La science et la vie quotidienne ne peuvent pas et ne doivent pas être séparées.
Rosalind Elsie Franklin 25 juillet 1920 – 16 avril 1958 était une chimiste anglaise et cristallographe en diffraction X dont les travaux ont été essentiels à la compréhension des structures moléculaires de l'ADN acide désoxyribonucléique, l'ARN acide ribonucléique, des virus, du charbon et du graphite. Bien que ses travaux sur le charbon et les virus aient été appréciés de son vivant, ses contributions à la découverte de la structure de l'ADN ont été largement reconnues après sa mort.
Franklin a été éduquée à Norland Place, une école privée pour externes à l'ouest de Londres, Lindores School for Young Ladies, une école privée en Sussex, et St Paul's Girls' School, Londres. Elle a ensuite étudié les Sciences Naturelles au Tripos de Newnham College, Cambridge, dont elle a obtenu son diplôme en 1941. Ayant obtenu une bourse de recherche, elle a rejoint le laboratoire de chimie physique de l'Université de Cambridge sous la direction de Ronald George Wreyford Norrish, qui l'a déçue par son manque d'enthousiasme. La British Coal Utilisation Research Association BCURA lui a proposé un poste de chercheuse en 1942 et a lancé ses travaux sur le charbon. Cela lui a permis d'obtenir un doctorat en 1945. Elle est allée à Paris en 1947 en tant que chercheuse postdoctorale sous Jacques Mering au Laboratoire Central des Services Chimiques de l'Etat, où elle est devenue une cristallographe en diffraction X accomplie. Elle est devenue associée de recherche au King's College London en 1951 et a travaillé sur des études de diffraction X, qui faciliteraient éventuellement la découverte de la structure en double hélice de l'ADN. En 1953, après deux ans, en raison de désaccords avec son directeur John Randall et encore plus avec son collègue Maurice Wilkins, elle a été contrainte de se déplacer vers Birkbeck College. À Birkbeck, John Desmond Bernal, président du département de physique, lui a offert une équipe de recherche indépendante. Elle est décédée en 1958 à l'âge de 37 ans d'un cancer de l'ovaire.
Franklin est surtout connue pour ses travaux sur les images de diffraction X de l'ADN, en particulier la Photo 51, tandis qu'elle était au King's College London, ce qui a mené à la découverte de la double hélice de l'ADN pour laquelle Francis Crick, James Watson et Maurice Wilkins ont partagé le Prix Nobel de Physiologie ou Médecine en 1962. Watson a suggéré que Franklin aurait idéalement reçu un Prix Nobel de Chimie, ainsi que Wilkins, mais bien qu'il n'y ait pas encore de règle contre les prix posthumes, le Comité Nobel ne faisait généralement pas de nominations posthumes.
Après avoir terminé ses travaux sur l'ADN, Franklin a dirigé les travaux pionniers à Birkbeck sur les structures moléculaires des virus. Son membre d'équipe Aaron Klug a poursuivi ses recherches, remportant le Prix Nobel de Chimie en 1982.
Premières années
Franklin est née le 25 juillet 1920 au 50 Chepstow Villas, Notting Hill, Londres, dans une famille juive britannique aisée et influente.
Famille
Le père de Franklin était Ellis Arthur Franklin 1894–1964, un banquier londonien libéral qui enseignait au Working Men's College de la ville, et sa mère était Muriel Frances Waley 1894–1976. Rosalind était la fille aînée et le deuxième enfant d'une famille de cinq enfants. David né en 1919 était le frère aîné; Colin 1923-2020, Roland né en 1926, et Jenifer née en 1929 étaient ses jeunes frères et sœurs.
L'oncle du père de Franklin était Herbert Samuel, plus tard Viscount Samuel, qui a été Secrétaire d'État à l'Intérieur en 1916 et le premier Juif pratiquant à servir au Cabinet britannique. Sa tante, Helen Caroline Franklin, connue dans la famille sous le nom de Mamie, était mariée à Norman de Mattos Bentwich, qui était Procureur général dans le Mandat britannique de Palestine. Helen était active dans l'organisation syndicale et le mouvement pour le suffrage des femmes et a ensuite été membre du London County Council. L'oncle de Franklin, Hugh Franklin, était une autre figure importante du mouvement pour le suffrage, bien que ses actions l'aient embarrassé. Le deuxième prénom de Rosalind, « Elsie », était en mémoire de la première femme de Hugh, qui est décédée lors de la pandémie de grippe de 1918. Sa famille était activement impliquée avec le Working Men's College, où son père enseignait les sujets de l'électricité, du magnétisme et l'histoire de la Grande Guerre en soirée, devenant plus tard vice-principal.
Les parents de Franklin ont aidé à établir les réfugiés juifs d'Europe qui avaient échappé aux nazis, en particulier ceux du Kindertransport. Ils ont accueilli deux enfants juifs dans leur maison, et l'un d'eux, une Autrichienne de neuf ans, Evi Eisenstädter, partageait la chambre de Jenifer. Le père d'Evi, Hans Mathias Eisenstädter, avait été emprisonné à Buchenwald, et après sa libération, la famille a adopté le nom de famille « Ellis ».
