Текст книги "Великие открытия и люди. 100 лауреатов Нобелевской премии XX века"

Дильс Отто Пауль Херманн
(1876—1954)
Немецкий химик

Отто Пауль Херманн Дильс родился в Гамбурге и был вторым из трех сыновей Германа Дильса, учителя и известного филолога, и Берты Дильс (в девичестве Дубель). Когда Отто исполнилось два года, семья переехала в Берлин, где его отец был избран профессором классической филологии Берлинского университета. В шесть лет Дильс поступил в Йоахимштальскую гимназию в Берлине. В двадцатилетнем возрасте поступил в Берлинский университет для изучения химии. В 1900 году он под руководством Эмиля Фишера блестяще защитил докторскую диссертацию и стал ассистентом Фишера в университетском Химическом институте.

В 1904 году Дильс открыл необычное соединение, содержащее три атома углерода и два атома кислорода, которое он назвал недокисью углерода. В том же году он начал изучение структуры малоизученного вещества – холестерина. Проводя дегидратацию (удаление водорода), он получил из холестерина один из кетонов – холестерон.

Занимаясь лекторской работой, он распространил сферу своих интересов на другие области химии.

Результат этих интересов вылился в опубликованный в 1907 году широко известный учебник «Введение в органическую химию».

Дильс женился в 1909 году на Пауле Гейер и имел трех сыновей и двух дочерей.

В 1913 году он стал руководителем факультета органической химии университета. С 1925 года он ректор этого университета.

Вернувшись к исследованию холестерина он обнаружил, что при смешивании селена с холестерином происходит дегидратация последнего, причем при перемешивании и нагревании не происходит деструкции, присутствующей в других методиках. Дильс был первым из исследователей, кто применил селен для дегидратации различных соединений, и этот метод, открытый в 1927 году, был впоследствии применен другими химиками для получения полиненасыщенных масел. Соединение, которое получил Дильс, оказалось базовой молекулой многих природных соединений, и вскоре оно было использовано другими экспериментаторами для объяснения структуры и химической природы кортизона, половых гормонов, стероидов и витаминов группы D.

В 1928 году Дильс с одним из своих бывших студентов, Куртом Альдером, опубликовал статью, в которой они впервые объясняли диеновый синтез. Они заключили, что диеновый синтез может дать химикам новый подход для исследования различных типов органических реакций. В последующие годы диеновый синтез действительно стал незаменимым средством для химиков-органиков, которые применяли его при синтезе таких веществ, как лекарства, витамины, гормоны, стероиды, синтетические каучуки и пластмассы.

Лишения и разрушения, вызванные второй мировой войной, затруднили дальнейшие исследования Дильса. Бомбардировки англо-американской авиации в конечном счете разрушили не только Химический институт и его библиотеку, но и дом Дильса. Два его сына были убиты на Восточном фронте, и в 1944 году он подал заявление об отставке, которое было принято в следующем году. Однако после войны в возрасте 70 лет он возвратился в институт, где трудился над его восстановлением до окончательной отставки в 1948 году.

Дильс и Альдер в 1950 году были награждены Нобелевской премией по химии «за открытие и развитие диенового синтеза».

Отто Пауль Герман Дильс умер в Киле 7 марта 1954 года, вскоре после своего 78-летия.

Сдержанный человек с тонким чувством юмора, он был весьма уважаем за смелость и оригинальность научных идей. В молодости фанатичный альпинист, Дильс в свободное время увлекался живописью.

Кроме Нобелевской премии, Дильс был награжден медалью Адольфа фон Байера Германского химического общества, получил почетную медицинскую степень в Кильском университете. Он являлся членом академий наук Гёттингена, Галле и Мюнхена.

