1961 kémiai Nobel-Díj

• a díj bemutatása
• elfogadó beszéd
• életrajz által benyújtott Dr. Calvin a Nobel-bizottság
• a díj átadása: 1961 kémiai Nobel-Díj

K. Myrbaumlck professzor, a Svéd Tudományos Akadémia tagja:
Felségeid, királyi Felség, hölgyeim és uraim.
a növekedéshez és a különböző tevékenységek elvégzéséhez minden élő szervezetnek szüksége van valamilyen megfelelő energiaellátásra. Ebben a tekintetben a bolygón létező organizmusok két alapvetően különböző csoportra oszthatók. Minden állatnak, beleértve az embert is, valamint néhány alacsonyabb rendű organizmusnak szüksége van energiában gazdag szerves anyagra, olyan élelmiszerekre, amelyek “kalóriát tartalmaznak”, hogy népszerű kifejezést használjanak. Az élelmiszerekben található energiát a szénhidrátok, zsírok stb.biológiai oxidációja (“égése”) teszi elérhetővé. Nyilvánvaló, hogy az ilyen típusú organizmusok, az úgynevezett heterotróf organizmusok teljesen függenek a szerves anyagkészletektől, amelyek magukon kívül fordulnak elő.

Dr. Melvin Calvin, Október 26, 1961.
a heterotróf organizmusokkal szemben a második csoportba tartozó organizmusok, az úgynevezett autotróf organizmusok, azaz a zöld növények és bizonyos baktériumok nem igényelnek kívülről szállított szerves anyagot. Szerves vegyületeket, elsősorban szénhidrátokat szintetizálnak egyszerű anyagokból, szén-dioxidból és vízből, olyan anyagokból, amelyek önmagukban nem tartalmaznak kalóriát. A szintézishez szükséges energiát a fény szolgáltatja, amelyet az organizmusok elnyelnek, majd fényenergiából kémiai energiává alakítanak át. A szén-dioxid és a víz szénhidráttá alakításának reakciósorozatát szén-dioxid-asszimilációnak nevezzük, vagy figyelembe véve a fényenergia szerepét, a fotoszintézist.

nyilvánvalóvá válik, hogy a fotoszintézis nemcsak magyarázatot ad az autotróf organizmusok létezésére, hanem táplálékot is szolgáltat az ember és az állatok számára. Más szavakkal, a fotoszintézis a földi élet abszolút előfeltétele, és a legalapvetőbb az összes biokémiai reakció közül. Becslések szerint a Földön élő növények és mikroorganizmusok másodpercenként körülbelül 6000 tonna szenet alakítanak át szén-dioxidból szénhidráttá,amelynek legalább négyötödét az óceánokban élő organizmusok adják.

érthető, hogy egy ilyen fontos és dimenziós reakció már a korai szakaszban felkelti a tudomány érdeklődését. Több mint egy évszázada, azonban, a fotoszintézis kémiai megértésének előrehaladása nagyon lassú volt, részben megfelelő kísérleti módszerek hiányában.

Több mint ötven évvel ezelőtt felismerték, hogy a fotoszintézis két különböző fázisból áll, a világos és a sötét reakciókból. A mai Nobel-díjas Dr. Melvin Calvin sok éven át kutatta a fotoszintézis mindkét fázisának kémiáját, a második fázis esetében pedig a szén-dioxidtól az asszimilációs termékekhez vezető reakciókat – hogy Calvint idézzem, “a szén útja a fotoszintézisben” – munkája egy rendkívül bonyolult probléma teljes tisztázását eredményezte.

a sikert éles eszű, ügyes és kitartó munka eredményeként sikerült elérni, bizonyos fokig megkönnyítve bizonyos modell kísérleti módszerek rendelkezésre állását, amelyek lehetővé teszik a vizsgálatokat, amelyek a régebbi időkben egyszerűen lehetetlenek voltak. Két ilyen módszert említhetünk: a molekulák izotópos címkézésének módszerét, amelyet de Hevesy vezetett be, valamint a Martin és Synge által kifejlesztett kromatográfiás módszereket, amelyek lehetővé teszik a vegyületek apró mennyiségeinek szétválasztását bonyolult keverékekben. Ezek és sok más módszer ötletes kombinálásával Kálvinnak sikerült nyomon követnie a szénatom útját a növény által felvett szén-dioxidtól a kész asszimilációs termékekig. A radioaktív szénizotóp, 14C, más kapcsolatokban is jól ismert, különösen fontos szerepet játszott Kálvin munkájában.

