריפה לחלוטין את ידיו, וחושבני כי הדרך הטובה ביותר שבה אוכל לעזור לו היא לפנות אליך, ולומר לך עד כמה לדעתי הוא מצוין בתחומו.
— מכתב מ-5 במרץ 1931, מסמכי רתרפורד
בסופו של דבר קיבל רתרפורד ב-1934 את האחריות המנהלית על קבוצת הקריסטלוגרפיה כחלק ממעבדת קוונדיש וברנל מונה לעוזר מנהל מחקר (Assistant Director of Research) תחתיו, בלא לקבל קביעות (tenure) באוניברסיטה.
בקיץ 1928 סייר ברנל, על פי הצעתו של ויליאם הנרי בראג, במרכזי המחקר של הקריסטלוגרפיה באירופה, כשהוא מתמקד בעיקר בגרמניה. את הממצאים, שכללו ניצנים ראשונים של מחקר החלבונים באמצעות קריסטלוגרפיה, סיכם בדו"ח ששלח לויליאם הנרי בראג, והשניים הסכימו כי יש צורך לערוך כנס על קריסטלוגרפיה. לקראת הכנס הכין ברנל מאמר על "המצב המתכתי" מנקודת ראותו של קריסטלוגרף. עד אז הייתה ההגדרה המקובלת של מתכת - "חומר בעל יכולת הולכת חשמל". ברנל, לעומת זאת, הראה כי מבנה המתכות בצורתן הטהורה הוא של אטומים הארוזים בצפיפות וכי גודלם הקבוע של האטומים יוצר מבנה של מישורים מקבילים, תופעה המתבטאת ביכולת הריקוע של מתכות. לינוס פאולינג זקף אחר כך לזכות מאמר זה את העניין בנושא, שהביא אותו אחר כך לחקור את המבנה האלקטרוני של מתכות כדוגמת ברזל, נחושת וניקל.
הכנס על הקריסטלוגרפיה, שאותו עזר ברנל לארגן, התקיים ב-15 במרץ 1929 במכון המלכותי, והוביל להקמת שלוש ועדות שנועדו לבחון היבטים שונים של קריסטלוגרפיה, וברנל התמנה למזכיר של כולן. בין השאר פעל לשכנע את כל העוסקים בתחום לנסות ולקבוע מינוח אחיד לטבלאות של חבורות סימטריות מרחביות. לשם כך נפגש עם פאול פטר אוואלד בשטוטגרט בספטמבר 1929, והשניים החליטו על ארגון כנס בנושא שהתקיים בקיץ 1930 בציריך בחסותו של פאול ניגלי (Paul Niggli), ששימש אז כעורך של הביטאון החשוב ביותר בתחום, "Zeitschrift für Kristallographie". התוצאה הישירה מהכנס הייתה ההוצאה לאור ב-1935 של "טבלאות בינלאומיות לקביעת מבני הגביש" (Internationale Tabellen zur Bestimmung von Kristallstrukturen) בעריכת קרל הרמן (Carl Hermann).
באוקטובר 1930 החל ברנל לחקור, על פי בקשתו של אסטבורי, את המבנה של חומצות האמינו, אבני הבניין של החלבונים. ברנל חקר את המבנה של האלאנין, הציסטאין, הלאוצין, החומצה הגלוטמית, החומצה האספרטית ופנילאלנין, כמו גם את מבנה הטבעת של הדיקטופיפרזין (פפטיד המורכב משתי מולקולות של גליצין). ב-1931 הוא פרסם את תוצאות מחקריו הראשוניים על גודל תא היחידה שלהם בביטאון "Zeitschrift für Kristallographie".
על פי בקשתו של ג'ון הלדיין החל ברנל לחקור את מבנה ויטמין D וסטרולים אחרים, וב-1932 פרסם את מחקריו בכתב-העת Nature. במקביל עבד גם על מחקר מבנה הורמון המין הנשי, האסטרוגן. ההצעה לבחון את מבנה ההורמון הגיעה לברנל מהרופא והזואולוג הדרום אפריקאי ממוצא יהודי, סולי צוקרמן. צוקרמן, שהגיע מחוסר אמצעים לאנגליה, הצליח בעזרת קסם אישי להיכנס לחוגים חברתיים חשובים כדוגמת אלו של קבוצת בלומסברי. צוקרמן וברנל הפכו לחברים טובים וצוקרמן דאג לשתף את ברנל בסופי שבוע בכפר או במסיבות בלונדון. הקשר בין השניים התהדק ועתיד היה להיות משמעותי ביותר במלחמת העולם השנייה. על אף שעבד על מבנה הסטרולים ועל מבנה האסטרוגן במקביל, לא ראה ברנל את הקשר בין המבנה של שניהם.
באפריל 1933 פרסם ברנל יחד עם רלף פאולר (Ralph Howard Fowler), פיזיקאי שהיה חתנו של רתרפורד, את אחד המחקרים הראשונים על המבנה האטומי של המים. השניים היו הראשונים לשער את המרחק הנכון של הקשר O-H (חמצן-מימן). מחקר זה הוצג בכנס שנערך במכון המלכותי, שאותו עזר ברנל לארגן. מחקר נוסף שפורסם באותו כנס ועסק בגבישים נוזליים אורגניים היה פרי עבודה משותפת בין ברנל לדורותי קרופוט בת העשרים ושתיים. קרופוט הייתה דוקטורנטית שעברה מאוניברסיטת אוקספורד לקיימברידג' באוקטובר 1932, במיוחד על מנת לעבוד עם ברנל. קרופוט לא הייתה האישה היחידה בצוות של ברנל. להפך, נראה כי ברנל העדיף לעבוד עם נשים. עוזרות המחקר הנוספות שלו היו הלן מגאו שהתמקדה במחקר חומרים אנאורגניים, ונורה ווסטר (Nora Wooster), שהייתה קומוניסטית נלהבת כמוהו.
כאמור, בשנת 1934 מונה ברנל לעוזר מנהל המחקר בקריסטלוגרפיה במעבדת קוונדיש. מתקופה זו ידועה במיוחד עבודתו עם דורותי קרופוט. באמצעות קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן גילו השניים כי לאנזים כדוגמת הפפסין יש מבנה תלת ממדי כדורי מוגדר (אם כי הם לא פענחו את המבנה). בקיץ 1934 חזרה קרופוט לאוניברסיטת אוקספורד, על מנת ללמד בקולג' סאמרוויל, שבאותה עת נמנה עם מוסדות הלימוד המעטים שהיו פתוחים לנשים. הקשר שלה עם ברנל נמשך באמצעות חליפת מכתבים, כשהיא נעזרת בו במחקריה על סטרולים ועל האינסולין. הקשר המקצועי הפך לקשר רומנטי. הקשר האישי נותק במרץ 1937 משפגשה קרופוט בתומס הודג'קין ונישאה לו, אבל הקשר המקצועי נמשך שנים רבות אחר כך. קרופוט הודג'קין פענחה אחר כך את מבנה הפניצילין, את מבנה ויטמין B₁₂ וגולת הכותרת של מחקריה היה פענוח מבנה האינסולין, שעליו עבדה 30 שנה. היא זכתה בפרס נובל לכימיה בשנת 1964, וטענה תמיד כי ברנל היה צריך לחלוק אתה את הפרס. לאחר גילוי מבנה ויטמין B₁₂ כתב הקריסטלוגרף פאול פטר אוואלד לברנל "חושבני שגם אם לא היית עושה דבר אחר עבור המדע מלבד להכשיר אישה זו, היה שמך ידוע לעד".
את מקומה של קרופוט מילאו איזידור פנקוכן (Isidore Fankuchen) ומקס פרוץ. פנקוכן, פיזיקאי אמריקני יהודי (אם כי היה אתאיסט ושמאלן מוצהר), הגיע למעבדה של ברנל בסוף 1935, ועל פי הצעתו של ברנל חקר את המבנה של נגיף מוזאיקת הטבק. פרוץ, ביוכימאי אוסטרי יהודי מומר, הגיע למעבדה של ברנל בסוף 1936. בעקבות מפגש עם קרוב משפחה שהיה ביוכימאי, החל פרוץ לחקור את מבנה ההמוגלובין בקריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן, מחקר שעתיד היה להימשך בהפסקות שבע עשרה שנים. פריצת הדרך של פרוץ הגיעה כשהחליט להחליף חלק מהאטומים באטום כבד (כספית), רעיון שהעלה ברנל שנים רבות לפני כן במחקריה של קרופוט על האינסולין. פרוץ זכה בפרס נובל לכימיה בשנת 1962 וכתב לברנל כי היו אלו ביקוריו של ברנל במעבדה בקיימברידג' והשיחות עמו שהשרו בו התלהבות מחודשת והחלטיות להמשיך במחקר.

קולג' בירקבק באוניברסיטת לונדון (1937–1939)

במרץ 1937, בגיל הצעיר והבלתי מקובל של 35, נבחר ברנל לחברה המלכותית. בסוף אותה שנה התקבל כפרופסור הממונה על הקתדרה לפיזיקה בקולג' בירקבק באוניברסיטת לונדון (Birkbeck College, University of London). מתקופה זו ועד פרוץ מלחמת העולם השנייה ידועה בעיקר עבודתו בתחום הסוציולוגיה של המדע. ספרו "התפקיד החברתי של המדע" (The Social Function of Science), שיצא לאור ב-1939, התקבל בהתלהבות על ידי חבריו המדענים וקיבל ביקורות טובות בניו יורק טיימס ובעיתון "The Spectator" ששיבח את הספר במילים "שום ספר אחר בעל היקף וחזון כזה לא יופיע בשנים הקרובות". לינוס פאולינג, שלימד אז במכון הטכנולוגי של קליפורניה, השתמש בספר כנושא לסמינרים שהעביר.
ברנל נמנה עם הראשונים לפקפק במבנה המשוער של חלבונים המכונה השערת סייקלול (Cyclol hypothesis), אותה הציעה המתמטיקאית דורותי רינץ' (Dorothy Wrinch) בשנת 1936, השערה שקיבלה חיזוק מהכימאי וחתן פרס נובל לכימיה, אירווינג לאנגמיור. ב-1939 הפריכו ויליאם לורנס בראג וברנל את ההשערה במאמר שפרסמו בכתב העת "Nature".

פעילותו החברתית והפוליטית

במקביל למחקריו המדעיים על מבנה החומרים בעזרת קריסטלוגרפיה של קרני רנטגן היה ברנל פעיל מאוד בתחומים רבים אחרים. לאמונתו בקומוניזם, כדרך האולטימטיבית לשיפור מצב האדם, הייתה השפעה גדולה מאוד על פעילותו החברתית עד סוף ימיו. אמונה זו גרמה לו לעיתים לאבד את יכולתו לראות את התמונה הרחבה, יכולת שאותה הפגין בתחום המדעי, ומדי פעם גם גרמה לו להתכחש לאמת. ב-1923 הצטרף ברנל למפלגה הקומוניסטית של בריטניה, וב-1927 פגה חברותו בה. הדבר אירע לא מתוך מניעים אידאולוגיים, אלא מסיבה מנהלתית (הוא איבד את כרטיס החבר ולא חידש אותו). רק ב-1933, בעקבות לחץ שהפעילה עליו אחת ממאהבותיו, חידש את חברותו במפלגה. במפלגה אז היה בוז מופגן לאינטלקטואלים כדוגמתו, והוא קיבל זאת בהבנה, לכן עיקר פעילותו הפוליטית נעשתה מחוץ למסגרת המפלגתית. פעילות זו לבשה צורה בדמות כתיבת מאמרים לעיתונים, ובעיקר בהקמת גופים ייעודיים על-מפלגתיים (אבל עם קשר הדוק למפלגה הקומוניסטית ובתמיכתה) או בהשתתפות בגופים כאלו.

קידום וארגון המדע

נושא שעובר כחוט השני בכל כתביו של ברנל, ושלמענו פעל כל חייו, הוא האדרת המחקר המדעי והצורך בארגונו ובקבלת תמיכה ממשלתית בו. ברנל היה אופטימי מאוד ביחס לתרומה שעתיד המדע לתרום לאדם. ב-1929 יצא לאור ספרו הראשון: "העולם, הגוף הגשמי והשטן: חקירה אל תוך עתידם של שלושת האויבים של הנפש ההגיונית" (במקור: The World, the Flesh & the Devil: An Enquiry into the Future of the Three Enemies of the Rational Soul) שהוא מהספרים הראשונים שעסקו בעתידנות מנקודת השקפה מדעית והוא שופע אופטימיות. הספר בחן נושאים שונים, מטיסה לחלל והיכולת לחיות בחלל החיצון, ועד ההתפתחות העתידית האפשרית של גוף האדם. השנה שבה יצא הספר לאור הייתה גם השנה שבה התחיל השפל הכלכלי הגדול, שהשפיע קשות על כלכלת בריטניה. ברנל, כרבים אחרים, האמין כי המדע יכול לסייע למשק העולמי לצאת מהמשבר. ארגון שבו היה ברנל חבר, שנקרא מועדון "טוֹטְס וּקְווֹטְס" (Tots and Quots – קיצור של המימרה הלטינית שהייתה המוטו שלהם quot hominess, tot sententiae: "כה הרבה אנשים, כה הרבה דעות"), ואשר הורכב ממדענים, התכנס מדי פעם על מנת לדון בדרכים שבהן יוכל המדע למלא תפקיד זה.