Éducation
Dès l'enfance, Franklin a montré des capacités scolaires exceptionnelles. À l'âge de six ans, elle a rejoint son frère Roland à Norland Place School, une école privée pour externes à l'ouest de Londres. À cette époque, sa tante Mamie Helen Bentwich l'a décrite à son mari : « Rosalind est étonnamment intelligente – elle passe tout son temps à faire de l'arithmétique pour le plaisir, et obtient invariablement ses calculs justes. » Elle a également développé un intérêt précoce pour le cricket et le hockey. À neuf ans, elle est entrée à Lindores School for Young Ladies, une école interne en Sussex. L'école était près du bord de mer, et la famille voulait un bon environnement pour sa santé délicate.
Elle avait 11 ans quand elle est allée à St Paul's Girls' School à Hammersmith, à l'ouest de Londres, l'une des rares écoles pour filles à Londres qui enseignaient la physique et la chimie. À St Paul's, elle excellait en sciences, en latin et en sports. Elle a également appris l'allemand et est devenue couramment bilingue en français, une langue qui lui serait utile plus tard. Elle a classé ses cours en tête et a remporté des récompenses annuelles. Son seule faiblesse éducative était la musique, pour laquelle le directeur de musique de l'école, le compositeur Gustav Holst, a une fois demandé à sa mère si elle aurait pu souffrir d'un problème auditif ou d'une amygdalite. Avec six distinctions, elle a réussi son examen de fin d'études en 1938, remportant une bourse universitaire, le School Leaving Exhibition de 30 £ par an pendant trois ans, et 5 £ de son grand-père. Son père lui a demandé de donner la bourse à un étudiant réfugié méritant.
Cambridge et la Seconde Guerre mondiale
Franklin est allée à Newnham College, Cambridge en 1938 et a étudié la chimie dans le cadre du Natural Sciences Tripos. Là, elle a rencontré le spectroscopiste Bill Price, qui a travaillé avec elle en tant que démonstrateur de laboratoire et qui a ensuite été l'un de ses collègues senior au King's College London. En 1941, elle a obtenu les honneurs de deuxième classe à ses examens finaux. La distinction a été acceptée comme diplôme de baccalauréat pour les qualifications d'emploi. Cambridge a commencé à décerner des diplômes de titularité B.A. et M.A. aux femmes à partir de 1947, et les anciennes diplômées ont rétroactivement reçu ces diplômes. Au cours de sa dernière année à Cambridge, elle a rencontré une réfugiée française Adrienne Weill, une ancienne étudiante de Marie Curie, qui a eu une énorme influence sur sa vie et sa carrière et l'a aidée à améliorer son français parlé.
Franklin a reçu une bourse de recherche à Newnham College, avec laquelle elle a rejoint le laboratoire de chimie physique de l'Université de Cambridge pour travailler sous Ronald George Wreyford Norrish, qui a ensuite remporté le Prix Nobel de Chimie. Au cours de son année de travail là-bas, elle n'a pas eu beaucoup de succès. Comme décrit par son biographe, Norrish était « obstiné et presque pervers dans l'argument, dominateur et sensible à la critique ». Il ne pouvait pas décider pour elle sur quoi travailler, et à cette époque, il était en proie à une consommation excessive d'alcool. Franklin a écrit qu'il l'a fait se détester complètement. Démissionnant du laboratoire de Norrish, elle a satisfait aux exigences de la National Service Acts en travaillant comme assistante officière de recherche à la British Coal Utilisation Research Association BCURA en 1942. La BCURA était située sur la Coombe Springs Estate près de Kingston upon Thames près de la limite sud-ouest de Londres. Norrish a agi en tant que conseiller auprès des militaires à la BCURA. John G. Bennett était le directeur. Marcello Pirani et Victor Goldschmidt, tous deux réfugiés des nazis, étaient consultants et ont donné des conférences à la BCURA pendant que Franklin y travaillait. Au cours de sa recherche à la BCURA, elle a séjourné à la pension d'Adrienne Weill à Cambridge jusqu'à ce que sa cousine Irene Franklin lui demande de la rejoindre dans une maison vacante de son oncle à Putney. Avec Irene, elle s'est portée volontaire en tant que responsable de la protection contre les raids aériens et a régulièrement patrouillé pour surveiller le bien-être des personnes lors des raids aériens.
Elle a étudié la porosité du charbon en utilisant l'hélium pour déterminer sa densité. Grâce à cela, elle a découvert la relation entre les fins constrictions des pores du charbon et la perméabilité de l'espace poreux. En concluant que les substances étaient expulsées dans l'ordre de leur taille moléculaire à mesure que la température augmentait, elle a aidé à classer les charbons et à prédire avec précision leurs performances à des fins de combustible et pour la production de dispositifs de temps de guerre tels que les masques à gaz. Ce travail a constitué la base de sa thèse de doctorat La chimie physique des colloïdes solides organiques avec référence particulière au charbon pour laquelle l'Université de Cambridge lui a décerné un doctorat en 1945. C'était aussi la base de plusieurs articles.