Семёнов Николай Николаевич
(1896—1986)
Русский физико-химик

Николай Николаевич Семёнов родился в Саратове, в семье Николая и Елены Дмитриевны Семёновых. Окончив в 1913 году среднюю школу в Самаре, он поступил на физико-математический факультет Санкт-Петербургского университета, где, занимаясь у известного русского физика Абрама Иоффе, проявил себя активным студентом.

Окончив университет в 1917 году, Семёнов работал ассистентом на физическом факультете Томского университета в Сибири. В 1920 году по приглашению Иоффе Семёнов вернулся в Ленинград, став заместителем директора Петроградского (Ленинградского) физико-технического инсти тута и руководителем его лаборатории электронных явлений. В сотрудничестве с Петром Капицей Семёнов предложил способ измерения магнитного момента атома в неоднородном магнитном поле, описав экспериментальный процесс в статье, которая была опубликована в 1922 году. Этот метод был позднее успешно развит Отто Штерном и Вальтером Герлахом.

Будучи студентом университета, он опубликовал свою первую статью, в которой говорилось о столкновениях между электронами и молекулами. Позднее он продолжил свои исследования. Результаты этих и других исследований собраны в книге «Химия электрона», которую он написал в 1927 году в соавторстве с двумя своими студентами. Семёнов интересовался также молекулярными аспектами явлений адсорбции и конденсации паров на твердой поверхности. В 1925 году вместе с известным физиком-теоретиком Яковом Френкелем он разработал всеобъемлющую теорию этих явлений.

Семёнов также исследовал прохождение электрического тока через газы, а также механизм пробоя твердых диэлектриков (электрически инертных веществ) под действием электрического тока. На основании этого последнего исследования Семёнов и Владимир Фок, прославившийся своими работами в области квантовой физики, разработали теорию теплового пробоя диэлектриков. Это в свою очередь подтолкнуло Семенова к проведению работы, которая привела к его первому важному вкладу в науку о горении – созданию теории теплового взрыва и горения газовых смесей. Согласно этой теории, тепло, выделяющееся в процессе химической реакции, при определенных условиях не успевает отводиться из зоны реакции и вызывает повышение температуры реагирующих веществ, ускоряя реакцию и приводя к выделению еще большего количества тепла. Если нарастание количества тепла идет достаточно быстро, то реакция может завершиться взрывом.

В 1928 году Семёнов был назначен профессором Ленинградского физико-технического института, где он помог организовать физико-механическое отделение, а также ввел обучение физической химии. По его настоянию и с помощью его коллег, заинтересованных в развитии физической химии, лаборатория физики электрона превратилась в 1931 году в Институт химической физики Академии наук СССР, и Семёнов стал его первым директором. В 1929 году он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1932 году стал академиком.

Семёнов также вел глубокие исследования цепных реакций. Они представляют собой серию самоинициируемых стадий в химической реакции, которая, однажды начавшись, продолжается до тех пор, пока не будет пройдена последняя стадия. Несмотря на то что немецкий химик Макс Боденштейн впервые предположил возможность таких реакций еще в 1913 году, теории, объясняющей стадии цепной реакции и показывающей ее скорость, не существовало. Ключом же к цепной реакции служит начальная стадия образования свободного радикала – атома или группы атомов, обладающих свободным (неспаренным) электроном и вследствие этого чрезвычайно химически активных. Однажды образовавшись, он взаимодействует с молекулой таким образом, что в качестве одного из продуктов реакции образуется новый свободный радикал. Новообразованный свободный радикал может затем взаимодействовать с другой молекулой, и реакция продолжается до тех пор, пока что-либо не помешает свободным радикалам образовывать себе подобные, то есть пока не произойдет обрыв цепи.

В 1934 году Семёнов опубликовал монографию «Химическая кинетика и цепные реакции», в которой доказал, что многие химические реакции, включая реакцию полимеризации, осуществляются с помощью механизма цепной или разветвленной цепной реакции.

В 1954 году, была опубликована его книга «О некоторых проблемах химической кинетики и реакционной способности», в которой ученый обобщил результаты открытий, сделанных им за годы работы над своей теорией.

