โรซาลินด์ แฟรงคลิน

ชีวิตวัยเยาว์

โรซาลินด์ แฟรงคลิน เกิดเมื่อวันอาทิตย์ที่ 25 กรกฎาคม พ.ศ. 2463 ในตระกูลนายธนาคารเชื้อสายยิวที่ตำบลนอตติงฮิล (Notting Hill) กรุงลอนดอน  เป็นบุตรีคนที่สองจากบุตรธิดาทั้งห้าคนของเอลลิส อาร์เทอร์ แฟรงคลิน (Ellis Arthur Franklin, พ.ศ. 2437 - พ.ศ. 2507) และเมอเรียล ฟรานเซส วาเลย์ (Muriel Frances Waley, พ.ศ. 2437 - พ.ศ. 2519)
ตระกูลแฟรงคลิน ตลอดจนถึงญาติของโรซาลินด์จำนวนหนึ่งได้มีบทบาทหลายประการต่อชาวยิวและสตรี ทวดของเธอ เฮอร์เบิร์ต แซมมวล (Herbert Samuel) เป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงมหาดไทยของอังกฤษในช่วงปี พ.ศ. 2459 ถือว่าเป็นคนยิวคนแรกที่ได้ที่นั่งในรัฐสภา นอกจากนี้ยังได้เป็นข้าหลวงใหญ่ประจำรัฐในอารักขาปาเลสไตน์อีกด้วย ส่วนป้าของเธอ เฮเลน คาโรลิน แฟรงคลิน (Helen Carolin Franklin) ก็ได้เป็นสตรีที่มีบทบาทในสหภาพแรงงาน และองค์กรเคลื่อนไหวเพื่อสิทธิทางการเมืองของสตรีอีกด้วย
ในวัยเด็ก โรซาลินด์เข้าเรียนที่โรงเรียนสตรีเซนต์พอล (St Paul's Girls' School) ระหว่างการศึกษา โรซาลินด์เป็นเด็กที่มีพรสวรรค์ทางการเรียนอย่างมาก โดยทำคะแนนได้ดีในวิชาวิทยาศาสตร์ ภาษาลาติน และพลศึกษา ยิ่งไปกว่านั้น ครอบครัวของเธอมีบทบาทในการส่งเสริมให้ผู้ใหญ่ได้รับการศึกษา โดยเอลลิสผู้เป็นบิดาของเธอได้สอน วิชาไฟฟ้า แม่เหล็ก และประวัติศาสตร์สงคราม ในเวลาต่อมาเอลลิสก็ได้ขึ้นเป็นผู้ช่วยผู้อำนวยการโรงเรียนผู้ใหญ่เวิร์กกิงเมน (Working Men's College) นอกจากการส่งเสริมการศึกษาแล้ว ตระกูลแฟรงคลินยังได้ช่วยให้ชาวยิวที่หนีภัยสงครามจากนาซีเยอรมันให้ได้มีที่ทำกินเป็นหลักฐานอีกด้วย

การศึกษา

เมื่ออายุได้ 18 ปี โรซาลินด์เข้าศึกษาที่วิทยาลัยนิวน์แฮม (Newnham College) อันเป็นสถาบันสมทบของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ โดยเลือกศึกษาในหลักสูตรศิลปศาสตร์สาขาวิชาเคมี สี่ปีให้หลังจากนั้น เธอได้รับปริญญาตรีเกียรตินิยมอันดับสอง ซึ่งก็ทำให้สามารถเริ่มชีวิตในฐานะนักวิจัย หลังจากการศึกษาในระดับปริญญาตรีแล้ว โรซาลินด์เข้ารับราชการเป็นเจ้าพนักงานผู้ช่วยวิจัยที่สถาบันวิจัยอรรถประโยชน์ถ่านหินแห่งสหราชอาณาจักร (British Coal Utilization Research Association; BCURA) ซึ่งตั้งอยู่ชานกรุงลอนดอนด้านตะวันตกเฉียงใต้ ณ ที่นี่ เธอได้ศึกษาสมบัติความพรุนของถ่านหินจนมีแรงบันดาลใจทำดุษฎีนิพนธ์หัวข้อ สมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของสารคอลลอยด์อินทรีย์เทียบกับถ่านหิน โดยมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ก็ได้ให้ปริญญาเอกแก่เธอเมื่อ พ.ศ. 2488 จากนั้นงานวิจัยหลายฉบับก็ได้ออกจากมือของเธออย่างต่อเนื่อง