Melvin Calvin néhány olyan készülékkel mutatta be, amelyet a szén fotoszintézisben betöltött szerepének tanulmányozására használt.
Calvin legtöbb kísérletét mikroszkopikus zöld algával, Chlorella pyrenoidosa-val végezték, de a magasabb növényekkel végzett párhuzamos kísérletek azt mutatták, hogy a szén-dioxid asszimiláció mechanizmusa minden növényben azonos.

egy kérdés, amely több mint egy évszázada foglalkoztatta a tudósokat, az volt: “mi az asszimiláció elsődleges terméke; mi történik először a növény által felvett szén-dioxiddal?”Calvin bebizonyította, hogy az elsődleges reakció nem a szén-dioxid redukciója, mint olyan, hanem a szén-dioxid rögzítése egy anyaghoz a szén-dioxid akceptorban, amely a növényben fordul elő. Calvin meg tudta mutatni, hogy az ebben a rögzítési reakcióban képződött termék egy foszfoglicerinsav néven ismert szerves vegyület.

Ez a felfedezés alapvető fontosságú volt az ezt követő fejlődés szempontjából. Az asszimiláció elsődleges termékét egy olyan vegyületként ismerték el, amely a korábbi munkákból jól ismert, mint a szénhidrátok biológiai lebomlásának közbenső terméke, és nem egy korábban ismeretlen vegyület; a foszfoglicerinsavat már 1929-ben Ragnar Nilsson itt Stockholmban azonosította a cukor lebontó termékeként. Az elsődleges asszimilációs termék foszfoglicerinsavval való azonosítása arra a nagyon fontos következtetésre vezetett, hogy a fotoszintézis és a szénhidrát-anyagcsere egésze között intim kapcsolat van.

Melvin Calvin (balra) és Glenn Seaborg (jobbra) egy sajtótájékoztatón és fogadáson a San Francisco-i repülőtéren az 1986-os kémiai Nobel-Díj címzettjének, Yuan T. Lee-nek.
Calvin későbbi vizsgálatai feltérképezték az utat az elsődleges termék és az asszimiláció végtermékei, a különböző szénhidrátok között. Amit korábban feltételeztek a szén-dioxid csökkentéséről, kimutatták, hogy a foszfoglicerinsav redukciója. A foszfoglicerinsav szénhidrátszintre történő csökkentése érdekében a növénynek mind redukálószert, mind úgynevezett energiában gazdag foszfátot kell szállítania. Ezeknek a társfaktoroknak a előállításához használják a növények a fényenergiát. Ez azt jelenti, hogy a fényenergia közvetlenül nem vesz részt az asszimilációs reakciókban; a fényenergiát az asszimilációs reakciókban felhasznált társfaktorok regenerálására használják.

mint fentebb említettük, az asszimiláció elsődleges reakciója a szén-dioxid akceptorhoz való rögzítése, amelynek kémiai természetét Calvin állapította meg. Meglehetősen váratlanul kiderült, hogy ez az akceptor egy cukor, ribulóz származéka, amelyre korábban senki sem fordított nagy figyelmet. Amikor a ribulózszármazékhoz szén-dioxidot rögzítünk, foszfoglicerinsav képződik.

mivel az akceptort a rögzítési reakció során fogyasztják, nyilvánvalóan az asszimilációs termékekből kell regenerálni. Calvin tisztázta ennek a regenerációnak a nagyon bonyolult mechanizmusát. Az elsődleges termék és az akceptor között legalább tíz közbenső termék van, és az ezen termékek közötti reakciókat tizenegy különböző enzim katalizálja.

a Nobel Alapítvány 1962

• elfogadó beszéd

Dr. Melvin Calvin Nobel-díjat kapott a Stockholmi koncertteremben, 1961.
M. Calvin:
Felségeid, királyi Felségeid, Excellenciáid, Hölgyeim és Uraim.
ahhoz, hogy pusztán szavakkal fejezzük ki nektek személyes érzéseinket, tudnotok kell, hogy ez alkalommal lehetetlen, különösen annak, aki általában csak önmagán kívüli dolgokat ír le. Tisztelte a kollégáimat, a családomat és engem, de leginkább a tudományos elvtársaimat. Nem csak azokról beszélek, akikkel volt szerencsém közvetlenül dolgozni,hanem azokról is, akik megelőztek és körülvesznek minket a munkánkban. Mindannyiunk számára, akik úgy tűnik, hogy sikeres kísérletet végeztek, sokan vannak, akiknek a saját kísérleteik meddőnek és negatívnak tűnnek. De hozzájárulnak erejükhöz ahhoz a struktúrához, amelyen belül mindannyian építünk.

