Melvin Calvin, (geboren am 8. April 1911 in St. Paul, Minnesota, USA – gestorben am 8. Januar 1997 in Berkeley, Kalifornien), amerikanischer Biochemiker, der 1961 den Nobelpreis für Chemie für seine Entdeckung der chemischen Wege der Photosynthese erhielt.

Calvin war der Sohn von Einwanderereltern. Sein Vater stammte aus Kalvaria, Litauen, weshalb ihn die Einwanderungsbehörde auf Ellis Island in Calvin umbenannte; seine Mutter stammte aus Russisch-Georgien. Bald nach seiner Geburt zog die Familie nach Detroit, Michigan, wo Calvin schon früh Interesse an den Naturwissenschaften zeigte, insbesondere an Chemie und Physik. Im Jahr 1927 erhielt er ein Vollstipendium für das Michigan College of Mining and Technology (heute Michigan Technological University) in Houghton, wo er der erste Chemiestudent der Schule war. Da nur wenige Chemiekurse angeboten wurden, belegte er Kurse in Mineralogie, Geologie, Paläontologie und Bauingenieurwesen, die sich in seiner späteren interdisziplinären wissenschaftlichen Forschung als nützlich erwiesen. Nach seinem zweiten Studienjahr unterbrach er sein Studium für ein Jahr, um als Analytiker in einer Messingfabrik Geld zu verdienen.

Calvin erwarb 1931 einen Bachelor-Abschluss und besuchte dann die University of Minnesota in Minneapolis, wo er 1935 mit einer Dissertation über die Elektronenaffinität von Halogenatomen promoviert wurde. Mit einem Stipendium der Rockefeller Foundation forschte er an der Universität von Manchester in England bei Michael Polanyi, der ihn in den interdisziplinären Ansatz einführte, über Koordinationskatalyse, die Aktivierung von molekularem Wasserstoff und Metalloporphyrine (Porphyrin- und Metallverbindungen). 1937 trat Calvin als Dozent in die Fakultät der University of California, Berkeley, ein. (Er war der erste anderswo ausgebildete Chemiker, der seit 1912 an der Universität angestellt wurde). Er stieg auf und wurde Direktor (1946) der Gruppe für bioorganische Chemie am Lawrence Radiation Laboratory (heute Lawrence Livermore National Laboratory), Direktor des Laboratory of Chemical Biodynamics (1963), stellvertretender Direktor von Lawrence Livermore (1967) und Universitätsprofessor für Chemie (1971).

In Berkeley setzte Calvin seine Arbeiten zur Wasserstoffaktivierung fort und begann, sich mit der Farbe organischer Verbindungen zu befassen, was ihn zur Untersuchung der elektronischen Struktur organischer Moleküle führte. In den frühen 1940er Jahren arbeitete er an der Molekulargenetik und schlug vor, dass Wasserstoffbrückenbindungen an der Stapelung von Nukleinsäurebasen in Chromosomen beteiligt sind. Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete er an Kobaltkomplexen, die sich reversibel mit Sauerstoff verbinden, um ein Gerät zur Sauerstofferzeugung für U-Boote oder Zerstörer herzustellen. Im Rahmen des Manhattan-Projekts setzte er Chelatbildung und Lösungsmittelextraktion ein, um Plutonium von anderen Spaltprodukten des bestrahlten Urans zu isolieren und zu reinigen. Obwohl seine Technik nicht rechtzeitig für den Einsatz im Krieg entwickelt wurde, wurde sie später für die Trennung im Labor verwendet.

Im Jahr 1942 heiratete Calvin Genevieve Jemtegaard, mit dem späteren Chemie-Nobelpreisträger Glenn T. Seaborg als Trauzeugen. Die Eheleute arbeiteten an einem interdisziplinären Projekt zur Erforschung der chemischen Faktoren des Rhesus-Blutgruppensystems. Genevieve war Bewährungshelferin für Jugendliche, aber laut Calvins Autobiografie „verbrachte sie viel Zeit im Labor, um mit dem antigenen Material zu arbeiten. Das war ihre erste Erfahrung im chemischen Labor, aber beileibe nicht ihre letzte“. Gemeinsam halfen sie, die Struktur eines der Rh-Antigene zu bestimmen, das sie nach ihrer Tochter Elin Elinin nannten. Infolge des Ölembargos nach dem arabisch-israelischen Krieg von 1973 suchten sie nach geeigneten Pflanzen, z. B. der Gattung Euphorbia, um Sonnenenergie in Kohlenwasserstoffe für Treibstoff umzuwandeln, aber das Projekt erwies sich als nicht wirtschaftlich durchführbar.

Im Jahr 1946 begann Calvin seine mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Arbeit über die Photosynthese. Nachdem er einer beleuchteten Suspension der einzelligen Grünalge Chlorella pyrenoidosa Kohlendioxid mit Spuren von radioaktivem Kohlenstoff-14 zugesetzt hatte, stoppte er das Wachstum der Alge in verschiedenen Stadien und verwendete die Papierchromatographie, um die winzigen Mengen an radioaktiven Verbindungen zu isolieren und zu identifizieren. So konnte er die meisten chemischen Reaktionen in den Zwischenschritten der Photosynthese – dem Prozess, bei dem Kohlendioxid in Kohlenhydrate umgewandelt wird – identifizieren. Er entdeckte den „Calvin-Zyklus“, bei dem die „dunklen“ Photosynthesereaktionen durch Verbindungen angetrieben werden, die bei den „hellen“ Reaktionen entstehen, die bei der Absorption des Lichts durch das Chlorophyll zur Erzeugung von Sauerstoff stattfinden. Er verfolgte den Weg des Sauerstoffs in der Photosynthese auch mithilfe von Isotopen-Tracer-Techniken. Dies war die erste Verwendung eines Kohlenstoff-14-Tracers, um einen chemischen Weg zu erklären.

Calvins Forschung umfasste auch Arbeiten über das elektronische, photoelektronische und photochemische Verhalten von Porphyrinen; chemische Evolution und organische Geochemie, einschließlich organischer Bestandteile von Mondgestein für die U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA); freie Radikalreaktionen; die Wirkung von Deuterium („schwerer Wasserstoff“) auf biochemische Reaktionen; chemische und virale Karzinogenese; künstliche Photosynthese („synthetische Chloroplasten“); Strahlenchemie; die Biochemie des Lernens; Gehirnchemie; Wissenschaftsphilosophie; und Prozesse, die zum Ursprung des Lebens führen.

Calvins bioorganische Gruppe benötigte schließlich mehr Platz, und so entwarf er das neue Labor für chemische Biodynamik (das „Roundhouse“ oder „Calvin-Karussell“). Dieses kreisförmige Gebäude enthielt offene Labors und zahlreiche Fenster, aber nur wenige Wände, um die interdisziplinäre Interaktion zu fördern, die er mit seiner Photosynthesegruppe im alten Strahlungslabor durchgeführt hatte. Er leitete dieses Labor bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1980, als es in Melvin Calvin Laboratory umbenannt wurde. Obwohl er offiziell im Ruhestand war, kam er noch bis 1996 in sein Büro, um mit einer kleinen Forschungsgruppe zu arbeiten.

Calvin war Autor von mehr als 600 Artikeln und 7 Büchern, und er erhielt mehrere Ehrentitel von amerikanischen und ausländischen Universitäten. Zu seinen zahlreichen Auszeichnungen gehören die Priestley-Medaille (1978), die höchste Auszeichnung der American Chemical Society, und die U.S. National Medal of Science (1989), die höchste zivile wissenschaftliche Auszeichnung der USA.