ชีวิตการงาน

ครั้นสิ้นสุดสงคราม โรซาลินด์ได้พบกับอาเดรียน ไวล์ (Adrienne Weill) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้เป็นอาจารย์ที่วิทยาลัยนิวน์แฮม โดยเธอได้ออกตัวว่า "เป็นนักเคมีเชิงฟิสิกส์ผู้รู้ไม่มากในสาขาเคมีเชิงฟิสิกส์ แต่กลับรู้มากเกี่ยวกับรูพรุนในถ่านหิน" เมื่อถึงฤดูใบไม้ร่วง พ.ศ. 2489 อาเดรียนแนะให้โรซาลินด์พบกับมาร์เซล มาโชว (Marcel Mathieu) ผู้อำนวยการศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส อันเป็นเครือข่ายสถาบันวิจัยที่รัฐบาลฝรั่งเศสสนับสนุน
ในเวลาต่อมา โรซาลินด์ก็ได้พบกับชาก แมริง (Jacques Mering) นักวิจัยห้องปฏิบัติการกลางเคมีบริการแห่งชาติฝรั่งเศส ผู้เชี่ยวชาญด้านผลิกวิทยารังสีเอกซ์ ขณะนั้นชากทำงานวิจัยด้านการศึกษาสมบัติของผ้าเรยอนและสารอสัณฐาน (amorphous) ด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ เทคนิคเดียวกันนี้เองได้มีการนำมาใช้ศึกษาผลึกธรรมดาจนเป็นที่เข้าใจแจ่มแจ้งมาก่อนหน้าหลายปีแล้ว ณ ที่นี่ ชากได้สอนให้โรซาลินด์ใช้งานเทคนิคนี้กับการวิเคราะห์สารอสัณฐาน ซึ่งนับว่าท้าทายยิ่งนักทั้งในด้านการทดลองและการแปลผลการทดลอง โรซาลินด์ได้นำเทคนิคเดียวกันนี้มาใช้ศึกษาถ่านหิน เพื่อศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมเมื่อถ่านหินถูกอัดตัวให้เป็นกราไฟต์ ในที่สุดเธอก็ได้ตีพิมพ์บทความหลายฉบับ อันเป็นรากฐานของงานวิจัยด้านฟิสิกส์และเคมีของถ่านหิน
ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2494 โรซาลินด์เข้าเป็นผู้ช่วยวิจัยที่หน่วยวิจัยชีวฟิสิกส์ ณ ราชวิทยาลัย มหาวิทยาลัยลอนดอน ภายใต้การนำของจอห์น แรนดอล (John Randall)  แม้เดิมทีโรซาลินด์ประสงค์จะศึกษาการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์กับโปรตีนและไขมันในสารละลาย จอห์นกลับให้คำแนะนำแก่เธอว่าให้เปลี่ยนสายไปศึกษาสมบัติของดีเอ็นเอ จากความเชี่ยวชาญและชำนาญที่เธอสั่งสมมา โรซาลินด์ก็เข้าทำงานเป็นนักวิจัยรังสีเอกซ์ที่ราชวิทยาลัยนับแต่นั้นมา
ขณะที่ทำงานที่ราชวิทยาลัย โรซาลินด์ได้พบกับมอริส วิลคินส์ (Maurice Wilkins) และเรย์มอนด์ กอสลิง (Raymond Gosling) นักศึกษาปริญญาเอก แม้ว่าเขาทั้งสองจะทำงานวิจัยด้านการถ่ายภาพดีเอ็นเอด้วยรังสีเอกซ์มาก่อนแล้วก็ตาม แต่โรซาลินด์มิได้ทราบล่วงหน้าว่าตนต้องทำงานที่ทั้งสองคนทำมาก่อนหน้าแล้ว จนเกิดปากเสียงกันระหว่างเธอกับมอริส อย่างไรก็ดี ความชำนาญของเธอก็กลับเป็นประโยชน์แก่งานของเรย์มอนด์ผู้เป็นศิษย์ โดยได้ใช้หลอดกำเนิดรังสีเอกซ์อย่างดีร่วมกับกล้องขนาดเล็ก แทนที่จะใช้เครื่องมืออย่างหยาบ ๆ เช่นแต่ก่อน จนทำให้ได้ภาพที่มีคุณภาพมากขึ้น นอกจากนี้ จากการที่โรซาลินด์มีความชำนาญในสาขาวิชาเคมีเชิงฟิสิกส์ ก็ทำให้เธอนึกถึงโครงสร้างผลึกที่แตกต่างกันระหว่างขณะที่มีน้ำและไม่มีน้ำภายในผลึก จนทำให้สามารถศึกษาตวามแตกต่างกันของสายใยดีเอ็นเอได้ กล่าวคือ เมื่อดีเอ็นเอชื้น จะมีลักษณะยาวและเล็ก ในทางกลับกันเมื่อดีเอ็นเอแห้ง ก็จะมีลักษณะสั้นและกลม เรียกดีเอ็นเอทั้งสองชนิดนี้ว่า DNA "B" และ DNA "A" ตามลำดับ