הקומוניסט הנאמן

בשנת 1931 השתתף ברנל בכינוס הבינלאומי השני על ההיסטוריה של המדע ושל הטכנולוגיה שהתקיים במוזיאון המדע של לונדון. במפתיע הצטרפה לכינוס משלחת בת שמונה חברים מברית המועצות ובראשה ניקולאי בוכארין, אז מנהל המחקר של המועצה הכלכלית העליונה. המשלחת כללה, בין השאר, את ניקולאי ואווילוב, בוטנאי וגנטיקאי, ואת בוריס הסן, פילוסוף של המדע שהרצה על ההסבר המרקסיסטי לעבודותיו של אייזק ניוטון. כינוס זה השפיע באופן מהותי על השקפת עולמו של ברנל. העובדה שבברית המועצות נתמך המדע על ידי הממשלה ואורגן על ידה, נראתה לו כדרך הנכונה לתעל ידע לטובת כלל החברה. אומנם בתהליך זה מאבד המדען את חירותו האינטלקטואלית, "אבל ממילא האינטלקטואלים חיים בעולם הדמיון של אמנות ומדע... והאינטלקטואלים כקבוצה יעדיפו להיכנס לוויכוח סוער מאשר להסכים על בסיס משותף לפעולה יעילה". איבוד החופש האינטלקטואלי, כפי שנדרש על ידי המפלגה הקומוניסטית, נראה בעיניו כקורבן ראוי אל מול הרווח שמושג בכך לכלל החברה.
הצעד הבא היה לחזות במו עיניו ב"גן העדן" הקומוניסטי. ברנל ביקר בברית המועצות ביולי 1931 ושוב באוגוסט 1931. הביקורים חיזקו בו את האמונה בעליונות השיטה הסובייטית. הוא אומנם ראה שתנאי החיים ברוסיה קשים מאוד בהשוואה לאנגליה, אך לתחושתו העם הרוסי קיבל קשיים אלו בהבנה מתוך אמונה שאלו הם קשיים זמניים הנחוצים לבניית עתיד טוב יותר.
למערב הגיעו ידיעות מקוטעות על הרעב הסובייטי 1932–1933, שבו מתו ברעב בין 5 ל-8 מיליון איש, בייחוד באוקראינה, שבה הוא מכונה הולודומור. אלא שכמה אינטלקטואלים שמאלנים אנגלים נודעים, כדוגמת סידני וביאטריס וב וג'ורג' ברנרד שו, שביקרו בברית המועצות בהזמנת הממשל הרוסי לסיור מתוכנן ומבוקר, כתבו במאמרים ובספרים כי השמועות על רעב הן "שטויות". ברנל ומדענים אחרים בקיימברידג' העדיפו לדבוק בגרסת השמאלנים.
בנובמבר 1934 שוב ביקר ברנל בברית המועצות למשך כמה שבועות והרצה בכמה אוניברסיטאות. בת זוגו אז הייתה מרגרט גארדינר (Margaret Gardiner). היא סיפרה שנים אחר כך, שעל אף שכבר היו סימנים לכך שהמצב בברית המועצות אינו אידיאלי כפי שצייר לעצמו ברנל - תנאי החיים של האזרח הרוסי הפשוט הורעו, וניתן היה לחזות בנקל בפולחן האישיות של סטלין, למרות זאת העדיף ברנל להתעלם מתופעות אלו או לפרש אותן לקולא.
המדענים הסובייטים, שכה השאירו עליו רושם בכנס ב-1931, מצאו את מותם בשנים שלאחר מכן במשטר האימים של סטלין. בוריס הסן, יהודי יליד אוקראינה, שמאמרו על ניוטון השאיר רושם עז על ברנל, הוצא להורג ב-20 בדצמבר 1936 באשמת "טרוריזם". ניקולאי בוכארין, ראש המשלחת, אדם שברנל העריץ, נשפט ב-1938 באשמת ניסיון לרצוח את לנין ואת סטלין, הודה לאחר עינויים קשים, והוצא להורג בירייה. ניקולאי ואווילוב, אחד מגדולי הגנטיקאים, שקיבל את ברנל כשביקר בפעם השנייה בברית המועצות, מת בכלא. אין בכתביו של ברנל אזכור למאורעות אלה, אף על פי שברור שידע לפחות על משפט הראווה של בוכארין, והמאורעות שבאו אחר כך הוכיחו כי העדיף להתעלם מעובדות בלתי נעימות אלו.
עליית אדולף היטלר לשלטון בגרמניה ב-1933 גרמה לברנל זעזוע, והוא כתב מאמר בכותרת "המדען והעולם כיום" (The scientist and the world today) שהתפרסם בביטאון "השמאל של קיימברידג'" (Cambridge Left). במאמר פרש ברנל את תורתו, על פיה הפשיזם הוא תגובה פתולוגית לחוסר היציבות הכרוני ולכישלונו הצפוי של הקפיטליזם. הפתרון, על פי ברנל, הוא השיטה הקומוניסטית כפי שיושמה בברית המועצות – "האומה היחידה המראה התקדמות כלכלית וחברתית... הקומוניסטים הם היורשים והמגנים היחידים של המסורת הליברלית".
ההיסטוריון הרברט בטרפילד (Herbert Butterfield) טען שבהפצת דעותיו ובהפגנת המתירנות המינית הגלויה, הצליח ברנל להשפיע על "מאות סטודנטים" תוך כדי "הפגנת התעלמות מזלזלת בעובדות היסטוריות בדוקות".
ב-1934 יצא לאור הספר "היבטים במטריאליזם הדיאלקטי" (Aspects of Dialectical Materialism) ובו אסופת מאמרים של כותבים שונים, ובהם ברנל. במאמרו נקט ברנל בעמדה מרקסיסטית אורתודוקסית, שעל פיה המטריאליזם הדיאלקטי אינה פילוסופיה בלבד אלא תוכנית פעולה ממשית לפוליטיקה מהפכנית. המאמר העלה על נס את החשיבה שביסוד הפילוסופיה. בתגובה האשים הפילוסוף מייקל אוקשוט (Michael Joseph Oakeshott‏; 1990-1901) שלימד אז באוניברסיטת קיימברידג' כי לברנל "יש תשוקה פרימיטיבית לאנלוגיה ... והתוצאה היא פילוסופיה מיסטית ואזוטרית שניתן להקבילה אולי רק לכתיבתם של האלכימאים", וכי עבור התומכים במטריאליזם הדיאלקטי הוא הפך ל"תאולוגיה שהפכה לאמונה דתית והאמונה הדתית הפכה לדוגמה".

פעילות פציפיסטית

ב-1933 נבחר ברנל לוועד המנהל הלאומי של "איגוד העובדים המדעיים" (Association of Scientific Workers, בראשי תיבות: AScW), ארגון עובדים של עובדי המחקר באוניברסיטאות. תוך שנתיים כתב ברנל מחדש את מדיניות הארגון ואף הביא לבחירת חברו הטוב, פיטר ווסטר (Peter Wooster), למזכיר הכללי של הארגון. ברנל גם היה חבר ב"קבוצת המדענים האנטי מלחמתית של קיימברידג'" (Cambridge Scientists Anti-War Council בראשי תיבות CSAWG), ארגון פציפיסטי שהוקם על ידי ווסטר (בתמיכה של המפלגה הקומוניסטית של בריטניה) שפעל, באמצעות כתיבת מכתבים לעיתונים, חלוקת עלונים, כרזות פרסומת והפגנות, הן כנגד הפשיזם והן כנגד ההתחמשות של בריטניה.
ב-1934 נסע ברנל לצרפת לפגוש עמיתים למקצוע ולדעה. הוא נפגש עם פול לנז'בן (Paul Langevin), פיזיקאי שהיה קומוניסט כמוהו, והשניים התיידדו. ברנל נהג לצטט אמרה ששמע מלנז'בן: "את העבודה המדעית שאני יכול לעשות יכולים לעשות גם אחרים, אך אם לא תיעשה העבודה הפוליטית לא יהיה מדע בכלל". לנז'בן הפגיש בין ברנל לבין בן חסותו, הפיזיקאי פרדריק ז'וליו-קירי, שזכה שנה אחר כך יחד עם בת זוגו, אירן ז'וליו-קירי (בתה של מארי קירי), בפרס נובל לכימיה. בין ז'וליו-קירי, שהיה אף הוא קומוניסט אדוק, לבין ברנל התפתחה ידידות עמוקה שהפכה לשיתוף פעולה בתחום הפוליטי אחרי מלחמת העולם השנייה.
אחת הפעולות של לנז'בן שהותירו רושם עמוק על ברנל הייתה הקמת ארגון אינטלקטואלים אנטי-פשיסטיים בשם "Comité de Vigilence des Intellectuals Anti-Fascistes". כשחזר לאנגליה יזם ברנל הקמת ארגון פציפיסטי אנטי פשיסטי דומה שכונה "למען חופש אינטלקטואלי" (For Intellectual Liberty בראשי תיבות FIL). כנס הייסוד של הארגון נערך ב-5 בדצמבר 1935. כנשיא הארגון נבחר הסופר אלדוס האקסלי, וכסגנו לאונרד וולף, בעלה של הסופרת וירג'יניה וולף. מרגרט גארדינר נבחרה למזכירת הארגון. עיקר פעילות הארגון התבטאה במשלוח מכתבים למערכות העיתונים שבהם תמכו בפירוק נשק כללי, ובניסיונות להגיע להסכם שלום אוניברסלי. ב-1936 פרצה מחלוקת חריפה בין חברי הארגון. באותה שנה פרצה מלחמת האזרחים בספרד. ברנל, כקומוניסט נאמן, דרש שהארגון יתמוך ב"צד הנכון", ברפובליקנים. האקסלי שהיה פציפיסט אדוק סירב לתמיכה במלחמה כלשהי. שני האישים היו שונים באופיים מלכתחילה. ברנל האמין בכוחו של המדע לקדם את העולם, בעוד שהאקסלי, שהיה סקפטי לגבי הטבע האנושי, צייר בספרו הידוע, "עולם חדש מופלא", תמונה פסימית של עולם עתידי שבו המדע נרתם ליצור חברה מתוכננת שבה אנשים נולדים מראש לתוך מעמדות. האקסלי התפטר מ-FIL בסוף 1936, ולאונרד וולף עזב בעקבותיו. עקב כך העביר ברנל את פעילותו לארגון "קבוצת המדענים האנטי מלחמתית של קיימברידג'", שמעטים בלבד מחבריו היו בשלב זה עדיין פציפיסטים, וחלקם אף נסע לספרד כדי להצטרף לבריגדות הבינלאומיות, ובהם גם כאלו שנהרגו שם. הארגון שינה את שמו ל"חזית העממית", כשברנל כיהן כנשיאו הראשון.
במרץ 1937 ילדה מרגרט גארדינר, שעדיין שימשה להלכה כמזכירת FIL, את מרטין ברנל, בנה מיחסיה עם ברנל. ברנל נהג לשהות בביתה לעיתים קרובות, ושם בא במגע עם חוג מכריה מתחום האמנות, ובהם המשורר ויסטן יו אודן והפסלת ברברה הפוורת'. הפוורת' אהבה מאוד את פרשנותו האמנותית של ברנל לפסליה, ולבקשתה חיבר את ההקדמה לקטלוג של התערוכה שלה בגלריה במייפייר, ואת הפרק על "אמנות והמדען" בקובץ המאמרים "מעגל" (Circle) של התנועה הקונסטרוקטיביסטית שערך בעלה, בן ניקולסון (Ben Nicolson).

פעילות בתחום ההגנה האזרחית

המלחמה בספרד חשפה לראשונה את ההשפעה ההרסנית שיש להפצצות של חיל אוויר מודרני על אוכלוסייה אזרחית. "קבוצת המדענים האנטי מלחמתית של קיימברידג'" מצאה יעוד חדש - להתריע על חוסר המוכנות של בריטניה בתחום זה. חברי הקבוצה ערכו ניסיונות בהשפעה של חומרי נפץ וגזים על מבנים, ופרסמו את התוצאות בספר "ההגנה על הציבור מפני התקפות אוויריות", שבו פסלו את ההצעה משנת 1935 של משרד הפנים הבריטי להתמודד עם התקפות גזים רעילים בעזרת הכנת חדרים אטומים, התריעו שמכבי האש של בריטניה אינם ערוכים להתמודד עם פצצות תבערה, וכי לא ניתן פתרון לילדים מתחת לגיל חמש. ברנל הוביל שתי משלחות לבית הנבחרים הבריטי ושוחח בנושא עם חברי פרלמנט.
בהדרגה השתכנע ברנל כי הסכנה הגדולה ביותר הצפויה לאוכלוסייה אינה מהתקפה בגז, אלא בפצצות של חומר נפץ מרסק. מכאן, שיש להכין מקלטים תת-קרקעיים, וברנל ניהל מערכה לפרסום הנושא. תחילה התייחס הממשל הבריטי להתרעות בעוינות גדולה, בייחוד מכיוון שבאו מקבוצה שמאלנית. אלא שבהדרגה, כאשר גם עיתוני בריטניה החלו לעסוק בנושא, הודו השרים העוסקים בנושא באופן פרטי כי המדינה מפגרת בצורה מסוכנת בתחום זה. בינואר 1939 נפגש ברנל עם ג'ון אנדרסון, "הלורד שומר החותם", שר בממשלתו של נוויל צ'מברליין והאחראי על הגנה מהתקפות אוויריות. הלה כה התרשם מידיעותיו של ברנל, עד שכשחזר למשרדו אמר לעוזרו המדעי שברנל חייב להיות בצוות שלו. העוזר ענה כי ברנל הוא "אדום" נודע, ועל כך ענה לו אנדרסון "אפילו אם הוא אדום כלהבות הגיהנום, אני רוצה אותו". ב-12 במאי 1939 צורף ברנל ל"ועדת המחקר של ההגנה האזרחית".