В 1956 году Семёнову совместно с Сирилом Хиншелвудом (Великобритания) была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследования в области механизма химических реакций». В Нобелевской лекции Семёнов сделал обзор своих работ над цепными реакциями: «Теория цепной реакции открывает возможность ближе подойти к решению главной проблемы теоретической химии – связи между реакционной способностью и структурой частиц, вступающих в реакцию… Вряд ли можно в какой бы то ни было степени обогатить химическую технологию или даже добиться решающего успеха в биологии без этих знаний… Необходимо соединить усилия образованных людей всех стран и решить эту наиболее важную проблему для того, чтобы раскрыть тайны химических и биологических процессов на благо мирного развития и благоденствия человечества».

Семёнов женился в 1924 году на Бурцевой Наталии Николаевне, которая преподавала пение. У супругов родилось двое детей: сын и дочь. Семья жила в Москве.

Даже в последние годы жизни Семёнов, по словам его коллег, оставался энтузиастом науки, творческой личностью, которую отличала бьющая через край энергия. Он был высок и худощав, любил охотиться и работать в саду, увлекался архитектурой.

Николай Николаевич Семёнов умер 25 сентября 1986 года в возрасте 90 лет.

Семёнов Николай Николаевич за работу по созданию теории цепных реакций в 1941 году был удостоен советской правительственной награды – Сталинской премии. Среди других его наград – орден Ленина, орден Трудового Красного Знамени, золотая медаль имени Ломоносова Академии наук СССР. Обладатель почетных степеней ряда европейских университетов, Семёнов был избран почетным членом Лондонского королевского общества. Кроме того, он был избран членом академий многих других стран, включая США.

Сенгер Фредерик
(род. 13 августа 1918 г.)
Английский биохимик

Фредерик Сенгер (Сангер) родился в Рендкомбе (графство Глостершир), в обеспеченной семье квакеров. Его мать, в девичестве Сесили Крусдом, была дочерью преуспевающего текстильного магната. Отец же (кстати, в его честь и был назван Сенгер) работал врачом. С 1932 по 1936 год будущий ученый обучался в Брайанстонской школе в Блэндфорде (графство Дорсетшир), а в 1936 году поступил в колледж св. Иоанна Кембриджского университета. Первоначально Сенгер планировал пойти по стопам отца и заняться медициной, но его заинтересовала биохимия.

В 1939 году в Кембриджском университете Сенгер получил степень бакалавра естественных наук.

Получив в 1943 году докторскую степень, он вошел в исследовательскую группу, возглавляемую Э. Ч. Чибналлом, который как раз перед этим сменил Фредерика Гоуленда Хопкинса в должности профессора биохимии Кембриджского университета. В то время Чибналл занимался изучением химии белков.

В 1955 году Сенгер представил законченную структуру молекулы инсулина. Это была первая белковая молекула, так подробно изученная.

Работа Сенгера имела важные последствия для биохимии и зарождающейся науки – молекулярной биологии. Результаты проведенных им исследований окончательно доказали, что белки состоят из аминокислот, соединенных в цепи пептидными связями. В начале XX века многие химики полагали, что белки представляют собой смесь родственных соединений. Сенгер, однако, установил, что белок – это особое химическое вещество с уникальной структурой и что каждое место в цепи занято определенной аминокислотой. Он также доказал, что ферменты могут разрывать пептидные цепи в заранее установленных местах. Применение этого метода помогло биохимикам определить структуру многих других белков.

В 1958 году Сенгеру была присуждена Нобелевская премия по химии «за установление структур белков, особенно инсулина». В своей Нобелевской лекции С. подчеркнул большое практическое значение проведенной им работы. «Установление структуры инсулина, безусловно, открывает путь к исследованию других белков, – сказал он. – Можно также надеяться, что изучение белков поможет выявить изменения, которые происходят в организме во время болезни, и что наши усилия могут принести человечеству большую практическую пользу».

