Melvin Calvin, (született 1911. április 8-án, St. Paul, Minnesota, USA – meghalt 1997. január 8-án, Berkeley, Kalifornia), amerikai biokémikus, aki 1961-ben kémiai Nobel-díjat kapott a fotoszintézis kémiai útvonalainak felfedezéséért.

Calvin bevándorló szülők fia volt. Apja a litvániai Kalváriából származott, ezért az Ellis-szigeti bevándorlási hatóságok Calvinnak nevezték át; anyja orosz Grúziából származott. Születése után nem sokkal a család a michigani Detroitba költözött, ahol Calvin korán érdeklődést mutatott a tudományok, különösen a kémia és a fizika iránt. 1927-ben teljes ösztöndíjat kapott a houghtoni Michigan College of Mining and Technology (ma Michigan Technological University) egyetemen, ahol ő volt az iskola első kémia szakos hallgatója. Kevés kémiai kurzust kínáltak, ezért ásványtan, geológia, paleontológia és építőmérnöki kurzusokra iratkozott be, amelyek mind hasznosnak bizonyultak későbbi interdiszciplináris tudományos kutatásai során. Másodéves tanulmányait követően egy évre megszakította tanulmányait, és elemzőként keresett pénzt egy rézgyárban.

Calvin 1931-ben szerezte meg az alapdiplomát, majd a Minnesotai Egyetemre járt Minneapolisba, ahol 1935-ben doktorált a halogénatomok elektronaffinitásáról írt disszertációjával. A Rockefeller Alapítvány ösztöndíjával a koordinációs katalízist, a molekuláris hidrogén aktiválását és a metalloporfirineket (porfirin és fémvegyületek) kutatta az angliai Manchesteri Egyetemen Michael Polanyival, aki bevezette őt az interdiszciplináris megközelítésbe. Calvin 1937-ben csatlakozott a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem tanszékéhez oktatóként. (Ő volt az első máshol képzett kémikus, akit 1912 óta felvett az iskola). A ranglétrán felemelkedve az iskola Lawrence Sugárzási Laboratóriumában (ma Lawrence Livermore Nemzeti Laboratórium) a bioorganikus kémiai csoport igazgatója (1946), a Kémiai Biodinamikai Laboratórium igazgatója (1963), a Lawrence Livermore igazgatóhelyettese (1967) és a kémia egyetemi professzora (1971) lett.

A Berkeley-n Calvin folytatta a hidrogén aktiválásával kapcsolatos munkáját, és elkezdett foglalkozni a szerves vegyületek színével, ami a szerves molekulák elektronszerkezetének vizsgálatához vezetett. Az 1940-es évek elején a molekuláris genetikával foglalkozott, és azt javasolta, hogy a hidrogénkötés részt vesz a nukleinsavbázisok egymásra épülésében a kromoszómákban. A második világháború alatt olyan kobaltkomplexeken dolgozott, amelyek reverzibilisen kötődnek oxigénhez, hogy tengeralattjárók vagy rombolók számára oxigéntermelő készüléket hozzanak létre. A Manhattan-projektben kelátot és oldószeres extrakciót alkalmazott a plutónium elkülönítésére és tisztítására a besugárzott urán egyéb hasadási termékeitől. Bár technikáját nem fejlesztették ki időben háborús felhasználásra, később laboratóriumi elválasztásokhoz használták.

Kapjon Britannica Premium előfizetést, és férjen hozzá exkluzív tartalmakhoz. Subscribe Now

1942-ben Calvin feleségül vette Genevieve Jemtegaardot, tanúja a későbbi kémiai Nobel-díjas Glenn T. Seaborg volt. A házaspár egy interdiszciplináris projektben működött együtt, amelynek célja az Rh-vércsoportrendszer kémiai tényezőinek vizsgálata volt. Genevieve fiatalkorúak pártfogó felügyelője volt, de Calvin önéletrajza szerint “sok időt töltött ténylegesen a laboratóriumban, ahol az antigén anyaggal dolgozott. Ez volt az első kémiai laboratóriumi tapasztalata, de semmiképpen sem az utolsó”. Együtt segítettek meghatározni az egyik Rh-antigén szerkezetét, amelyet lányukról, Elinről elininnek neveztek el. Az 1973-as arab-izraeli háborút követő olajembargót követően megfelelő növényeket kerestek, pl. az Euphorbia nemzetségben, hogy a napenergiát üzemanyagként használható szénhidrogénekké alakítsák át, de a projekt nem bizonyult gazdaságilag megvalósíthatónak.