הקרב על בריטניה

בפרוץ מלחמת העולם השנייה, בתחילת ספטמבר 1939, שהה ברנל במסע הרצאות ארוך בארצות הברית והוא החליט לקצר אותו וחזר מיד לאנגליה. במסגרת תפקידו ב"ועדת המחקר של ההגנה האזרחית" בחן ברנל את הפיזיקה של התפוצצות פצצות, מפל הטמפרטורה ככל שמתרחקים מלב הפיצוץ, והלחץ שיוצרים גלי ההדף. הוא צירף לצוות את חברו, הרופא והזואולוג סולי צוקרמן, על מנת לבחון את ההשפעה הפיזיולוגית של פיצוץ על אנשים השוהים במקלטים. על מנת לאחד כוחות עם הצרפתים הוקמה ועדה משותפת ובמסגרתה סיירו ברנל וצוקרמן באתרים צבאיים ובאוניברסיטאות ברחבי צרפת (באפריל 1940) וחזרו לאנגליה, שבועיים לפני שגרמניה החלה בכיבוש צרפת. בתקופת הקרב על בריטניה עסק ברנל בניתוח התוצאות הפיזיות של הפצצות לשם המלצות על צורת הקמת מקלטים (הוא סבר, למשל, שיש להכפיל את עובי התקרה של המקלטים), וכן בהכרת סוגי הפצצות הגרמניות. הגרמנים השתמשו לא פעם במרעומי השהיה, וברנל הדריך את הצוותים שסילקו פצצות בהבדל שבין פצצת נפל לפצצה בעלת מרעום השהיה, שנגיעה בה עלולה לחולל פיצוץ. מחקרים אלו הובילו אותו לא פעם למצבים מסוכנים בשל פצצות שלא התפוצצו או כניסה לבניינים שנפגעו בהפצצות והיה חשש לקריסתם. חבריו מתקופה זו הרבו לשבח את אומץ לבו. הסופר צ'ארלס פרסי סנואו תיאר את ברנל כאדם האמיץ ביותר שהכיר אי פעם.
בתקופה זו הרבה ברנל להתארח בלונדון, בדירה שהייתה שייכת לברון ויקטור רוטשילד ובה התארחו תדיר גם אנתוני בלאנט וגאי ברג'ס, שהיו, כברנל וכרוטשילד, בוגרי אוניברסיטת קיימברידג' וחברים לשעבר באחוות הסטודנטים השמאלנית, "השליחים של קיימברידג'" (Cambridge Apostles). אחרי המלחמה נחשפו בלאנט וברג'ס כסוכנים סובייטיים ברשת הסוכנים המכונה רשת קיימברידג', שכללה מלבדם גם שני בוגרי קיימברידג' נוספים, קים פילבי ודונלד מקלין. קבוצה זו העבירה מידע חשוב לברית המועצות בכל תקופת המלחמה. ברנל מעולם לא נחשד בריגול.

ההפצצות האסטרטגיות על גרמניה

בתחילת 1941 סופח ברנל רשמית לפיקוד המפציצים של חיל האוויר המלכותי במטרה לסייע בהערכת יעילותו המבצעית, לאחר שהאחראים על תכנון הפצצות נוכחו לדעת כי צבר מידע רב ערך בחקירת השפעות ההפצצות הגרמניות על אנגליה. בתפקידו זה ניתח את יעילות ההפצצות הבריטיות על היעדים בגרמניה. הוא נוכח לדעת שרוב הפצצות לא פגעו ביעדן והמחיר במטוסים ובצוותי אוויר להשגת תוצאות דלות אלו היה גדול, והתריע על כך בפני היועץ המדעי של וינסטון צ'רצ'יל, פרופ' פרדריק לינדמן (Frederick Alexander Lindemann). הלה שיגר חוקר מטעמו שאישר את נכונות הממצאים של ברנל.
בסוף 1941 התבקשו ברנל וצוקרמן לחקור את ההשפעות של הפצצות אסטרטגיות עתידיות על ערי גרמניה באמצעות מחקר של תוצאות ההפצצות הגרמניות על ברמינגהם (עיר תעשייה) והאל (עיר נמל). השניים הפעילו שני צוותים של ארבעים איש כל אחד, שבדקו באמצעות שאלונים אישיים, ראיונות ובדיקת סטטיסטיקות של ימי הפצצה ושל התפוקה התעשייתית, היבטים שונים של ההשפעות של ההפצצות. הדו"ח שהשניים פרסמו באפריל 1942 הראה כי השפעה של ההפצצות הייתה שולית, המורל של התושבים של שתי ערים אלו לא נפגע ובתי החרושת חזרו לתפוקה כמעט מלאה. כשהתפרסם הדו"ח היה ויכוח עז בין המפקדים בחיל האוויר המלכותי לבין מפקדי חיל הים המלכותי בדבר השימוש היעיל ביותר במפציצים. מפקדי חיל האוויר דרשו להרחיב את ההפצצות על ערי התעשייה של גרמניה במטרה לפגוע במורל ובתפוקה התעשייתית של הגרמנים. מפקדי חיל הים דרשו להשתמש במטוסים על מנת לצוד צוללות גרמניות שהטביעו אוניות רבות. לכאורה היה אמור הדו"ח של ברנל וצוקרמן לצדד חד משמעית בעמדת חיל הים, אלא שצ'רצ'יל חשב שבתקופה ההיא, בה הצבא הבריטי ספג מפלות במזרח הרחוק ובצפון אפריקה, הוא חייב להראות כי בריטניה מסוגלת להכות בלב גרמניה. נימוק נוסף היה עזרה לברית המועצות שהייתה אז במצב קשה וסטלין דרש מבני בריתו במערב לפתוח חזית שנייה. סיוע לדעתו קיבל צ'רצ'יל מלינדמן (אז כבר לורד צ'רוול - Lord Cherwell), שהשתמש בצורה סלקטיבית בתקציר מהדו"ח של ברנל וצוקרמן על מנת להגיע למסקנה ההפוכה מזו שאליה הגיעו השניים, ועל פיה המפציצים שיש ברשות חיל האוויר ואלו שייוצרו עד אמצע 1943 יגרמו לשליש מהאוכלוסייה העירונית של גרמניה להפוך לחסרי בית, תוך פגיעה קשה במורל. המלצתו התקבלה, ובדיעבד התברר כי להערכות האופטימיות שלו לא היה כל יסוד במציאות.

מטה מבצעים משולבים

באפריל 1942 הצטרף ברנל למטה מבצעים משולבים, יחידה במשרד המלחמה הבריטי, על פי בקשתו של מפקד היחידה, סגן אדמירל לואי מאונטבטן. תפקידה העיקרי של יחידה זו היה ליזום פשיטות נגד הכוחות הגרמנים באירופה על ידי כוחות קומנדו, תוך שילוב בין זרועות היבשה, הים והאוויר. למרות הרקע השונה מאוד בין ברנל, הקומוניסט האירי, לבן המלוכה (מאונטבטן היה בן דודו של ג'ורג' השישי מלך בריטניה), חובב המכוניות המהירות ומשחקי הפולו, נוצרו ביניהם יחסי חיבה והערכה הדדית. ברנל לא היה המדען היחיד שמאונטבטן צירף למבצעים משולבים. יחד עם ברנל צורף לצוות גם סולי צוקרמן, שמתחילה המלחמה עבד ב"ועדת המחקר של ההגנה האזרחית" יחד עם ברנל, וקדם להם ג'פרי פייק (Geoffrey Pike), ממציא יהודי אקסצנטרי שהוצע למאונטבטן על ידי השר ליאופולד אמרי. מאונטבטן הורה לקציניו לשתף את צוות המדענים בכל דיון מבצעי מההתחלה, על מנת שאם תעלה שאלה שתופנה אליהם הם יוכלו לראות את התמונה המלאה. בפועל התייחסו קציניו של מאונטבטן בחשדנות מה לאזרחים שצורפו אליהם וניסו להיעזר בהם לשם ייעוץ טכני בלבד. ברנל שותף במידה מוגבלת בתכנון של הפשיטה על דייפ (הוא התבקש לעזור בהערכת שיפוע החוף) שהתבצעה ב-19 באוגוסט 1942. היה זה המבצע הגדול ביותר של מטה מבצעים משולבים, ניסיון להנחית דיוויזיה קנדית על מנת להשתלט על הנמל הצרפתי, והוא נכשל כישלון חרוץ. ניסיון הנחיתה נתקל בהתנגדות גרמנית עזה ומאורגנת היטב. מתוך 4,000 החיילים שנחתו על החוף הצליחו לחזור לאנגליה רק כ-1,000, השאר נהרגו או נפלו בשבי. יחד עם אחרים עסקו ברנל וצוקרמן אחר כך במחקר על הסיבות לכישלון. המסקנות אליהם הגיעו החוקרים הצביעו על כך שתכנון המבצע היה לקוי באופן חמור.

פרויקט חבקוק – שלב א'

ביוני 1942, חודשיים לפני הפשיטה על דייפ, העלה ג'פרי פייק רעיון מהפכני. בתקופה זו היוו הצוללות הגרמניות איום של ממש על התעבורה הימית בין ארצות הברית לבריטניה. האמצעי הטוב ביותר נגדן היו מטוסים, אלא שהמרחק הגדול בין שתי המדינות מנע אפשרות של סיורים בלתי פוסקים לאורך כל הנתיב הימי. הפתרון שהעלה פייק לכך הוא להכין משטח נחיתה גדול מקרח באמצע הדרך, שעליו יוכלו המטוסים לנחות, לתדלק ולהמריא שוב. למשטח קרח היה היתרון שלא ניתן להטביעו בהיותו קל מהמים, אבל הבעיה הייתה שקרח הוא חומר שברירי והוא מתנפץ לרסיסים כשהוא נפגע בהפצצה. על מנת ליישם את הרעיון היה צריך למצוא דרך לחזק את הקרח. את הפתרון לבעיה זו סיפק הרמן מארק, כימאי וקריסטלוגרף אוסטרי ממוצא יהודי שלימד באוניברסיטת וינה ונמלט לקנדה כשהנאצים סיפחו את אוסטריה ולאחר שנתיים עבר לארצות הברית. מארק, שהיה מכר ותיק של ברנל, נפגש על פי בקשתו של ברנל עם פייק, ששהה אז בארצות הברית. פייק סיפר לו על הרעיון ועל הבעיה, ומארק הציע, על פי ניסיונו בתעשיית העץ, להוסיף נסורת בכמות קטנה (כארבעה אחוז מהתערובת) לקרח, כדי לקבל חומר חזק בהרבה מקרח נקי. פייק כתב למאונטבטן תזכיר ארוך ובו העלה את רעיון משטח הנחיתה, אותו כינה "חבקוק". לאחר שברנל תמצת לו את ההצעה החליט מאונטבטן, שמעמדו התערער מאוד בעקבות כישלון הפשיטה על דייפ, שפרויקט חבקוק יכול לקדם את מעמדו ואישר להתחיל בפרויקט. באוקטובר 1942 הוטלה בדיקת תכונות התערובת על מקס פרוץ, שחזר למעבדת קוונדיש במרץ 1941 ממאסר וגלות בקנדה בשל היותו נתין אוסטרי. הצוות שלו אימת את תכונות החומר כפי שתיאר אותם מארק וכינה אותו פייקריט (Pykrete), על שם בעל רעיון הפרויקט. באמצעות ניסיונות גילה הצוות שהתערובת בעלת החוזק הגדול ביותר מורכבת מ-14% נסורת ו-86% מים.
הרעיון הובא לידיעתו של וינסטון צ'רצ'יל והלה התלהב מהשלכותיו והורה לסייע לצוות של מאונטבטן בפרויקט. על ברנל הוטל לבצע את המחקר והפיתוח של פרויקט חבקוק. ברנל תמך בפרויקט ותבע ראשית לבצע ניסוי ייצור בקנה מידה מלא של הספינה בקנדה, שהייתה מקור טבעי הן לקרח והן לעץ. מטרת הניסוי הייתה לגלות את הבעיות בטרם ייגשו לבניית הספינה הראשונה, שכן לאיש לא היה עדיין ניסיון עם בנייה בקרח בקנה מידה גדול. צוות פרויקט חבקוק נפגש לראשונה ב-7 בינואר 1943 וכלל את פייק, ברנל, מאונטבטן ולינדמן. בעקבות הפגישה העלה ברנל בכתב את ההצעה ובה הניח כי אם יבוצע הניסוי כפי שהציע, ניתן יהיה להשיק את ספינת הקרח הראשונה ב-1944. אלא שהצעה זו הייתה הפעילות האחרונה של ברנל בנושא פרויקט חבקוק למשך כמה חודשים, מכיוון שהוא וצוקרמן נשלחו למזרח התיכון.