Alfred Nobel alapítványának létrehozásakor és a négy díj odaítélő testület megnevezésekor arra törekedett, hogy fokozza a nemzetközi megértést. Azáltal, hogy felemeli a tudósokat, és így legalább a tudományukat, ma az ő neve és díjai nincsenek a világon. Nem csak emeli a tudományt, hanem befolyásolja is.Felség-a Királyi Tudományos Akadémia és annak fizikai és kémiai Nobel-bizottságai, valamint a Royal Caroline Medico-Chirurgical Institute és Nobel-Bizottsága jól végezték munkájukat az elmúlt hat évtizedben, hogy döntéseik egyetemesen elfogadottak és új határokat mutatnak a tudományban a következő generációk számára. Jól megtervezte, és Ön és a honfitársai büszkék lehetnek az építkezésükre.

a Nobel Alapítvány 1962

• életrajz által benyújtott Dr. Calvin a Nobel bizottság

Dr. Melvin Calvin, Nobel-díjas, fizika professzor, a Lawrence Berkeley laboratórium kémiai Biodinamikai Laboratóriumának igazgatója, fotoszintézis laboratóriumában dolgozik. Dr. Calvin 1961-ben Nobel-díjat kapott a fotoszintetikus folyamat kémiájának tisztázásáért.
Melvin Calvin született St. Paul, Minnesota, április 8, 1911 az orosz emigráns szülők. 1931-ben szerezte meg a BS kémiai fokozatot a Michigan Bányászati és Technológiai Főiskolán, 1935-ben pedig a Minnesotai Egyetem kémiai doktori fokozatát. Az 1935-37-es tanéveket az angliai Manchesteri Egyetemen töltötte. Akadémiai karrierjét a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen kezdte 1937-ben oktatóként, 1947 óta pedig teljes jogú professzor. 1946 óta a Lawrence sugárzási laboratórium bio-szerves kémiai csoportjának igazgatója. Ez a csoport 1960-ban lett a kémiai biodinamika laboratóriuma.

számos kitüntetésben, díjban és előadásban részesült, és számos tudományos társaság tagja. Emellett megválasztották a Nemzeti Tudományos Akadémiára, Az Amerikai Filozófiai társaságra, Az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémiára, a Londoni Királyi társaságra, a Holland Királyi Tudományos Akadémiára és a Leopoldina Német Tudományos Akadémiára. Tiszteletbeli D.Sc. fokozatok a Michigan Bányászati és Technológiai Főiskolán, a Nottinghami Egyetemen, az Oxfordi Egyetemen és a Northwestern Egyetemen.

Dr. Calvin a kaliforniai Berkeley-ben él feleségével, az egykori Genevieve Jemtegaarddal, aki Norvég emigráns szülők lánya, és két lányuk, Elin és Karole, valamint fiuk, Noel.

tudományos élete a halogének elektron affinitásáról szóló tézisével kezdődött, amelyet George A. Glockler professzor irányítása alatt végzett a Minnesotai Egyetemen, és 1935-ben fejeződött be. A következő kétéves posztdoktori időszakot Michael Polanyi professzorral töltötték a Manchesteri Egyetemen, ekkor ébredt fel a koordinációs katalízis, különösen a metalloporfirinek iránti érdeklődése. Ez az érdeklődés továbbra is kiemelkedő, és mind elméleti (a fém Kelátvegyületek kémiája), mind gyakorlati (oxigént hordozó szintetikus kelátvegyületek) alkalmazásokat eredményezett. Az ilyen anyagok elektronikus, fotoelektromos és fotokémiai viselkedésének vizsgálata most idejének jó részét foglalja el.amikor Gilbert N. Lewis professzor meghívására Berkeley-be érkezett, érdeklődése a szerves molekuláris szerkezet és viselkedés általános elméleti vonatkozásai felé fordult. Ennek az időszaknak két fő kiadványa volt. Az első, Gilbert N professzorral. Lewis a szerves anyagok színén volt, a második pedig G. E. K. Branch professzorral a Szerves Kémia elmélete volt. Ezekből a férfiakból származik a szerves molekulák viselkedésének alapvető érdeke a legrészletesebb kifejezésükben.

Ez az érdeklődés a koordinációs vegyületek katalitikus viselkedésével kapcsolatos korábbi érdeklődéssel együtt a fotoszintézis problémájával való jelenlegi elfoglaltságának természetes szülei voltak. A szén-14 kész elérhetősége, amely 1945-ben kezdődött, a korai munkát a használatának (izotópos szén) és a fotoszintetikus széndioxid-csökkentés (a szén útja a fotoszintézisben) feltárására irányította.

hét LBL Nobel-díjas, Ernest Lawrence 37 hüvelykes ciklotron mágnes előtt pózolt. Balról jobbra Owen Chamberlain, Edwin McMillan, Emilio Segre, Melvin Calvin, Donald Glaser, Luis Alvarez és Glenn Seaborg. Március 7, 1969.
érdeklődésének innen való kiterjesztése a biológia általános problémáira elkerülhetetlen volt, ezért laboratóriumát jelenleg a kémia mindkét oldalán-egyrészt a fizikában, másrészt a biológiában-a tudomány minden területéről kivándorlók népesítik be.