โดยส่วนตัว โรซาลินด์เป็นคนที่มีนิสัยตรงไปตรงมาและดุดัน แต่มอริสกลับมีนิสัยเขินอายและเงียบสงบ ไม่นานนักเมื่อเรื่องเข้าหูจอห์น ผู้เป็นหัวหน้าห้องปฏิบัติการ เขาจึงสั่งให้ทั้งสองคนแยกงานกันทำ โรซาลินด์เลือกศึกษาดีเอ็นเอชนิด A ซึ่งมีข้อมูลจำนวนมาก ส่วนมอริสเลือกชนิด B จากการศึกษา มอริสสันนิษฐานว่าโครงสร้างของดีเอ็นเอต้องเป็นเกลียว ภาพถ่ายโครงสร้างดีเอ็นเอในขณะนั้น ถูกขนานนามว่า photo 51 และจัดให้เป็น "ภาพถ่ายที่สวยงามที่สุดในบรรดาสารที่ได้ศึกษา" โดยจอห์น เบอร์นัล (John Bernal)
ปลายปี พ.ศ. 2494 ข้อสรุปจากการทดลองเบื้องต้นได้กล่าาวว่าดีเอ็นเอชนิด B มีโครงสร้างเป็นเกลียว แต่ในปีถัดมานั้นเอง โรซาลินด์ถ่ายภาพรังสีเอกซ์และพบว่ามีภาพที่ไม่สมมาตร จนเธอไม่มั่นใจว่าดีเอ็นเอจะยังคงเป็นโครงสร้างแบบเกลียวหรือไม่ ด้วยนิสัยไม่เครียดของมอริสก็ทำให้เขาแกล้งเขียนจดหมายตัดพ้อว่า "ฤๅดีเอ็นเอ A รูปเกลียว จะตายจากโลกนี้เสียแล้ว" แต่งานวิจัยยังไม่สิ้นสุดแค่นั้น โรซาลินด์และเรย์มอนด์ต่างก็ทำงานประยุกต์ฟังก์ชันแพทเทอร์สัน (Patterson function) กับภาพถ่ายรังสีเอกซ์ที่ทำได้ 
จากการทำงานอันแสนทรหดและยาวนาน ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2496 โรซาลินด์ได้ข้อสรุปแน่นอนว่าดีเอ็นเอมีโครงสร้างเป็นเกลียว จากนั้นจึงได้เขียนบทความวิจัยไว้สามบทความ ซึ่งสองบทความที่ส่งไปยังที่ประชุมอักตาคริสตัลโลกราฟิกา (Acta Crystallographica) ณ กรุงโคเปนเฮเกน (6 มีนาคม พ.ศ. 2496) กล่าวถึงโครงสร้างเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ ครั้งนั้นเอง โรซาลินด์ทำงานเสร็จก่อนฟรานซิส คริก และเจมส์ วัตสัน แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์จะสร้างแบบจำลองแล้วเสร็จหนึ่งวัน ไม่นานนักโรซาลินด์ได้ย้ายที่ทำงานไปยังวิทยาลัยเบิร์กเบคซึ่งสังกัดมหาวิทยาลัยเดิม
เมื่อวันที่ 10 เมษายน พ.ศ. 2496 โรซาลินด์เขียนจดหมายหาฟรานซิส คริก เพื่อขออนุญาตดูแบบจำลองของเขา ด้วยความสงสัยอย่างแรงกล้าปนความไม่พอใจของเธอเอง แม้ว่าเธอจะได้เห็นแบบจำลองของเขาแล้ว เธอก็ยังไม่คลายสงสัย และยังฝังใจเจ็บอยู่ตลอดมา มีบันทึกว่าเธอออกความเห็นว่า "ก็สวยดี แต่สองคนนั้นจะพิสูจน์ได้อย่างไรหรือ" กระนั้น โรซาลินด์ก็ได้เขียนบทความแสดงแบบจำลองขั้นต้นไปแล้วในที่ประชุมอักตาคริสตัลโลกราฟิกา จนกระทั่งวงการวิทยาศาสตร์ก็ยังสับสนอยู่หลายปีต่อมา แม่นักพันธุศาสตร์ส่วนหนึ่งเชื่อถือแบบจำลองนี้ เพราะว่าสามารถแปลความเป็นการถ่ายทอดลักษณะทางพันธุกรรมได้อย่างสมเหตุสมผล ครั้นถึงราว ๆ พ.ศ. 2503 - 2505 มอริส วิลคินส์และเพื่อนร่วมงานพยายามเก็บข้อมูลสะสมมานานหลายปีจนกระทั่งสามารถแก้ไขแบบจำลองให้ถูกต้องยิ่งขึ้นได้
นอกเหนือจากการศึกษาดีเอ็นเอแล้ว โรซาลินด์และคณะยังได้ศึกษาไวรัสใบด่างในยาสูบ (tobacco mosaic virus) และอาร์เอ็นเอซึ่งเป็นสารพันธุกรรมของไวรัสหลากหลายชนิด โดยให้งานการศึกษาไวรัสรูปแท่งแก่เคนเนต โฮล์มส์ (Kenneth Holmes) นักศึกษาปริญญาเอก ในขณะเดียวกับที่แอรอน คลัก (Aaron Klug) เพื่อนร่วมงาน ให้หัวข้อศึกษาไวรัสรูปกลมแก่จอห์น ฟินช์ (John Finch) แบบจำลองไวรัสใบด่างที่ได้ถูกจัดแสดงที่งานออกร้านนานาชาติที่กรุงบรัสเซล ไม่เพียงเท่านั้น คณะวิจัยของโรซาลินด์ยังได้ศึกษาผลของไวรัสอาร์เอ็นเอที่มีต่อพืชหลากหลายชนิดเช่นมันฝรั่ง ผักกาดหัว มะเขือเทศ และถั่วลันเตาอีกด้วย
โรซาลินด์และดอน กาสปาร์ (Don Caspar) ได้ตีพิมพ์บทความในวารสาร Nature แยกกัน แต่ก็มีสาระสำคัญว่าดีเอ็นเอจะเกาะติดผนังด้านในของไวรัสใบด่างในยาสูบ