המזרח התיכון

בתחילת נובמבר 1942 הביס הצבא הבריטי בפיקודו של פילדמרשל ברנרד לו מונטגומרי את ארמיית פנצר אפריקה (שהורכבה בעיקר מקורפוס אפריקה, כוחות חי"ר גרמנים ואיטלקים ויחידות ממוכנות איטלקיות) בפיקודו של ארווין רומל בקרב אל-עלמיין השני. למרות עליונות אווירית מוחלטת של חיל האוויר המלכותי הצליח רומל להימלט משדה המערכה עם חלקים גדולים מצבאו. היה ברור ששיתוף הפעולה בין הצבא הבריטי לחיל האוויר המלכותי לוקה בחסר, וברנל וצוקרמן נשלחו לחקור את העניין ולהציע המלצות. נושאי המחקר נקבעו בפגישה בין כל היועצים המדעיים של הצבא הבריטי (שהיו ברובם מכרים ותיקים של ברנל מקיימברידג') ב-15 בדצמבר 1942. צוקרמן נכח בפגישה, אך לא דיבר. היה ברור שברנל היה אחראי על המשימה שהוגדרה על ידי הצבא כ"מחקר ממקור ראשון על השפעת ההפצצות הבריטיות על מטרות שונות" ונועדה להימשך כשישה שבועות. השניים טסו מאנגליה לקהיר ב-15 בינואר 1943. הם קיבלו מידע רב מהקצינים הבריטים בקהיר, בהם ג'ון קנדרו. בקהיר חיכה לברנל מברק ממאונטבטן. הלה הצליח לשכנע את מפקדי שאר זרועות הצבא לתמוך בפרויקט חבקוק והורה לברנל לטוס מיד לקנדה על מנת להתחיל לפקח על ביצוע השלב הראשון בפרויקט. הוראה זו הציבה את ברנל בפני דילמה. מצד אחד הוא טרם החל לבצע את המשימה שבגינה הגיע למזרח התיכון, אך מצד שני הוא לא יכול היה להתעלם ממפקדו, מה עוד שידע שתמיכתו של צ'רצ'יל נתונה לו, ולכן לא אמר דבר לצוקרמן.
השניים טסו מקהיר לטריפולי שבלוב שנכבשה זמן קצר לפני כן מידי הגרמנים, שהטביעו ספינות בנמל על מנת להפכו לבלתי שמיש. הנמל עצמו הופגז מן הים והופצץ מן האוויר על ידי הבריטים פעמים רבות בשנתיים שלפני כן ועל ברנל הוטל לבחון את הנזק ולקבוע את האשמים. אחרי כמה ימים שבהם הצליחו השניים לשכנע את אנשי הצבא, שהיו תחילה עוינים, ביכולתם לתרום ונקבעו שיטות העבודה, החליט ברנל לספר לצוקרמן שהוא עוזב. במכתב לג'ון קנדרו 30 שנה אחר כך כתב צוקרמן כי "הוא היה מבועת שהושארה לו לבצע משימה שהיה ברור לו שהייתה שייכת לברנל". ברנל אומנם חש כי עשה כמיטב יכולתו, אבל סולי צוקרמן נפגע ממעשה זה ומכאן ואילך נוצר קרע בין השניים שלא אוחה עד מותו של ברנל. ברנל טס לקהיר בחזרה ואחרי סבב פגישות עם אנשי צבא בקהיר, כתב מכתב התנצלות לצוקרמן, בו הוסיף מידע על אנשי קשר חשובים שפגש, בייחוד ג'ון קנדרו, שהיה אחראי על חקר ביצועים של חיל האוויר המלכותי בכל המזרח התיכון. משם המריא ברנל והגיע לניו יורק ב-28 בפברואר 1943.

פרויקט חבקוק – שלב ב'

בניו יורק נפגש ברנל עם פייק והשניים המריאו לקנדה על מנת לחזות בניסיונות השונים שעשו הקנדים בבניית מודלים מפייקריט ובבדיקת עמידותם לירי. בהדרגה התברר כי חיסרון רציני מאוד בתוכנית הוא נטייתו של הקרח (גם כשהוא מעורב בנסורת) לזרום באטיות תחת לחץ כפי שקורה בקרחונים. היה צריך להגדיל מאוד את החיזוקים במוטות פלדה ולהוסיף שכבת בידוד על מנת למנוע מהקרח להתחמם. המחיר של נושאת המטוסים מפייקריט החל לטפס הרבה מעבר להערכה הראשונית. על אף שברנל ופייק ניסו ללחוץ על הקנדים לזרז את הקמת המודל הראשוני, על מנת לקבל החלטה סופית לגבי ישימות הפרויקט, עבדו הקנדים בצורה זהירה ואטית. במאי 1943 כבר היה חם מדי לבניית דגם ראשוני מקרח, ולא היה טעם בהמשך הניסויים. במצב עניינים זה הגיעו ברנל ופייק למסקנה שספינת חבקוק מבצעית ראשונה לא תהיה מוכנה ב-1944. ב-16 במאי 1943 חזר ברנל לאנגליה.
באוגוסט 1943 הצטרף ברנל, כחלק מהצוות של מאונטבטן, למשלחת לוועידת קוויבק. המשלחת שכללה את וינסטון צ'רצ'יל, חלק מהממשלה הבריטית ואנשי צבא רבים, כולל ראשי המטות, הפליגה מבריטניה לקנדה. במהלך השיט כינה מאונטבטן את ברנל "המומחה הגדול בעולם לנמלים מלאכותיים" וביקש שיציג את רעיון נמל מאלברי (ראו בפרק הבא) בפני ראשי הצבא. צ'רצ'יל ששמע על הפגישה ביקש לפגוש את ברנל בעצמו על מנת לשמוע פרטים על התוכנית. יומיים אחר כך הציג ברנל בפני ראשי הצבא את הרעיונות בדבר פרויקט חבקוק והם החליטו להמשיך את הפרויקט ואף לתת לו עדיפות גבוהה. אחת ההחלטות שנתקבלו בוועידת קוויבק, הייתה אישור הפלישה לנורמנדי בתחילת קיץ 1944 וקביעה שבראשה יעמוד מפקד אמריקני, הגנרל דווייט אייזנהאואר. ברנל התבקש לבדוק את מצב חופי הנחיתה ואת היכולת למקם בהם את הנמלים המלאכותיים. ביום האחרון של הפגישה הזמין צ'רצ'יל את ברנל להציג בפני נשיא ארצות הברית, פרנקלין דלאנו רוזוולט, את התכונות המיוחדות של הפייקריט. למרות ההתלהבות הראשונית שהפגינו ראשי המטות מהיכולת של הפייקריט שהציג להם ברנל, הלכה והתגברה התנגדות בין אנשי הצבא (בייחוד האמריקנים) לפרויקט חבקוק, ובדצמבר 1943 הוחלט לסגור את הפרויקט בנימוק של עלות גבוהה וקשיים הנדסיים.
בין הנוסעים באוניה "קווין מרי" היה גם הבריגדיר אורד צ'ארלס וינגייט, שפעל אז בבורמה. הוא הצטרף לצוות על פי בקשת צ'רצ'יל שרצה להפגיש את אחד מגיבורי המלחמה של בריטניה עם נשיא ארצות הברית. כתוצאה מהשיחות שניהל צ'רצ'יל עם וינגייט הוא הגיע למסקנה כי יש להגביר את הלחימה בדרום מזרח אסיה והשיג את הסכמתו של רוזוולט להצעה כי מאונטבטן ימונה למפקד העליון של בנות הברית בדרום מזרח אסיה. מאונטבטן ביקש מברנל כי יצטרף אליו לזירה זו כיועץ מדעי, אבל ברנל העריך כי יוכל לתרום יותר באנגליה בתכנון מבצע אוברלורד (הפלישה לנורמנדי) והעדיף להישאר במטה מבצעים מיוחדים.

מבצע אוברלורד - הפלישה לנורמנדי

החל ממאי 1942 החלו בעלות הברית לתכנן את הפלישה לצרפת על מנת לפתוח את החזית השנייה. כישלון הפשיטה על דייפ שכנע את המפקדים כי יקשה עליהם להשתלט על הנמלים המבוצרים, והוחלט שיש לבנות נמל זמני בחופי הנחיתה, על מנת לפרוק את הציוד, התחמושת והאנשים לאחר שיאובטח החוף. במרץ 1943 הוטלה האחריות על הביצוע על מייג'ור סטיר-ובסטר (Steer-Webster), מהנדס ממשרד המלחמה. במאי 1943 החליט סטיר-ובסטר לקבל את התכנון שהציע אחד המהנדסים ממשרד המלחמה. הנמל שנבנה מכמה רכיבים כונה נמל מאלברי (Mulberry Harbour – נמל תות העץ). לצורך קבלת ההחלטות ולהבנת השפעת הגלים על הנמל המלאכותי נעזר סטיר-ובסטר בברנל, וכך גם כתב לו שנים אחר-כך "אלמלא העצות התאורטיות והמעשיות שלך לא היו קמים נמלי מלברי".
בדצמבר 1943 מונה מייג'ור-גנרל סר רוברט לייקוק (Robert Laycock) כמפקד החדש של מטה מבצעים משולבים, והחליט להסתפק בברנל כיועץ מדעי (צוקרמן היה עדיין במזרח התיכון, ופייק נשלח למשרד הימייה כנגד רצונו). ברנל נתבקש לחפש מידע על התנאים הפיזיים של חופי הנחיתה (שיפוע, השפעת הגלים והגאות והשפל, מכשולים טבעיים ומלאכותיים וכו'). לברנל היה ידע מקדים על אזור ארומנש (Arromanches), עיירת נופש שבה שהה עשר שנים קודם לכן ושהייתה על קטע החוף המיועד לפלישה המכונה חוף גולד, אבל עיקר עבודתו הייתה חיפוש ספרים בנושא. לצורך כך קיבל ברנל יד חופשית לקחת מהמוזיאון הבריטי כל ספר שירצה ללא הגבלת זמן. מהספרים שמצא, ומסיורים ליליים שבהם נשלחו אנשי קומנדו לחוף הצרפתי ואספו דגימות קרקע שונות שנשלחו לברנל לבדיקה, יכול היה ברנל לספק בסוף ינואר 1944 מידע מהימן על החופים שבהם יכולים היו משאיות כבדות וטנקים לנחות בבטחה, לעומת אלו שבהם כיסוי החול מעל לשכבת הכבול היה מועט מדי ולכן ניסיון לעבור עליהם יגרום לשקיעת כלי הרכב. במקביל עדכן ברנל, תוך שימוש במספר מקורות, את מפת החופים, כולל סימון כל הסלעים התת-מימיים, ואת תרשימי הגאות והשפל. כל זאת עשה, בלא שהייתה לו כל הכשרה אקדמית בהנדסה, בגאולוגיה או בגאוגרפיה. מרכזיותו של ברנל בתכנון הפלישה לנורמנדי קיבלה חיזוק ב-1 בפברואר 1944, עת צורף לתת-הוועדה שדנה ב"תקיפה של חופים מוגנים". באפריל עסק ברנל בשרטוט מיקומם של כל המוקשים בחופים, כפי שנתגלו בצילומי אוויר, תוך ניסיון לשער את כמות חומר הנפץ בהם וסוג המרעום. התוצאה של כל עבודת השרטוט שלו שולבה בהוראות המפורטות של הנחיתה.
בצהרי 6 ביוני 1944, יום הפלישה לנורמנדי, לבוש מדי קצין צי (הצי המלכותי הבריטי מינה אותו זמנית לקומנדר, על מנת שלא יבלוט כאזרח בין כוחות הפלישה), הפליג ברנל בטרפדת מהירה מפורטסמות' אל חוף נורמנדי. הוא עלה על סיפון אוניית קרב ולמחרת, 7 ביוני, נחת בחוף. הוא היה סקרן לגבי איכות המידע שסיפק לצבא במשך ששת החודשים שקדמו לפלישה, כמו גם לגבי התנהלות הצבא בהשוואה לדייפ. הוא סייר בחופים וגילה לכעסו שבוצעה הנחתה גם בחוף שאותו סימן במפורש כבלתי עביר לרכב כבד, וכפי שצפה - רוב הטנקים והמשאיות נתקעו שם בבוץ. ב-8 ביוני סייר סביב העיירות ברנייר (Bernières) וקורסל-סיר-מר (Courseulles-sur-Mer) לפני שחזר לאנגליה בטרפדת שבה הפליג לנורמנדי.