Carrière et recherche
Franklin a passé sa carrière à travailler à Londres et à Paris.
Paris
Avec la fin de la Seconde Guerre mondiale en 1945, Franklin a demandé de l'aide à Adrienne Weill et de lui faire connaître les offres d'emploi pour « une chimiste physique qui connaît très peu la chimie physique, mais assez bien sur les trous du charbon ». À une conférence à l'automne 1946, Weill l'a présentée à Marcel Mathieu, directeur du Centre national de la recherche scientifique CNRS, le réseau d'instituts qui comprend la majeure partie des laboratoires de recherche scientifique soutenus par le gouvernement français. Cela a mené à sa nomination auprès de Jacques Mering au Laboratoire Central des Services Chimiques de l'État à Paris. Elle a rejoint le labo comme l'appelaient le personnel de Mering le 14 février 1947 en tant que l'une des quinze chercheuses.
Mering était un cristallographe en diffraction X qui appliquait la diffraction X à l'étude du rayonne et d'autres substances amorphes, contrairement aux milliers de cristaux réguliers qui avaient été étudiés par cette méthode pendant de nombreuses années. Il lui a enseigné les aspects pratiques de l'application de la cristallographie en diffraction X aux substances amorphes. Cela a présenté de nouveaux défis dans la conduite des expériences et l'interprétation des résultats. Franklin les a appliqués à d'autres problèmes liés au charbon et à d'autres matériaux carbonés, en particulier les changements dans l'arrangement des atomes lorsque ceux-ci sont convertis en graphite. Elle a publié plusieurs autres articles sur ce travail qui est devenu partie intégrante de la physique et de la chimie du charbon et du carbone. Elle a inventé les termes carbone graphitisant et carbone non-graphitisant. Le travail sur le charbon a été couvert dans une monographie de 1993, et dans le manuel régulièrement publié Chimie et Physique du Carbone. Mering a poursuivi l'étude du carbone sous diverses formes, utilisant la diffraction X et d'autres méthodes.
King's College Londres
En 1950, Franklin a reçu une bourse Turner & Newall de trois ans pour travailler au King's College London. En janvier 1951, elle a commencé à travailler en tant qu'associée de recherche à l'unité de biophysique du Medical Research Council MRC, dirigée par John Randall. Elle a été initialement nommée pour travailler sur la diffraction X de protéines et de lipides en solution, mais Randall a réorienté son travail vers les fibres d'ADN en raison de nouveaux développements dans le domaine, et elle était la seule chercheuse expérimentée en diffraction expérimentale à King's à l'époque. Randall a fait cette réaffectation, même avant que Franklin ne commence à travailler à King's, en raison des travaux pionniers du chercheur en ADN Maurice Wilkins, et il a réaffecté Raymond Gosling, l'étudiant diplômé qui travaillait avec Wilkins, pour être son assistant.
Même en utilisant des équipements rudimentaires, Wilkins et Gosling avaient obtenu une image de diffraction exceptionnelle de l'ADN qui a suscité un intérêt supplémentaire pour cette molécule. Ils effectuaient une analyse de diffraction X de l'ADN dans l'unité depuis mai 1950, mais Randall ne les avait pas informés qu'il avait demandé à Franklin de reprendre à la fois le travail de diffraction de l'ADN et la guidance de la thèse de Gosling. Le manque de communication de Randall sur cette réaffectation a considérablement contribué à la friction bien documentée qui s'est développée entre Wilkins et Franklin.
Franklin, travaillant maintenant avec Gosling, a commencé à appliquer son expertise des techniques de diffraction X à la structure de l'ADN. Elle a utilisé un nouveau tube à rayons X à micro-foyer et une microcaméra commandés par Wilkins, mais qu'elle a affinés, ajustés et focalisés avec soin. S'appuyant sur sa formation en chimie physique, elle a également manipulé avec compétence l'hydratation critique cruciale de ses spécimens. Quand Wilkins s'est enquis de cette technique améliorée, elle a répondu en des termes qui ont offensé Wilkins car Franklin avait « une air de supériorité froide ».
Franklin a présenté leurs données lors d'une conférence en novembre 1951, au King's College London. Dans ses notes de cours, Franklin a écrit ce qui suit:
« Les résultats suggèrent une structure hélicoïdale (qui doit être très densément emballée) contenant 2, 3 ou 4 chaînes d'acide nucléique coaxiales par unité hélicoïdale, et ayant les groupes phosphate près de l'extérieur. »
L'habitude de Franklin de regarder intensément les gens dans les yeux tout en étant concise, impatiente et directe déroutait de nombreux collègues. En contraste frappant, Wilkins était très timide, et lent et calculateur dans sa parole tandis qu'il évitait de regarder directement quelqu'un dans les yeux. Malgré l'atmosphère intense, Franklin et Gosling ont découvert qu'il y avait deux formes d'ADN: à forte humidité quand elle était mouillée la fibre d'ADN devient longue et fine; quand elle était sèche elle devenait courte et épaisse.
