Melvin Calvin, (nato l’8 aprile 1911 a St. Paul, Minnesota, Stati Uniti – morto l’8 gennaio 1997 a Berkeley, California), biochimico americano che ha ricevuto il Premio Nobel per la Chimica nel 1961 per la sua scoperta delle vie chimiche della fotosintesi.

Calvin era figlio di genitori immigrati. Suo padre era di Kalvaria, Lituania, così le autorità di immigrazione di Ellis Island lo ribattezzarono Calvin; sua madre era della Georgia russa. Poco dopo la sua nascita, la famiglia si trasferì a Detroit, Michigan, dove Calvin mostrò un precoce interesse per la scienza, soprattutto per la chimica e la fisica. Nel 1927 ricevette una borsa di studio completa dal Michigan College of Mining and Technology (ora Michigan Technological University) a Houghton, dove fu il primo studente di chimica della scuola. Venivano offerti pochi corsi di chimica, così si iscrisse a corsi di mineralogia, geologia, paleontologia e ingegneria civile, tutti corsi che si rivelarono utili nella sua successiva ricerca scientifica interdisciplinare. Dopo il suo secondo anno, interruppe gli studi per un anno, guadagnando come analista in una fabbrica di ottone.

Calvin ottenne una laurea nel 1931, e poi frequentò l’Università del Minnesota a Minneapolis, da cui ricevette un dottorato nel 1935 con una tesi sull’affinità elettronica degli atomi di alogeno. Con una borsa di studio della Fondazione Rockefeller, fece ricerche sulla catalisi di coordinazione, sull’attivazione dell’idrogeno molecolare e sulle metalloporfirine (composti di porfirine e metalli) all’Università di Manchester in Inghilterra con Michael Polanyi, che lo introdusse all’approccio interdisciplinare. Nel 1937 Calvin si unì alla facoltà dell’Università della California, Berkeley, come istruttore. (Fu il primo chimico formato altrove ad essere assunto dalla scuola dal 1912). Salì di grado fino a diventare direttore (1946) del gruppo di chimica bioorganica al Lawrence Radiation Laboratory della scuola (ora Lawrence Livermore National Laboratory), direttore del Laboratory of Chemical Biodynamics (1963), direttore associato del Lawrence Livermore (1967), e professore universitario di chimica (1971).

A Berkeley, Calvin continuò il suo lavoro sull’attivazione dell’idrogeno e iniziò a lavorare sul colore dei composti organici, portandolo a studiare la struttura elettronica delle molecole organiche. Nei primi anni ’40, lavorò sulla genetica molecolare, proponendo che il legame a idrogeno è coinvolto nell’impilamento delle basi dell’acido nucleico nei cromosomi. Durante la seconda guerra mondiale, lavorò su complessi di cobalto che si legano reversibilmente con l’ossigeno per produrre un apparato generatore di ossigeno per sottomarini o cacciatorpediniere. Nel Progetto Manhattan, impiegò la chelazione e l’estrazione con solventi per isolare e purificare il plutonio da altri prodotti di fissione dell’uranio che erano stati irradiati. Sebbene non sia stato sviluppato in tempo per l’uso bellico, la sua tecnica è stata poi utilizzata per le separazioni di laboratorio.

Nel 1942 Calvin sposò Genevieve Jemtegaard, con il futuro premio Nobel per la chimica Glenn T. Seaborg come testimone. La coppia sposata collaborò ad un progetto interdisciplinare per studiare i fattori chimici nel sistema del gruppo sanguigno Rh. Genevieve era un ufficiale di sorveglianza minorile, ma, secondo l’autobiografia di Calvin, “passava molto tempo in laboratorio a lavorare con il materiale antigenico. Questa era la sua prima esperienza di laboratorio chimico, ma non l’ultima in assoluto”. Insieme hanno contribuito a determinare la struttura di uno degli antigeni Rh, che hanno chiamato elinina per la loro figlia Elin. In seguito all’embargo petrolifero dopo la guerra arabo-israeliana del 1973, cercarono piante adatte, per esempio il genere Euphorbia, per convertire l’energia solare in idrocarburi per il combustibile, ma il progetto non fu economicamente fattibile.

Nel 1946 Calvin iniziò il suo lavoro sulla fotosintesi, vincitore del premio Nobel. Dopo aver aggiunto anidride carbonica con tracce di carbonio-14 radioattivo a una sospensione illuminata dell’alga verde unicellulare Chlorella pyrenoidosa, fermò la crescita dell’alga in diverse fasi e usò la cromatografia su carta per isolare e identificare le minime quantità di composti radioattivi. Questo gli permise di identificare la maggior parte delle reazioni chimiche nelle fasi intermedie della fotosintesi – il processo in cui l’anidride carbonica viene convertita in carboidrati. Scoprì il “ciclo di Calvin”, in cui le reazioni fotosintetiche “scure” sono spinte dai composti prodotti nelle reazioni “chiare” che avvengono all’assorbimento della luce da parte della clorofilla per produrre ossigeno. Utilizzando anche tecniche di traccianti isotopici, ha seguito il percorso dell’ossigeno nella fotosintesi. Questo fu il primo uso di un tracciante al carbonio-14 per spiegare un percorso chimico.

La ricerca di Calvin includeva anche lavori sul comportamento elettronico, fotoelettronico e fotochimico delle porfirine; evoluzione chimica e geochimica organica, compresi i costituenti organici delle rocce lunari per la U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA); reazioni dei radicali liberi; l’effetto del deuterio (“idrogeno pesante”) sulle reazioni biochimiche; carcinogenesi chimica e virale; fotosintesi artificiale (“cloroplasti sintetici”); chimica delle radiazioni; biochimica dell’apprendimento; chimica del cervello; filosofia della scienza; e processi che portano all’origine della vita.

Il gruppo bioorganico di Calvin alla fine richiese più spazio, così progettò il nuovo Laboratorio di Biodinamica Chimica (la “Roundhouse” o “Calvin Carousel”). Questo edificio circolare conteneva laboratori aperti e numerose finestre ma pochi muri per incoraggiare l’interazione interdisciplinare che aveva portato avanti con il suo gruppo di fotosintesi nel vecchio Radiation Laboratory. Diresse questo laboratorio fino al suo pensionamento obbligatorio nel 1980, quando fu rinominato Melvin Calvin Laboratory. Anche se ufficialmente in pensione, continuò a venire nel suo ufficio fino al 1996 per lavorare con un piccolo gruppo di ricerca.

Calvin fu autore di più di 600 articoli e 7 libri, e ricevette diverse lauree honoris causa da università statunitensi e straniere. I suoi numerosi riconoscimenti includono la Priestley Medal (1978), il più alto premio dell’American Chemical Society, e la U.S. National Medal of Science (1989), il più alto premio scientifico civile degli Stati Uniti.