דרום-מזרח אסיה

באוגוסט 1944 הגיע מאונטבטן, שהיה אז המפקד העליון של בעלות הברית בדרום-מזרח אסיה, ללונדון על מנת לקבל אישור למתקפה אמפיבית במפרץ בנגל על מנת לכבוש את רנגון מידי היפנים. צ'רצ'יל שיכנע את ראשי המטות להעביר ציוד ואנשים לזירת דרום-מזרח אסיה וברנל שוכנע להצטרף לתכנון המבצע. באמצע אוקטובר 1944 הגיע ברנל לקאנדי בסרי לנקה לאחר מסע ארוך דרך המזרח התיכון והודו, על מנת לגלות כי צ'רצ'יל החליט לדחות את המתקפה (מבצע דרקולה) בחצי שנה לפחות. ההתנגדות הגרמנית בצרפת ובאיטליה הייתה חזקה מכפי שציפו ולא ניתן היה לשלוח את הציוד והאנשים הנדרשים למתקפה.
בהיעדר משימה מוגדרת, הפך ברנל ליועץ כללי לענייני חקר ביצועים, והיה חופשי לסייר בתת-היבשת ההודית ככל העולה על רוחו. בתחילת נובמבר הוכיחו ברנל וג'ון קנדרו, אז אחראי על חקר ביצועים מטעם חיל האוויר המלכותי בדרום-מזרח אסיה, כי שימוש בפצצות עומק, שנועדו למלחמה בצוללות, כנגד מטרות צבאיות בג'ונגל, כפי שדרש הצבא, הוא חסר תועלת. באמצע נובמבר סייר ברנל לאורך החזית מול היפנים בבורמה בחצי האי ארקאן (כיום מדינת רקהין (Rakhine) בבורמה). בתחילת דצמבר חזר ברנל לשם, לאחר שהתבקש על ידי מאונטבטן לסייע בתכנון מבצע אמפיבי כנגד האי אקייאב (כיום סיטווה Sittwe), השוכן בערך מול מרכז חצי האי אראקן. שדה התעופה שבאי נועד לשמש כבסיס להתקפה הצפויה על רנגון, כ-500 קילומטרים משם. ברנל סיפק מידע על מקומות סבירים לנחיתה על האי, לאחר שתחקר עובד של חברת תעופה שהכיר את האי היטב. ב-11 בדצמבר 1944 סיכם ברנל את רשמיו במכתב ששלח למאונטבטן. מן המכתב עולה כי לשהותו הארוכה עם אנשי הצבא הייתה השפעה רבה על ברנל. הפציפיסט האדוק לשעבר ומי שמחה בתקיפות כנגד שימוש במדע לצורכי מלחמה, כתב למאונטבטן כי השתכנע על פי חקר ביצועים כי הפצצות הטובות ביותר כנגד היפנים המחופרים הן פצצות נפלם וכי הן יעילות פי שלושה מפצצות קונבנציונליות. ברנל המריא מכלכותה חזרה לאנגליה ב-12 בדצמבר. באותו יום פתח הגנרל ויליאם סלים בהתקפה על אראקן. בתחילת ינואר 1945 נכבש האי אקייאב ללא קרב, לאחר שהתוקפים נחתו על החוף שעליו המליץ ברנל.

דו"ח טיזארד

בראשית 1945, לקראת סוף המלחמה, צורף ברנל, יחד עם היועצים המדעיים האחרים של זרועות הצבא, לתת-ועדה בראשות הנרי טיזארד המסונפת ל"ועדת הלוחמה הטכנולוגית המשותפת" או בקיצור JWTC (ראשי תיבות של Joint Technical Warfare Committee). מטרת הוועדה הייתה "לסקור ולחזות פיתוחים של כלי נשק ושיטות לחימה עתידיות". במסגרת הכנת הדו"ח נסע ברנל באפריל 1945 לצרפת ולחלק של גרמניה שנכבש עד אז על יד בעלות הברית, על מנת לצפות במו עיניו ביעילות של ההפצצות של בעלות הברית. איש מבין החברים בוועדה לא היה שותף סוד לפרויקט מנהטן (פיתוח פצצת האטום), אבל כיוון שבין החברים בוועדה היו פיזיקאים שרבים מחבריהם עבדו בפרויקט תחת מעטה חשאיות, ניחשו חברי הוועדה במה דברים אמורים. בדו"ח הראשון שלהם מ-16 ביוני 1945 (חודשיים לפני הטלת הפצצה על הירושימה) הניחו החברים בוועדה כי קיומו של נשק גרעיני הוא עובדה והתייחסו לסכנותיו. הדו"ח גם ניבא את המצאת מטוס הסילון העל-קולי, צוללות מונעות בכוח גרעיני, טילים וטורפדו בעלי מערכת הנחיה ופצצות שיתבייתו על קרינת מכ"ם. הדו"ח נגנז מיד בשל ההתייחסות לנשק הגרעיני.
יומיים לפני פרסום הדו"ח היו ברנל ושבעה מדענים אחרים אמורים לטוס לברית המועצות לכבוד 220 שנה לייסוד האקדמיה הרוסית למדעים, אלא ששעות לפני ההמראה בוטלה אשרת היציאה שלהם. צ'רצ'יל, שכבר חשד בכוונותיה של ברית המועצות לאחר המלחמה, הורה לבטל את האשרות משום שחשד שברנל וחברו לתת-ועדה, פטריק בלקט (יועץ הימייה) עלולים לגלות סודות לרוסים. בלקט התפטר במחאה, אבל ברנל המשיך לשרת בוועדה על אף שנפגע. באוקטובר 1945 קיבלה הוועדה מנדט חדש מהגנרל גורדון מקמילן, האחראי על החימוש במשרד המלחמה. הוא ביקש מברנל וד"ר הנרי הולם (Henry Hulme), שהחליף את בלקט במשרד הימייה, לנסות להעריך מה נדרש על מנת להרוס את הערים המרכזיות של ברית המועצות באמצעות פצצות אטום ומה תהיה התגובה הרוסית. ב-22 בינואר 1946 מסרו ברנל והולם דוח ביניים על פיו, לאחר שזיהו את 84 המטרות העיקריות לתקיפה כזו, הם חישבו את המרחק שיצטרכו המפציצים הבריטים לעבור על מנת להגיע למטרות אלו. במקביל הם העריכו מה תהיינה המטרות האפשריות העיקריות לתקיפה סובייטית בבריטניה, והמרחק אותו יצטרכו המפציצים הרוסים לעבור. השניים קיבלו הנחיה להמשיך בעבודתם. הדו"ח הסופי הוצג על ידי הולם באפריל 1946 ונכלל בדו"ח טיזארד השני, שהועבר לראשי המטות במאי 1946. הדו"ח, שפירט הערכות של כמות המפציצים ופצצות האטום שכל צד יצטרך להשתמש בהם על מנת להשמיד את מרכזי האוכלוסייה של הצד השני, הראה שבריטניה פגיעה הרבה יותר מברית המועצות וכי די ב-30 פצצות אטום המוטלות על ערי בריטניה על מנת ליצור התמוטטות לאומית וזאת בהשוואה למאות פצצות אטום על ערי ברית המועצות על מנת להשיג אפקט זהה.
עד היום לא ברור כיצד הטילו אנשי הצבא בדיקת נושא כה רגיש על איש שהיה ידוע כקומוניסט אדוק ושהערצתו את המשטר בברית המועצות מצאה ביטוי בכתב פעמים רבות, כולל במהלך המלחמה. באותו חודש בו התפרסם דו"ח טיזארד כתב ג'ורג' אורוול בכתב העת "פולמיק" (Polemic) ביקורת חריפה על המאמר "אמונה ופעולה" שכתב ברנל ב-1945. מעבר לביקורת על איכות הכתיבה של ברנל, סיכם אורוול את התוכן של המאמר של ברנל במילים "כל דבר הוא נכון אם הוא מקדם את מטרות מדיניות החוץ הרוסית". באותו חודש גם נחשף מרגל האטום הראשון, אלן נאן מיי (Alan Nunn May), פיזיקאי שלמד בקיימברידג' והעביר מידע על מחקר האטום לברית המועצות בזמן המלחמה. מצד שני, לא ברור מדוע הסכים ברנל להשתתף בכך. ייתכן שהוא האמין שיחסי הכוחות, כפי שהוצגו בדו"ח, ימנעו מהממשלה הבריטית מלעשות שימוש בפצצות אטום.

השיקום

במהלך המלחמה כמעט שלא היה קשר בין ברנל לקולג' בירקבק. הלימודים בקולג' נמשכו, אם כי רק בסופי שבוע. עם סוף המלחמה תכנן ברנל הקמת מרכז ביומולקולרי בקולג', מחלקה רב-תחומית שמטרתה לנצל את כל הטכנולוגיות על מנת לחקור את המבנה והתכונות הביולוגיות של החלבונים. לצורך כך גייס ברנל קבוצת חוקרים, חלקם שעבדו אתו בעבר וחלקם חדשים. אחד מהחדשים, אנדרו דונלנד בות' (Andrew Donald Booth), נועד לפתח את התחום החדש של המחשב, שברנל זיהה כאחד התחומים שיעזרו למחקר החלבונים. בעזרתו של ברנל, שדאג גם לתמיכה כספית, היה בות' לאדם הראשון שפיתח תוף מגנטי, אחד מאמצעי האחסון שקדמו להמצאת הדיסק הקשיח.
בין המחקרים הקריסטלוגרפיים שבוצעו בקולג' על פי דרישתו של ברנל היה המבנה הגבישי של הבטון, במטרה להתמודד עם תופעות ההתכווצות והסידוק. מחקר זה נעשה במסגרת הניסיון של ברנל לסייע בתהליך השיקום והבינוי של בריטניה אחרי המלחמה. הביקוש לדירות למגורים גבר מאוד עם סיום המלחמה, הן כתחליף לבתים שהופצצו והן כמשכן למשפחות הרבות שהוקמו כאשר הגברים חזרו מהצבא. לכן קיבל ברנל על עצמו בקיץ 1945 לבחון ולבחור את הדגמים המוצלחים ביותר מבין כ-1,300 מודלים של בתים טרומיים, מטלה שהוצעה לו על ידי משרד הבריאות האנגלי, שהיה אחראי על פרויקט זה.
ב-1947 העניקה אוניברסיטת לונדון לקולג' בירקבק שני מבנים צמודים בני ארבע קומות בכיכר טורינגטון (Torrington Square). מבנים אלו שימשו את המחלקה לקריסטלוגרפיה במשך עשרים השנים אחר כך, כאשר הקומה העליונה באחד המבנים הפכה לדירתו הפרטית של ברנל, לאחר ששתי נשותיו (איילין ספארג, אשתו הרשמית ומרגרט גארדינר, אם בנו מרטין) לא הסכימו כי יתגורר עמן. סר לורנס בראג חנך חגיגית את המרכז הביומולקולרי בכיכר טורינגטון ב-1 ביולי 1948.

פעילות מחלקת הקריסטלוגרפיה בניהולו

בשנים הבאות היה ברנל טרוד בדברים רבים מכדי לעסוק במחקר מקורי והסתפק בניהול, בהשגת תקציבים ובהעלאת רעיונות (שחלקם התבררו בדיעבד כשגויים). עם זאת מחלקת הקריסטלוגרפיה שבניהולו השיגה תוצאות מרשימות. למחלקה הצטרפו שניים מטובי הקריסטלוגרפים, רוזלינד פרנקלין ואהרון קלוג, שניהם יהודים. פרנקלין, שהצטרפה לקולג' בירקבק במרץ 1953, לאחר שעזבה את קינגס קולג' שבו חשה אומללה בשל האווירה השוביניסטית, הייתה קריסטלוגרפית שהצליחה להפיק צילומים איכותיים של עקיפה באמצעות קרני רנטגן. קלוג, שהגיע מדרום אפריקה, עבד עם פרנקלין על פענוח מבנה וירוס מוזאיקת הטבק, ואחר כך על מבנה הנגיף של מחלת שיתוק ילדים. רוזלינד פרנקלין נפטרה ב-1958. קלוג המשיך לעסוק במחקר בקולג' בירקבק עד 1962, כאשר קיבל הצעה לעבור למעבדת המחקר החדשה לביולוגיה מולקולרית שנפתחה בקיימברידג'. בהמשך דרכו המדעית זכה ב-1982 בפרס נובל לכימיה ושימש כנשיא החברה המלכותית. בראיון שנערך עמו אמר שתמיד החשיב את ברנל כ"סנדק" של הביולוגיה המולקולרית, וכמי שלמעשה המציא את התחום.

חקר מבנה הנוזלים

המחקר המדעי האחרון של ברנל היה על המבנה המולקולרי של נוזלים. הוא חקר נושא זה בעבר, כשכתב יחד עם רלף פאולר את אחד המחקרים הראשונים על המבנה האטומי של המים. מ-1957 החל ברנל לנסות לבנות בעזרת עוזרו, ג'ון מייסון (John Mason), מודל למבנה כללי של נוזלים חד-אטומים. במחקרו נעזר במתמטיקאי הקנדי דונלד קוקסטר. מסקנתו הייתה כי אף על פי שלכאורה אין לנוזל מבנה מסודר, אבני הבניין שלו זהות ולכן אפשר להתייחס לנוזל כאל "ערימה מסודרת" (באנגלית: heap) בניגוד ל"ערימה בלתי מסודרת" (pile). תופעה מעניינת שגילה ברנל הייתה כי אף שנוזלים היו ערימות של אטומים הם הפגינו סימנים לסימטריה מחומשת באזורים מבודדים, סימטריה שבקריסטלוגרפיה הקלאסית הייתה בלתי אפשרית. ב-1962 זכה ברנל להוקרה כשנבחר לשאת את הרצאת בייקר (Bakerian Lecture) ובחר את מבנה הנוזלים (The Structure of liquids) כנושא הרצאתו.
ב-1966 התפרסמה במערב תגליתו של הכימאי הרוסי בוריס דריאגין (Борис Владимирович Дерягин) על קיומם של מים אנומליים שנוצרו בהתעבות בנימים בתוך קוורץ, שלטענתו היו צמיגים פי 15 ממים רגילים ורתחו ב-200 מעלות. ב-1968 פנה דריאגין לברנל בשל השם שעשה לעצמו כמומחה בתחום מחקר הנוזלים, וברנל הקצה לנושא את ג'ון פיני (John Finney) הדוקטורנט האחרון שאתו עבד. במהלך 1969 הפכו המים האנומליים, שהזכירו את החומר "קרח תשע" שהביא לקיצו של כדור הארץ בספר המדע הבדיוני "עריסת חתול" מאת קורט וונגוט, לנושא פופולרי מאוד. החומר קיבל את הכינוי באנגלית Polywater ובכתב העת "Nature" התפרסמה אזהרתו של מדען אמריקני ש"מים אלו הם החומר המסוכן ביותר עלי אדמות". עד כמה שניסה פיני ליצור מים אנומליים הוא נכשל, והוא וברנל פרסמו מאמר מרגיע. בסופו של דבר הוכח כי התופעה שגילה דריאגין נבעה מזיהומים במים והעניין בנושא דעך.

האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה

ביולי 1946 היה ברנל מעורב בהקמת האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה (IUCr ראשי תיבות של International Union of Crystallography). את הקמת הארגון יזם הקריסטלוגרף פאול פטר אוואלד בתמיכתו הנלהבת של סר ויליאם לורנס בראג. ברנל, שמתוקף מעמדו היה חבר בוועדת ההקמה, השתתף באופן פעיל בתכנון הכנס ביולי 1946 שהביא להקמת האיגוד, ובכנס ההקמה של האיגוד באוניברסיטת הרווארד באוגוסט 1948, וכתב את ההצעות לפורמט של המגזין שהיה סיבת הקיום של האיגוד, ה"אקטה קריסטלוגרפיקה".

מאגר המידע המבני של קיימברידג'

ב-1948 פגש ברנל בכנס של החברה המלכותית את אולגה קנרד, קריסטלוגרפית בריטית יהודייה. הוא הציע לקנרד, שעבדה אז במכון הלאומי למחקר מדעי, לרכז את כל המידע על מבנים של מולקולות, משום שהאמין ששילוב מידע ממחקרים אינדיבידואלים באופן שיטתי יוביל לתובנות חדשות. קנרד פיתחה שיטה לקטלוג המבנים המבוססת על שימוש בכרטיסים מנוקבים. כמה שנים אחר כך כשלקנרד היו כ-300 מבנים הציע ברנל כי תוציא אותם בספר. ב-1965 הקימה קנרד את מרכז המידע הקריסטלוגרפי של קיימברידג', ועמדה בראשו עד צאתה לגמלאות ב-1997. מרכז המידע הקריסטלוגרפי הוא מוסד ללא כוונת רווח שתפקידו העיקרי הוא לאסוף ולתחזק את מאגר המידע המבני של קיימברידג' - מאגר מידע ממוחשב גדול המכיל, נכון ל-2010, את תיאור המבנה הגבישי של מעל ל-400,000 מולקולות קטנות, מאגר שראשיתו ברעיון של ברנל, והמשכו בכרטסת שהכינה קנרד.

ריכוז וניהול המאמרים המדעיים

אחד הנושאים שעניינו את ברנל היה נושא המאמרים המדעיים. ברנל ראה בשיטה הקיימת, שבה חלק גדול מן המאמרים מתפרסם בביטאונן של "חברות מלומדות" (learned society - כינוי לארגונים מדעיים המרוכזים סביב תחום משותף) בזבוז רב, שכן כמות המאמרים שהתפרסמו בכתבי העת המקצועיים הייתה רבה מכדי שהמאמרים המתאימים יגיעו למדענים הזקוקים להם. במהלך כנס החברה המלכותית שנערך בלונדון בקיץ 1948, העלה ברנל הצעה לרכז את כל המאמרים המתפרסמים בארץ אחת בגוף מרכזי שיהווה מסלקה, שתוכל לשלוח לכל מדען את המאמרים החדשים שהתפרסמו בתחום עניינו וכמו כן תחליף מידע עם מרכזים בארצות אחרות. הצעה זו, שפירושה היה השמטת הקרקע מתחת לסיבת קיומן של "החברות המלומדות", עוררה רעש רב. ברנל מצא עצמו מותקף מכל הכיוונים ונאשם במאמרים בעיתונים כדוגמת האקונומיסט והאובזרוור שכתבו כי הצעתו תפגע בחירות המחקר המדעי. הגדיל לעשות העיתון הטיימס בגיליונו מ-29 ביולי 1948 שבו השווה בין ההצעה של ברנל לבין הצורה בה תפקד המדע בגרמניה הנאצית. ההצעה של ברנל אומנם לא התקבלה על ידי עמיתיו, אבל אמריקני צעיר בשם יוג'ין גרפילד (Eugene Garfield), שקרא בעיון את התקצירים מהכנס, הושפע מרעיונותיו של ברנל והקים שנים רבות אחר כך את "אינדקס ציטוטים מדעיים" (Science Citation Index) - מאגר מידע המשמש כאינדקס למגוון גדול מאוד של מאמרים מדעיים ונועד לתת גישה מהירה לכל מדען למאמרים בתחומו. ברנל היה חבר בוועדת העריכה של המאגר בשנותיו הראשונות.

הספר "מדע בהיסטוריה"

ב-1954 יצאה לאור המהדורה הראשונה של ספרו של ברנל מדע בהיסטוריה (Science in History). הספר סקר את התפתחות המדע החל מהפרהיסטוריה וכלה במאה ה-20, והכנתו גזלה את רוב זמנו של ברנל בבירקבק קולג'. זווית הראיה של ברנל הייתה מרקסיסטית, ובמהדורה הראשונה הוזכרו רעיונותיו חסרי השחר של טרופים ליסנקו (ראו בהמשך), שהושמטו במהדורות הבאות. המהדורה ראשונה יצאה לאור בכרך בודד בן 867 דפים, והמהדורה האחרונה, הרביעית, יצאה לאור ב-1968 בארבעה כרכים מאוירים שהכילו 1,328 דפים.

מוצא החיים

החל מפגישתו עם אלברט איינשטיין בפרינסטון בשנת 1946 החל ברנל להתעניין בשאלת מוצא החיים. נושא זה, הדורש ידע בתחומים רבים כדוגמת ביוכימיה, גאוכימיה, פיזיקה ועוד, התאים מאוד לחשיבה הרב תחומית של ברנל. לאחר שהציג את הנושא בהרצאת גתרי בשנת 1947, הוא החליט להרחיב אותו.
בשנת 1951 יצא לאור ספרו, "הבסיס הפיזי לחיים" (The Physical Bassis of Life), ובו העלה את ההשערה כי הסביבה שאפשרה את ריכוז החומרים שנוצרו בבריאה ספונטנית הייתה חרסית או קוורץ. בשנת 1953 הראה ניסוי מילר-יורי כי לאחר שסביבה סטרילית נחשפה במשך כשבוע לתנאים המשוערים ששררו על פני כדור הארץ, נוצרו חומצות אמינו (הבסיס לכל החלבונים) באופן ספונטני. במאמר שתיאר את הניסוי והתפרסם בכתב העת "Science" צוטט הספר של ברנל כאחד משלושת המקורות לניסוי.
ב-1957 השתתף ברנל בכנס במוסקבה בנושא "מוצא החיים" שארגן אלכסנדר אופרין, מראשוני המדענים בתחום. ב-1961 הוא בחן את הטענה כי נתגלו חומרים אורגניים במטאוריט שנפל ב-1864 ליד העיירה Orgueil בדרום צרפת, והגיע למסקנה כי ייתכן ויש אמת בטענה, ולכן ייתכן שצריך לחפש את מוצא החיים מחוץ לכדור הארץ. לצורך כך גייס גאוכימאי בשם ג'ון קרידג' (John Kerridge) שתפקידו היה לבחון מטאוריטים עשירים בפחמן, כדוגמת המטאוריט מ-Orgueil, על מנת לשער את המינרלוגיה של האסטרואיד ממנו הגיעו ומכך לנבא את התנאים להיווצרות החיים. ב-1963 העלה ברנל השערות לגבי תהליך ההתרבות של החומרים האורגניים וכיצד נוצרו המבנים הייחודים של התא בהסתמך על העבודה שביצע קרידג' על מטאוריטים. ב-1967 יצא לאור ספרו של ברנל "מוצא החיים" (The Origin of Life) ובו סיכם את כל הרעיונות בנושא ואף כלל כנספח את המאמרים הראשונים בנושא של אופרין מ-1924 וג'ון הלדיין מ-1929.

פעילות באיגודים המקצועיים של עובדי המדע

ביולי 1946 היה ברנל מעורב בהקמת הפדרציה העולמית של עובדי המדע (WFSW, ראשי תיבות של World Federation of Scientific Workers), ארגון עובדים בינלאומי שאיחד בעת הקמתו 18 ארגוני עובדים מ-14 מדינות. בראשו הועמד פרדריק ז'וליו-קירי וסגניו היו ברנל והרוסי ניקולאי סמנוב. ברנל היה שותף לכתיבת חוקת הארגון, שמטרתו המוצהרת הייתה "לעמול לניצול המלא של המדע בקידום השלום ורווחת האדם".
במאי 1947 החליף ברנל את פטריק בלקט בתפקיד נשיא התאחדות עובדי המדע (Association of Scientific Workers). בתפקידו זה פעל ברנל למנוע את קיצוץ התקציבים הממשלתיים למחקר או להשכלה מדעית. כמו כן פעל להפנות תקציבים נוספים למטרות אלו במקום למחקרים צבאיים, שלהערכתו היוו כ-65 אחוז מסך תקציב המחקר המדעי. הוא האמין שבמצב הכלכלי הקשה של בריטניה בתקופה זו היו תקציבים כאלה יכולים לשנות את המצב מאסון לשגשוג.

פעילות למען תמיכה ממשלתית במדע

מ-1956 פעל ברנל ליישום דעותיו (שכונו בדיעבד "ברנליזם"), כפי שהביען בספר "התפקיד החברתי של המדע", על פיהן ממשלת בריטניה צריכה לכוון את המחקר המדעי ולתמוך בו. הוא שלח מזכר שבו פירט את רעיונותיו לכ-200 אישים שונים באקדמיה ובפוליטיקה הבריטית. אחד הפוליטיקאים - הרולד וילסון, ממנהיגי מפלגת הלייבור - השיב לו כי הרעיונות שהובעו במזכר מקובלים עליו וכי יפעל לשילובם במצע המפלגה. לשם כך נערכו מספר פגישות של קבוצת מדענים תומכי מפלגת הלייבור בראשות פטריק בלקט וסולי צוקרמן במסגרת של ארוחות ערב במלון בראון בלונדון, שבהן נכח ברנל לעיתים. במסגרת זו גובשו מספר רעיונות ונוצרה טיוטה למדיניות הלייבור בנושא מדע. הטיוטה שוכתבה על ידי הסופר צ'ארלס פרסי סנואו ב-1959, ומנהיגי הלייבור הרולד וילסון ויו גייטסקל סמכו ידיהם עליה. הלייבור הפסיד בבחירות הכלליות של אותה שנה והעניין של הפוליטיקאים אנשי הלייבור בנושא פחת. היחיד שעדיין הביע עניין היה הרולד וילסון, וכשמונה לראש המפלגה ב-1963 עם מותו של גייטסקל, מינה את ריצ'רד קרוסמן לתפקיד שר החינוך הגבוה והמדע בממשלת הצללים. מפלגת הלייבור עלתה לשלטון ב-1964, אלא שלאכזבתו של ברנל החליטה המועצה למדיניות המדע שהקים קרוסמן בנושא וכללה, בין השאר, כמה מידידיו של ברנל (בלקט, ג'ון קנדרו והלורד רוטשילד) כי התפיסה כאילו ניתן לכוון את קידום הידע המדעי מהמרכז היא מוטעית, וכי יש לקצץ בתקציב המדע בהתחשב במצבה הכלכלי של בריטניה.