ชีวิตบั้นปลาย

ในช่วงฤดูร้อนของปี พ.ศ. 2496 โรซาลินด์ได้เดินทางไปราชการที่สหรัฐอเมริกา แต่แล้วเรื่องไม่คาดฝันก็เกิดขึ้นเมื่อเธอพบเนื้องอกที่ช่องท้อง จนทำให้ไม่สามารถสวมกระโปรงได้อย่างปกติ ไม่นานนักเธอเข้ารับการผ่าตัดในเดือนกันยายนของปีเดียวกัน ผลปรากฏพบเนื้องอกสองก้อนในช่องท้อง นับแต่นั้นมา โรซาลินด์ต้องเข้า ๆ ออก ๆ โรงพยาบาลเพื่อรับการรักษาสลับกับการพักฟื้น กำลังใจของเธอในขณะนั้นมาจากเพื่อนร่วมงานและญาติ ๆ ในจำนวนนั้นก็มีแอนน์ ซายร์ (Anne Sayre) ฟรานซิส คริก และภรรยา โอดิล คริก (Odile Crick) นอกจากนี้ โรแลนด์ แฟรงคลิน (Roland Franklin) และนินา แฟรงคลิน (Nina Franklin) ผู้เป็นหลานน้า ก็ยังให้กำลังใจในช่วงเวลาที่แย่ที่สุดในชีวิตด้วย
แม้โรซาลินด์จะต้องทนทุกข์ทรมานจากโรคร้าย และอาการของเธอก็ทรง ๆ ทรุด ๆ แต่ก็หาให้เธอได้ละความเพียรในงานวิจัยไม่ ระหว่างนั้นเอง โรซาลินด์และเพื่อนร่วมงานได้มุ่งมั่นทำงานวิจัยและผลิตบทความทางวิชาการ  โดยในปี พ.ศ. 2499 กลุ่มวิจัยของเธอตีพิมพ์บทความ 7 ฉบับ และในปี พ.ศ. 2500 ก็ตีพิมพ์บทความได้ 6 บทความ ปีเดียวกันนั้นเอง กลุ่มวิจัยยังได้ศึกษาไวรัสโปลิโอ โดยได้รับทุนวิจัยจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
ไม่นานนัก โรซาลินด์ล้มป่วยจนต้องเข้าโรงพยาบาลในกรุงลอนดอน อาการก็กลับคลายลงจนช่วงต้นปี พ.ศ. 2501 เธอก็ได้กลับไปทำงานในฐานะนักวิจัยสมทบสาขาชีวฟิสิกส์เป็นระยะเวลาสั้น ๆ ครั้นถึงวันที่ 30 มีนาคม ปีเดียวกันนั้นเอง เธอก็ล้มป่วยซ้ำอีก ในที่สุดนักเคมีผู้พากเพียรแต่โชคร้ายผู้นี้ก็ถึงแก่กรรมลงเมื่อวันพุธที่ 16 เมษายน พ.ศ. 2501 ด้วยโรคปอดบวมและมะเร็งรังไข่ระยะที่สอง รวมอายุได้ 37 ปี