Kálvin 1946-ban kezdte meg Nobel-díjas munkáját a fotoszintézisről. Miután a Chlorella pyrenoidosa egysejtű zöld alga megvilágított szuszpenziójához nyomokban radioaktív szén-14-et tartalmazó szén-dioxidot adott, az alga növekedését különböző szakaszokban leállította, és papírkromatográfiával izolálta és azonosította a radioaktív vegyületek parányi mennyiségét. Ez lehetővé tette számára, hogy azonosítsa a fotoszintézis – a szén-dioxid szénhidráttá történő átalakulásának – köztes lépéseinek legtöbb kémiai reakcióját. Felfedezte a “Calvin-ciklust”, amelyben a “sötét” fotoszintetikus reakciókat a “világos” reakciókban keletkező vegyületek mozgatják, amelyek a fény klorofill általi elnyelésekor keletkeznek, és oxigént eredményeznek. Izotópos nyomjelző technikákat is alkalmazva követte az oxigén útját a fotoszintézisben. Ez volt az első szén-14 nyomjelző alkalmazása egy kémiai útvonal magyarázatára.

Calvin-ciklus
Calvin-ciklus

A szén-dioxid megkötésének és redukciójának útja a fotoszintézisben, a Calvin-ciklus. Az ábra a ciklus egy teljes fordulatát ábrázolja, egy molekula gliceraldehid-3-foszfát (Gal3P) nettó termelésével. Ez a három szénatomos cukor-foszfát általában vagy szacharózzá vagy keményítővé alakul át.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Calvin kutatásai közé tartozott még a porfirinek elektronikus, fotoelektronikus és fotokémiai viselkedésével kapcsolatos munka; kémiai evolúció és szerves geokémia, beleértve a holdkőzetek szerves összetevőit az U.S.A. számára. National Aeronautics and Space Administration (NASA); szabadgyök-reakciók; a deutérium (“nehézhidrogén”) hatása a biokémiai reakciókra; kémiai és vírusos rákkeltés; mesterséges fotoszintézis (“szintetikus kloroplasztiszok”); sugárzáskémia; a tanulás biokémiája; agykémia; tudományfilozófia; és az élet keletkezéséhez vezető folyamatok.

Calvin bioorganikus csoportjának végül több helyre volt szüksége, ezért megtervezte az új Kémiai Biodinamikai Laboratóriumot (“Kerekháza” vagy “Kálvin körhinta”). Ez a kör alakú épület nyitott laboratóriumokat és számos ablakot, de kevés falat tartalmazott, hogy elősegítse azt az interdiszciplináris együttműködést, amelyet a régi Sugárzási Laboratóriumban a fotoszintézis csoportjával folytatott. Ezt a laboratóriumot 1980-ban bekövetkezett kötelező korhatári nyugdíjazásáig vezette, amikor is átkeresztelték Melvin Calvin Laboratóriumra. Bár hivatalosan nyugdíjba vonult, 1996-ig továbbra is bejárt az irodájába, hogy egy kis kutatócsoporttal dolgozzon.

Calvin több mint 600 cikk és 7 könyv szerzője volt, és számos amerikai és külföldi egyetem díszdoktora. Számos kitüntetése között szerepelt a Priestley-érem (1978), az Amerikai Kémiai Társaság legmagasabb kitüntetése, és az amerikai Nemzeti Tudományos Érem (1989), a legmagasabb amerikai polgári tudományos kitüntetés.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.