פרשת ליסנקו

משנות ה-30 נהג ברנל להלל ולשבח את הפעילות המדעית בברית המועצות, שבה, לדבריו, ידע המשטר לתעל את הפעילות המדעית לטובת הכלל. ספרו החשוב "התפקיד החברתי של המדע" מדגיש עובדה זו פעמים רבות ומדענים רבים בבריטניה שהיו קומוניסטים או שמאלנים חשבו כמוהו. אלא שבסוף שנות ה-40 חל משבר באמונה זו. גרם לו טרופים ליסנקו, בן איכרים שעלה לגדולה לפני המלחמה והגיע לסובייט העליון כאחראי על נושא החקלאות. ליסנקו טען כי ביכולתו להגדיל את היבול בברית המועצות בדרכים רבות שעמדו בסתירה מוחלטת לגנטיקה המנדליאנית, ולכן התנגש עם הממסד המדעי הרוסי. מכיוון שצבר כוח פוליטי וקיבל גיבוי מסטלין הוא גרם למאסרם ולמותם, בהוצאה להורג או ברעב תוך כדי מאסר, של רבים מטובי הביולוגים של ברית המועצות. הבולט בהם היה הביולוג ניקולאי ואווילוב, מטובי הגנטיקאים בעולם, שמת בכלא ב-1943, לאחר שהואשם בבגידה ובריגול לטובת בריטניה. שמועות על מותו החלו להגיע למערב בסוף המלחמה. ברנל הכיר את ואווילוב בכינוס הבינלאומי השני על ההיסטוריה של המדע שנערך בלונדון ב-1931, ואחר כך התארח אצלו כשביקר באותה שנה בברית המועצות. ברנל לא ניסה לברר מה קרה לוואווילוב, אך מדענים אחרים כדוגמת הנרי דייל, נשיא החברה המלכותית מחו בפומבי על היחס אליו.
באוגוסט 1948, לאחר כמה שנים של חוסר ודאות לאחר המלחמה, שב סטלין ואישר את תמיכתו בליסנקו. בגיבויו של סטלין תקף ליסנקו בחריפות בנאום פומבי כמה מהביולוגים הרוסים הבולטים, וקרא לתמוך במדע של הפרולטריון. הסובייט העליון אישר את הצעותיו וכ-3,000 ביולוגים פוטרו ממשרותיהם. תורתו הפסאודו מדעית ורדיפת המדענים שהתנגדו לה זכתה לכינוי ליסנקואיזם. בנקודה זו התעוררו המדענים במערב. גם המדענים שהיו קומוניסטים אדוקים כדוגמת ג'ון הלדיין, שהיססו תחילה, החלו לתקוף בגלוי את טענותיו של ליסנקו ואת מדיניותה של ברית המועצות כלפי מדעניה. לא כך ברנל. הוא הגן על ליסנקו במאמרים בעיתונות הבריטית תוך התחמקות מלדון בשאלות העיקריות של תורתו או היחס למדענים אחרים, אלא שבין חבריו המדענים הוא היה בדעת יחיד. באוגוסט 1949 השתתף ברנל בכנס שלום במוסקבה ובו תקף בחריפות את המדענים במערב שפעלו לדבריו ככלי שרת של תעשיות הנשק וההרס הקפיטליסטים. נאומו צוטט בקצרה בעיתון הטיימס ובתגובה החליט "האיגוד הבריטי לקידום המדע" (British Association for the Advancement of Science), למנוע את מינויו לאיגוד. ברנל פגש בליסנקו לאחר הכנס והתרשם ממנו עמוקות עד כי כך שרשם ביומנו כי ליסנקו הוא "מדען משיעור קומתם של דרווין ורתרפורד... משורר בעל דמיון עשיר המעצב את דעותיו בעצמו בעולם איכותי".
ברנל מצא עצמו בליבה של סערה ציבורית כשחזר לבריטניה. הוא הותקף על דבריו בכנס השלום בנאומים ובמאמרים שנכתבו על ידי עיתונאים ומדענים. אחד הבולטים שבהם היה סר אדוארד אפלטון, זוכה פרס נובל לפיזיקה ב-1947, שכיהן אז כרקטור של אוניברסיטת אדינבורו, שנאומו לאחר ארוחה חגיגית צוטט בטיימס. לאחר שהפריך את טענותיו של ברנל כאילו רוב המדענים בבריטניה עוסקים במחקר עבור תעשיית המלחמה, והזכיר את התמיכה הממשלתית במחקר המדעי החופשי בבריטניה, כולל התמיכה הכספית הנרחבת שקיבל ברנל עצמו, הצביע אפלטון על תופעה שהתמיהה רבים:
נראה כאילו כמו במספר מקרים דומים, יש שני פרופסור ברנל: האחד פילוסוף מבריק של הטבע בעל שם עולמי, והשני מומר נלהב לתאוריה פוליטית קיצונית. הראשון לעולם לא היה מסוגל להגיע לאינטרפרטציה כה מעוותת לגבי מצב המחקר בבריטניה.
— העיתון טיימס מ-4 באוקטובר 1949
דוגמה לאדיקות של ברנל בקומוניזם הרוסי אפשר היה לראות בהספד "סטלין כמדען" (Stalin as a scientist), שכתב עם מותו של סטלין ושהופיע בביטאון "רבעון מודרני" (Modern Quarterly) ב-1953. ברנל חלק שבחים רבים לרודן הרוסי, ובין השאר כינה את סטלין "הדמות הגדולה ביותר של ההיסטוריה הנוכחית ובאותו הזמן מדען דגול". הספד מתפייט זה הביך גם את ידידיו הקרובים ביותר, שהעדיפו להתעלם ממנו כשכתבו על ברנל אחר כך.

שלום בכל מחיר?

בסוף אוגוסט 1948 השתתף ברנל ב"קונגרס העולמי של אינטלקטואלים למען השלום" שנערך בורוצלב שבשלזיה שבפולין. רוב מוחלט מבין הנציגים שהשתתפו בקונגרס, וברנל בהם, תמך בהחלטה החד-צדדית שהתקבלה בקונגרס, שגינתה את ארצות הברית כמי שמכינה מלחמה למטרות השתלטות על העולם. בשובו לבריטניה כתב ברנל בביטאון בעל הגוון השמאלני "ניו סטייטסמן" (New Statesman) כי העולם צריך להתכונן לסכנות מלחמה נוספת משום ש"האימפריאליסטים המושבעים של ארצות הברית של אמריקה אינם יכולים לסבול את השחרור שכבר אירע במזרח אירופה, ובמידה מסוימת גם במערבה". ברנל כתב לא מעט ב"ניו סטייסמן". בתקופה זו פגש את עוזרת העורך של הביטאון, מרגו היינמן (Margot Heinemann), יהודיה שהייתה אז באמצע שנות השלושים לחייה ופעילה קומוניסטית שעזרה בהקמת איגוד עובדי המכרות וכתבה ספר על תעשיית הפחם בבריטניה. בתוך כמה חודשים עבר ברנל להתגורר בדירתה.
בפברואר 1949 הוזמן ברנל להשתתף בכנס שלום שנערך בניו יורק, אלא שה-FBI, שהכיר את דעותיו הפוליטיות, החליט למנוע את כניסתו, ושגרירות ארצות הברית בלונדון סרבה להנפיק לו ויזה. מאורע זה היה בניגוד גמור לביקורו הקודם בשגרירות, שמונה עשר חודשים קודם לכן, לשם קבלת מדליית החרות (Medal of Freedom with Bronze Palm) עבור "שירותיו הראויים לשבח בפיתוח ובמחקר המדעי בזמן המלחמה". במקום הכנס בניו יורק נסע ברנל באפריל 1949 לפריז להשתתף ב"קונגרס העולמי של הפרטיזנים של השלום" (World Congress of the Partisans of Peace), כינוס שרוב המשתתפים בו היו קומוניסטים, וקיבל תמיכה גלויה מהקומינפורם. ז'וליו-קירי שימש כנשיא, וברנל, שעזר לארגן את הכנס, היה סגן הנשיא. טון הנאומים בקונגרס, שמטרתו המוצהרת הייתה דו-קיום בשלום, היה לוחמני במיוחד, כשהמשתתפים בו נשבעו להיאבק בנאט"ו, והריעו בהתלהבות לשמע הידיעה על נפילת נאנג'ינג לידי צבא השחרור העממי של המפלגה הקומוניסטית הסינית. ניסיון של אחד הנואמים לטעון שכנס למען השלום אינו יכול לתמוך במלחמת האזרחים הסינית התקבל בקריאות בוז.
באוגוסט 1949 טס ברנל למוסקבה להשתתף ב"קונגרס הסובייטי למען השלום", שבו נשא את הנאום שבו תקף את שיתוף הפעולה של המדענים בבריטניה עם הממסד הצבאי. הנאום גרם לאיגוד הבריטי לקידום המדע להחליט למנוע את מינויו לאיגוד (ראו לעיל). ב-15 במרץ 1950 השתתף ברנל בקונגרס נוסף של הפרטיזנים של השלום שהתקיים בסטוקהולם. הקונגרס הבא עמד להיערך בשפילד שבאנגליה בנובמבר 1950, אלא שמשרד הפנים הבריטי סירב לתת ויזות לנציגים רבים, ובהם נשיא הקונגרס, ז'וליו-קירי. פבלו פיקאסו, שהיה אחד הנציגים לקונגרס שהצליח לקבל ויזה, היה אורח במסיבה שארגן ברנל בדירתו שבכיכר טורינגטון, לאותם נציגים שהצליחו להגיע. על פי בקשתו של ברנל צייר פיקאסו בעפרון שעווה על קיר דירתו ציור של שתי דמויות (גבר ואשה) בעלי כנפיים, בדיעבד היה זה הציור היחיד שצייר פיקאסו בבריטניה. חרף היעדרותם של הנציגים החשובים, הוחלט לקיים את הכינוס בשפילד בכל זאת. הכינוס נפתח בנאומו של ברנל במקומו של ז'וליו קירי.
בכינוס של הארגון בוורשה שהתקיים מיד אחרי הכינוס בשפילד, ושנועד לפצות על מיעוט המשתתפים בשפילד, השתתפו כ-2,000 נציגים. ההחלטה הראשונה שהתקבלה בו הייתה לשנות את שם הארגון מ"הקונגרס העולמי של הפרטיזנים של השלום" למועצת השלום העולמית (World Peace Council).‏ ברנל נמנה עם הנואמים בכנס. החלטות הכנס, שברנל השתתף בניסוחן, כללו עשרה סעיפים, הראשון שבהם "דרישה לפינוי כל הכוחות הזרים מקוריאה". הדרישה שהייתה אמורה להיות סיבת הקיום של הכנס, פירוק הנשק הגרעיני, מופיעה רק בסעיף השביעי. הכנס הגדול הבא של מועצת השלום העולמית התקיים בברלין בקיץ 1952, ובנאום שנשא בו ברנל הוא ריכך מעט את התקפותיו על ארצות הברית והתרכז בהצעות להגבלה ולפיקוח על הצבאות וכלי הנשק הקונבנציונליים והגרעיניים.
באוקטובר 1952 ניסה ברנל להתערב למענם של בני הזוג יוליוס ואתל רוזנברג שהורשעו בארצות הברית בריגול לטובת ברית המועצות ונידונו להוצאה להורג בכיסא החשמלי. הוא שלח לבית משפט האמריקאי תצהיר בנושא. לאחר שפרט תחילה את כישוריו האקדמיים ואת ניסיונו הרב בחומרי נפץ מתקופת מלחמת העולם השנייה, טען ברנל בתצהיר כי המידע, שכביכול העבירו בני הזוג לברית המועצות, היה מידע גלוי זה כ-60 שנים. בנוסף נאם ברנל בהפגנה פומבית בלונדון למען בני הזוג, וכתב מכתב ארוך לאלברט איינשטיין בבקשה שיתערב. במקביל בברית המועצות באוגוסט 1952 הוצאו להורג 13 משוררים וסופרים יהודיים חברי הוועד היהודי האנטי-פשיסטי, ובינואר 1953 הועמדו לדין תשעה רופאים יהודים באשמת ניסיון להרוג מנהיגים סובייטיים בהוראתן של סוכנויות אמריקניות, בריטיות וציוניות, אולם ברנל אינו מזכיר אותם בכתביו, כשם שלא הזכיר קורבנות אחרים של המשטר הסובייטי שהכיר אישית.
ב-21 בדצמבר 1953 היה ברנל אחד מעשרה זוכים בפרס סטלין לשלום (3 שנים אחר כך שונה שם הפרס לפרס לנין לשלום). הפרס, שהוחל בחלוקתו לרגל הגיעו של סטלין לגיל שבעים, כלל גם סכום כספי נאה שאפשר לברנל לעבור יחד עם מרגו היינמן לדירה חדשה אחרי שנולדה בתם ג'יין.
ביוני 1955, כשנה לאחר שארצות הברית פוצצה את פצצת המימן באטול ביקיני, פצצה שהייתה חזקה פי אלף מהפצצה שהוטלה על הירושימה, השתתף ברנל באספה העולמית למען השלום בהלסינקי שבפינלנד (Helsinki World Assembly for Peace) ובנאומו קרא לנוכחים שלא להיות מפוחדים או להפוך לאפאטיים עקב כלי הנשק המבעיתים החדשים, וכי יש לדרוש בתקיפות מכל ממשלות המדינות בהם היה נשק כזה (והוא כלל בכך גם את הסובייטים) להימנע מפיתוחו ולהתחייב שלא להשתמש בנשק זה ראשונים. הוא המשיך להשתתף בכנסים של מועצת השלום העולמית, אם כי אז צמחו ארגוני שלום נוספים שלא היו קומוניסטים ועוררו את חמת הארגון משום שהעזו לתקוף גם את ברית המועצות כמקור לסכנה גרעינית. הבולט שבהם היה "התנועה לפירוק נשק גרעיני" (CND ראשי תיבות של Campaign for Nuclear Disarmament) שבראשה עמד ברטרנד ראסל. ברנל השתתף גם בהפגנות שארגן ארגון זה כנגד מוסדות מחקר גרעיניים בבריטניה.
פרדריק ז'וליו-קירי מת ב-14 באוגוסט 1958 וברנל נבחר לנשיא הארגון. בתפקידו זה הוא ראיין את ניקיטה חרושצ'וב ב-1959, כתב מכתב מחאה לנשיא ארצות הברית דווייט אייזנהאואר, כשהלה הודיע כי בסוף 1959 ארצות הברית לא תהיה עוד כפופה להחלטה להפסיק את הניסויים הגרעיניים. כמו כן כתב הודעה לעיתונות בשם מועצת השלום העולמית בה גינה את צרפת שהחליטה בפברואר 1960, דווקא בעיצומה של הפסקת הניסויים הגרעינים, לפוצץ במדבר סהרה את פצצת האטום הראשונה שלה. ב-1961 חידשה ברית המועצות את הניסויים הגרעיניים וברנל, שחש כי הסכנה גדלה מיום ליום, כתב מכתבים לנשיאים ג'ון קנדי ושארל דה-גול, לראש הממשלה הבריטי הרולד מקמילן ולחרושצ'וב. רק חרושצ'וב ענה לו כי הניסויים הכרחיים על מנת לשפר את יכולת ההגנה של ברית המועצות.
בספטמבר 1961 השתתף ברנל בארגון כנס פוגווש לשלום שהתקיים בלונדון. וזאת אף על פי שהארגון, שברטרנד ראסל היה בין מקימיו ושהיה הקבוצה האנטי-גרעינית החשובה ביותר, היה נייטרלי מבחינה פוליטית, ונטה לזלזל בארגונים בעלי גוון קומוניסטי כמו ה-WPC או ה-WFSW שברנל עמד בראשם. הצלחת המפגש עודדה את ברנל ליזום כנס עולמי, "הקונגרס העולמי לפירוק נשק כללי ושלום", שהתכנס ב-9 ביולי במוסקבה ונכחו בו 2,200 נציגים מכ-120 מדינות. הייתה זו הפעם הראשונה שנציגים מהמערב דיברו בגלוי כנגד ברית המועצות, ואף ניסו לארגן בכיכר האדומה הפגנת שלום, שנבלמה מיד על ידי המשטרה החשאית. בינואר 1963 התקיים באוקספורד כנס שמשתתפיו, חברי קבוצות שלום שונות שהגיעו מכ-18 מדינות, התנגדו לכל שיתוף פעולה עם הקומוניסטים, וסירבו להתיר לנציגים מה-WPC וברנל בראשם להשתתף בדיונים. תוצאת הכנס הייתה הקונפדרציה הבינלאומית לפירוק נשק ושלום (ICDP ראשי תיבות של International Confederation for Disarmament). בין שני הארגונים, בעלי המטרות הזהות לכאורה, הייתה יריבות מרה. ברנל פרש מראשות מועצת השלום העולמית עם סיום הכינוס השמיני של ה-WPC שנערך בהלסינקי ביולי 1965, לאחר שבריאותו התדרדרה.
המשורר הצ'יליאני חתן פרס נובל לספרות, פבלו נרודה, כתב לכבודו שיר שאותו הקריא במליאת הסיום של הקונגרס, והסתיים בשורה "ברנל! ברנל! והיונים תעופנה". לכל אורך התקופה הוא שיקף בנאמנות את השקפת העולם הסובייטית, ולכן לא הייתה לו השפעה ממשית על דעת הקהל במערב. אבל לטענת אנדרו בראון, הביוגרף של ברנל, השפיעו שיחותיו והתכתבויותיו המרובות עם חרושצ'וב על החלטותיו של האחרון להימנע ממלחמה גרעינית עם ארצות הברית בעת משבר הטילים בקובה.