ผลงาน

แม้โรซาลินด์ แฟรงคลิน จะต้องถึงแก่กรรมก่อนวัยอันควร แต่เธอก็มีผลงานที่สำคัญคือ เป็นผู้ศึกษาโครงสร้างทางรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอจนสำเร็จเป็นแบบจำลองในเวลาต่อมา โดยร่วมกับเรย์มอนด์ กอสลิง ผู้เป็นศิษย์ ถ่ายภาพการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอชนิด B ซึงภาพนั้นในเวลาต่อมาได้ถูกเรียกขานว่า โฟโต 51 นอกจากนี้ยังได้ศึกษาโครงสร้างของดีเอ็นเอชนิด A ด้วยตนเองอีกด้วย ข้อมูลสำคัญที่เธอพบคือ ถ้าจัดให้เบสอยู่ด้านในของเกลียว และหมู่ฟอสเฟตอยู่ด้านนอก ก็จะจัดโครงสร้างได้ลงตัว ซึ่งตรงข้ามกับที่ไลนัส พอลิงค้นพบ ข้อมูลเหล่านี้ถูกนำเสนอในงานสัมมนาวิชาการซึ่งเจมส์ วัตสันเข้าฟังด้วย
ต่อมา ข้อมูลที่เธอพยายามพากเพียรค้นคว้าหามาได้รั่วไหลออกไปยังมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ โดยข้อมูลส่วนหนึ่งของงานวิจัยถูกเผยแพร่ในรายงานนำเสนอสภาวิจัยการแพทย์อังกฤษที่มาตรวจเยี่ยมห้องปฏิบัติการ ต่อมามักซ์ เปรุตซ์ ซึ่งขณะนั้นเป็นทั้งอาจารย์และกรรมการสภาวิจัยการแพทย์ ได้นำงานดังกล่าวมอบให้แก่เจมส์ วัตสัน และฟรานซิส คริก แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งกำลังทำวิจัยในหัวข้อโครงสร้างฮีโมโกลบิน ยิ่งไปกว่านั้น หลังจากที่โรซาลินด์ย้ายจากราชวิทยาลัยไปยังวิทยาลัยเบิร์กเบค เรย์มอนด์ผู้เป็นศิษย์ก็ส่งต่อภาพถ่ายโฟโต 51 ให้แก่มอริสด้วย ข้อมูลที่นำเสนอในสัมมนา ประกอบกับข้อมูลในรายงานสภาวิจัยการแพทย์ ทำให้ทีมวิจัยแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์สร้างแบบจำลองได้เป็นผลสำเร็จ รวมถึงได้รับรางวัลโนเบลสาขาแพทยศาสตร์และสรีรวิทยาเมื่อ พ.ศ. 2505
นอกเหนือจากการค้นคว้าโครงสร้างดีเอ็นเอแล้ว เธอยังได้ศึกษาเกี่ยวกับไวรัสใบด่างในยาสูบ ซึ่งเป็นไวรัสที่ทำให้ยาสูบ รวมทั้งพืชในวงศ์มะเขือเกิดใบหงิกงอ บางส่วนของใบจะเป็นด่างขาวหรือไหม้ รวมถึงทำให้ผลที่ได้มีรูปร่างหงิกงอเสียหายอีกด้วย