Еще до получения Нобелевской премии Сенгер занялся изучением генетики. Отчасти это произошло под влиянием дружбы ученого с Фрэнсисом Криком.

В 1958 году Роберт У. Холлы предпринял попытку установить последовательность цепи тРНК.

В начале 60-х годов он и его коллеги разработали такую технологию. Применив ферменты, они разорвали цепи мРНК на более мелкие цепи и проследили последовательность в каждой из них отдельно. Затем на основании заключений о взаимоотношении между фрагментами была определена последовательность во всей цепи.

Такой подход, однако, требовал массы времени и терпения, и Сенгер решил разработать аналитический метод установления последовательности в ДНК. Он добился этого в 1973 году.

В то время как Сенгер и его коллеги работали над этим методом (названным дидекоксидным методом по типу используемого при этом ограничивающего химиката), американские ученые Уолтер Гилберт и Аллан Мэксам разрабатывали другую процедуру установления нуклеотидных последовательностей.

Как технология Сенгера, так и технология Гилберта стали важнейшим инструментом генной инженерии, хотя метод Сенгера несколько более эффективен при работе с очень длинными последовательностями. Еще в 1978 году Сенгер и его коллеги продемонстрировали действенность дидезоксидного метода, установив последовательность 5375 оснований в цепи ДНК бактериального вируса. Это был первый случай такой подробной расшифровки цепи ДНК.

В 1980 году Сенгеру и Гилберту была присуждена половина Нобелевской премии по химии «за вклад в установлении основных последовательностей в нуклеиновых кислотах». Другая половина премии была присуждена Полу Бергу. Эти трое ученых, сказал в своей вступительной речи от имени Шведской королевской академии наук Б. Г. Мальстрем, «сделали возможным проникновение в еще большие глубины в нашем понимании взаимосвязи между химической структурой и биохимической функцией генетического материала».

В 1983 году Сенгер вышел в отставку с занимаемого им поста в Медицинском научно-исследовательском совете. Скромный, склонный к уединению человек, он живет в Кембридже со своей женой Маргарет Джоан Хоув. Брак с ней был зарегистрирован в 1940 году. У супругов родились два сына и дочь. Сенгер любит заниматься парусным спортом и работать в саду.

Сенгер удостоен многочисленных наград. Среди них: медаль Кордей-Моргана и премия, присужденные ему Британским химическим обществом, премия Альфреда Бензонса Фонда Альфреда Бензонса, Королевская медаль Лондонского королевского общества, ежегодная награда Гарднеровского фонда, памятная медаль Хэнбери Фармацевтического общества Великобритании, медаль Копли Лондонского королевского общества и премия Альберта Л аскера за фундаментальные медицинские исследования. Сенгер – почетный член Американского общества биохимиков и американской Национальной академии наук, обладатель почетных степеней университетов Лестера и Страсбурга, а также Кембриджа и Оксфорда.

Гейровский Ярослав
(1890—1967)
Чешский химик. создатель полярографии, сконструировал первый полярограф

Ярослав Гейровский родился в Праге и был пятым из шести детей Леопольда Гейровского, профессора римского права Карлова университета в Праге, и Клары Гейровской (в девичестве Ганловой). Его отец был ревностным чешским патриотом, другом Томаша Масарика, первого президента Чехословакии. После окончания начальной школы Гейровский поступил в пражскую гимназию, где проявил большой интерес к физике и математике.

После учебы в Карловом университете, в котором в то время его отец был ректором, Гейровский перевелся в Университетский колледж в Лондон, где посещал лекции Уильяма Рамзая. В 1913 году он получил степень бакалавра естественных наук и остался в Университетском колледже в должности научного ассистента Ф. Дж. Доннана, преемника Рамзая.