מסעות ברחבי העולם

במשך שני עשורים מסיום מלחמת העולם השנייה סייר ברנל במדינות רבות, כשהוא משלב סיורי תרבות עם הרצאות באוניברסיטאות, מפגש עם מדענים ואנשי אקדמיה והשתתפות בכנסים מדעיים (כדוגמת הכינוסים התלת שנתיים של האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה) ופוליטיים (כדוגמת הכנסים של הפדרציה העולמית של עובדי המדע או כנסי המועצה לשלום). הוא ביקר כמה פעמים בברית המועצות ובאביב 1954 ראיין את ניקיטה חרושצ'וב, שהחליף את סטלין בשלטון. הראיון שערך עם חרושצ'וב עורר עניין והתפרסם בטיימס ובניו יורק טיימס. הוא ביקר כמה פעמים גם בהודו ובסין, כל פעם לתקופה ארוכה, שבה נפגש עם מדענים והרצה באוניברסיטאות. ב-1954 ביקר בהונגריה וחש באווירת החופש היחסי שהיה לתושבים. אלא שב-1956 גרם הניסיון להתנתק מברית המועצות שהוביל אימרה נוג' לפלישת הצבא האדום להונגריה ולמרד ההונגרי שבא בעקבותיה שבו נהרגו אלפים. ברנל היה מזועזע בתחילה ממאורעות אלו, ואף הגיע לשגרירות הסובייטית בבריטניה להביע מחאה. אלא שלאחר שביקר בהונגריה, שישה חודשים לאחר המרד, הוא השתכנע כי המאורעות לא היו כה נוראים כפי שציירו העיתונים במערב, ואפילו כתב ב"ניו סטייסטמן" כי הפלישה הסובייטית להונגריה הייתה מוצדקת כי היא בלמה את האנטישמיות שגאתה בהונגריה.
בסוף 1960 שהה בגאנה, על פי בקשתו של תומאס הודג'קין, בעלה של דורותי קרופוט הודג'קין, כחלק ממשלחת שנועדה לסייע למדינה, שזה עתה זכתה לעצמאות, להקים את רשת החינוך הגבוה. ב-1963 הציע ברנל לגנאים להעסיק את אלן נאן מיי, שנשפט וישב בכלא בשל ריגול לטובת ברית המועצות. מיי לא מצא עבודה בבריטניה לאחר שחרורו משום שאף אוניברסיטה בבריטניה לא הייתה מוכנה להעסיקו. בהמלצתו לגנאים להעסיק את מיי, פיזיקאי בהכשרתו, התייחס ברנל לפרשת הריגול כפעולה מצפונית כנגד השימוש לרעה במדע. המלצתו התקבלה ומיי שימש פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת גאנה עד פרישתו ב-1976.
מסעו הגדול האחרון של ברנל נערך באמריקה הדרומית כשהיה בן שישים. הוא סייר בינואר 1962 בצ'ילה, בארגנטינה ובברזיל. כדרכו בעבר הוא הרצה בפני סטודנטים, והשתתף במפגשים של ועדי השלום המקומיים.

שנותיו האחרונות (1963–1971)

בשנות השישים לחייו החל ברנל לחוש קושי במאמצים גופניים. במאי 1963, בגיל 62, נבדק בקליניקה פרטית ואובחן כסובל מקשחת חוליות צווארית (Cervical spondylosis - שינויים ניווניים בחוליות הצוואר) והתבקש להשתמש בצווארון אורתופדי, אך הפסיק להשתמש בו בגלל חוסר נוחות. ביוני אותה שנה סבל מהתקף שבץ מוחי שגרם שיתוק זמני לחלק הימני של גופו. הוא שהה זמן מה בבית חולים והחלים לאיטו בקוטג' כפרי ששכרה אשתו החוקית, איליין. בספטמבר אותה שנה החליט האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה, בכנס שנערך ברומא, שבו לא היה יכול להשתתף מפאת מחלתו, למנותו לנשיא האיגוד. בסוף אותה שנה נאבק ברנל על מעמדו באוניברסיטה, כשנעשה ניסיון למנותו כראש קתדרה לקריסטלוגרפיה שתהיה חלק מתוך המחלקה לפיזיקה, שעד אז עמד בראשה. בסופו של דבר הכריע סנט האוניברסיטה ביולי 1964 בעד הקמת מחלקת קריסטלוגרפיה נפרדת וברנל בראשה. ברנל סבל מלחץ דם גבוה ולקראת סוף שנת 1965 סבל מהתקף שבץ שני, חריף יותר, שגרם לשיתוק חלקו השמאלי של גופו ופגע ביכולת הדיבור שלו. ברנל שוכן בדירה בלונדון סמוך לאחותו ג'יג'י, כאשר "נשותיו" השונות (איילין, מרגרט גארדינר ומרגו היינמן) ומזכירתו הנאמנה מטפלות בו. כנשיא האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה עסק ברנל במרץ בהכנות לכנס שהיה עתיד להתקיים בקיץ 1966 במוסקבה, אך עקב מחלתו נבצר ממנו להשתתף, ובהיעדרו פעלה ידידתו קתלין לונסדייל כנשיאת האיגוד בפועל. במאי 1966 פרש ברנל מקולג' בירקבק. הוא המשיך לכתוב מאמרים מדעיים ולהיפגש עם עמיתיו שבאו לבקרו על מנת לספר על החידושים האחרונים. ברנל המשיך לכתוב מאמרים פוליטיים בהם המשיך את הקו המרקסיסטי בו דגל כל חייו. תגובתו לניצחון מדינת ישראל במלחמת ששת הימים היא דוגמה אופיינית לכך:
הטרגדיה המלאה של הצהרת בלפור ב-1918 בהקמת מדינת ישראל, עוררה אז ומאז את ההתנגדות החריפה ביותר של הערבים המרוששים, וההצלחות של ממש של המדינה הישראלית רק גרמו להחמרה במרירותם. הם מצאו כי הקמת חיקוי מסובסד של אירופה ביניהם הייתה תזכורת מתמדת של נחיתותם הכלכלית, וכתוספת לשנאות ההיסטוריות בין יהודי לערבי הייתה עילה מספיקה לגרות לפעולות תגמול חריפות.
— J. D. Bernal (1967) What the Middle East confrontation means to the world
בשלב זה של חייו נזקק לכיסא גלגלים. הפלישה הסובייטית לצ'כוסלובקיה הייתה המקרה הראשון שבו ביקר ברנל פעולה של ברית המועצות, כשהוא מכנה אותה "מטופשת ובלתי חוקית", אם כי האמין כי זו הייתה תגובה לפרובוקציה של הממשל האמריקני. בריאותו המשיכה להתדרדר, הוא עבר שבץ נוסף והתקף לב ואיבד לחלוטין את יכולת הדיבור.
ג'ון דזמונד ברנל נפטר ב-15 בספטמבר 1971, בגיל 70.

משפחה

לג'ון ברנל היו ארבעה ילדים. הידוע מביניהם, מרטין ברנל (Martin Bernal‏; 2013-1937), בנו של ברנל ממרגרט גרדינר (Margaret Gardiner), התפרסם בשל הספר "אתנה השחורה" (Black Athena) - מחקר היסטורי שנוי במחלוקת שערך על תולדות יוון העתיקה. לברנל היו עוד שני בנים, איגן ומייקל, מאגנס איילין ספראג (Agnes Eileen Sprague), לה נישא בנישואים פתוחים שהתמידו עד יום מותו של ברנל, ובת נוספת, ג'יין, מיחסיו עם מרגו היינמן.

מורשת מדעית

תרומתו של ג'ון דזמונד ברנל למדע הייתה בעיקר הרחבת השימוש בקריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן לאבחון מבנה החלבונים. ברנל עצמו לא גילה שום תגלית ייחודית. ידידיו טענו כי לא היה מסוגל להתמקד לאורך זמן בפתרון בעיה מסוימת. עם זאת, הוא הצליח לגדל דור מרשים של מדענים זוכי פרס נובל ובהם דורותי קרופוט הודג'קין, אהרון קלוג ומקס פרוץ. ג'ון קנדרו, שזכה בפרס נובל לכימיה לשנת 1962 יחד עם מקס פרוץ בזכות גילוי מבנה ההמוגלובין והמיוגלובין, התייחס להשפעתו של ברנל על התחום כשאמר "נראה לי כי אתה אביהם מולידם של חמישה פרסי נובל בשנה זו בלבד". (קנדרו התייחס גם לשלושת זוכי פרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה בגין פענוח מבנה ה-DNA באותה שנה: פרנסיס קריק, ג'יימס ווטסון ומוריס וילקינס).
ברנל תרם תרומה משמעותית גם לסוציולוגיה של המדע. ספרו "התפקיד החברתי של המדע" נחשב עד היום לספר מפתח ביחס שבין המדע לחברה. הספר מחולק לתיאור היסטורי (הקרוי בהתאם "מה עושה המדע?") ולתפקיד שיכול המדע למלא בקידום החברה (הקרוי בהתאם "מה יכול המדע לעשות?"). ברנל אסף מידע על כמות המחקר והפיתוח שהתבצע בתקופה זו בעולם. מידע זה נאסף בדרכים כלליות מאוד ונחשב כיום כלא-מדויק. על פי ברנל, היווה תחום המחקר והפיתוח כ-0.2% מהתוצר המקומי הגולמי (תמ"ג) (כיום סוברים שהמספר היה אף נמוך מכך). ברנל טען שעל מנת לתרום בצורה משמעותית לחברה חייב האחוז היחסי לגדול פי עשרה לפחות. בתחום זה, בניגוד למשל ליחסו העיוור לקומוניזם נוסח ברית המועצות, מתברר שברנל צדק. כיום מהווה תחום המחקר והפיתוח כ-2% מהתמ"ג של המדינות המתועשות.
במסגרת עבודתו של ברנל על ביולוגיה מולקולרית הוא העלה השערה כיצד נוצרו המולקולות האורגניות הראשונות. השערה זו הורחבה במסגרת ספרו הראשון: "העולם, הגוף הגשמי והשטן, חקירה אל תוך עתידם של שלושת האויבים של הנפש ההגיונית" שיצא לאור בשנת 1929, שבו שרטט אבולוציה עתידנית. ברנל חזר לנושא ראשית היווצרות החיים כמה פעמים וכתב שני ספרים חשובים בנושא. ספרים חשובים נוספים שכתב היו על התפתחות המדע במהלך ההיסטוריה.

מדע בשירות המדינה

תרומתו של ברנל למאמץ המלחמתי של בריטניה בתקופת מלחמת העולם השנייה חרגה מעבר להכשרתו כקריסטלוגרף. יחד עם מדענים כבלקט וצוקרמן הוא היה ממניחי היסודות לתורת חקר הביצועים. הוא הציע הצעות לשיפור המיגון של אזרחי בריטניה. ברנל ניצל את המידע על ההשפעות של הפצצות הגרמנים על ערי בריטניה על מנת להעריך את השפעת ההפצצות הבריטיות על ערי גרמניה. גולת הכותרת של פעילותו הייתה ללא ספק העזרה הגדולה שהגיש בתכנון הנחיתה בחופי נורמנדי. אף על פי שלא היה חייל לא היסס ברנל לסכן את עצמו כשטיפל בפצצות שלא התפוצצו או כשהגיע לאזורי קרבות במזרח התיכון או במזרח הרחוק.
אחרי המלחמה היה ברנל שותף בפרויקט הבנייה הטרומית לתושבים שנותרו מחוסרי בית בשל ההפצצות ויזם מחקר על חוזק הבטון ותהליך התגבשותו, על מנת להתמודד עם תופעות הסידוק והשבירה בבנייה.