Под руководством Доннана он приступил к исследованиям по электрохимии алюминия. Когда он навещал своих родителей в Праге в 1914 году, началась Первая мировая война, и Гейровский вынужден был остаться в Чехословакии. Призванный в австро-венгерскую армию, он освобождается от строевой службы вследствие слабого здоровья и направляется в военный госпиталь на должность химика и радиолога.

Он завершил диссертацию по электрохимии алюминия, за что и получил степень доктора философии в Карловом университете в 1918 году, незадолго до окончания войны. Затем становится помощником профессора химии в университете. Благодаря статьям, которые он опубликовал по материалам своей диссертации в течение этого времени, ему присуждают в 1921 году в Университетском колледже степень доктора естественных наук. В следующем году он становится адъюнкт-профессором и деканом химического факультета Карлова университета.

В следующие годы Гейровский развил новый метод анализа химических растворов. Давно известно, что любое вещество, находящееся в растворе, изменяется характерным образом (и, следовательно, идентифицируется) под действием электрического тока, который проходит через раствор. Однако традиционные электроды были не подходящими для точных измерений, так как растворенные вещества имеют тенденцию сорбироваться на поверхности таких электродов и такие наслоения искажают получаемые результаты. В аппарате Гейровского роль электродов выполняли капли ртути, падающие из пробирки в резервуар. Каждая капля имеет незагрязненную поверхность, что позволяет успешно измерять и напряжение, и величину тока. Гейровский смог не только проводить точный качественный анализ, но и исследовать образцы веществ в микроколичествах. Этот метод анализа Гейровский назвал полярографией. Работая с коллегой, Масуцо Шикатой (японским ученым), он в 1924 году сконструировал полярограф, прибор с автоматической регистрацией результатов, который быстро и эффективно определял состав раствора, не производя в нем каких-либо изменений и оставляя его пригодным для дальнейшего использования. Спустя два года Гейровский становится первым профессором по физической химии университета, который в свою очередь делается ведущим центром полярографических исследований. В 1926 году ему предоставляется Рокфеллеровская стипендия для работы в Парижском университете.

И в этом же году Гейровский женился на Марии Коржановой, дочери пивовара. Их дочь Итка стала биохимиком; сын Михаил пойдет по стопам отца и будет работать в институте, носящем имя его отца.

В 1933 году Гейровский прочел лекции по полярографии в нескольких университетах США и опубликовал свою первую завершенную работу по применению этого метода.

В конце войны Гейровский окончил написание учебника и начал исследования по осциллополярографии. В 1950 году он стал директором вновь созданного Центрального института полярографии при Карловом университете, который через два года в связи с ростом численности персонала был преобразован в Институт полярографии Академии наук Чехословакии. В 1964 году институт был переименован в Институт полярографии имени Я. Гейровского.

В 1959 году Гейровский был награжден Нобелевской премией по химии «За открытие и развитие полярографических методов анализа». Награда была вручена Г.А. Ёландером, членом Шведской королевской академии наук. «Почти все химические элементы могут быть определены с помощью полярографического метода, – сказал Ёландер. – И в органической химии он одинаково полезен для выявления самых разнообразных групп соединений».

Талантливый пианист, любитель оперы и энтузиаст спорта, Гейровский работал в лаборатории ежедневно с 8 часов утра до 7 часов вечера, включая и выходные. После тяжелой болезни в 1963 году он подал в отставку, но продолжал активно участвовать в институтских делах. Был известен своим гостеприимством, живым юмором, любовью к вкусной еде и вину. Он был глубоко почитаем за свои научные достижения.

Ярослав Гейровский умер в Праге 27 марта 1967 года.

Гейровскому присуждены почетные звания университетов Варшавы, Марселя и Парижа. Он – член совета Университетского колледжа в Лондоне, почетный член Американской академии наук и искусств, Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина» и др. Ему была присуждена Государственная премия, он был награжден орденом Чехословацкой республики. Был иностранным членом АН СССР