Melvin Calvin, (geboren 8 april 1911, St. Paul, Minnesota, V.S.-gestorven 8 januari 1997, Berkeley, Californië), Amerikaans biochemicus die de Nobelprijs voor Scheikunde 1961 kreeg voor zijn ontdekking van de chemische routes van de fotosynthese.

Calvin was de zoon van geïmmigreerde ouders. Zijn vader was afkomstig uit Kalvaria, Litouwen, zodat de immigratie-autoriteiten van Ellis Island hem Calvin noemden; zijn moeder was afkomstig uit Russisch Georgië. Kort na zijn geboorte verhuisde het gezin naar Detroit, Michigan, waar Calvin al vroeg belangstelling toonde voor wetenschap, vooral scheikunde en natuurkunde. In 1927 kreeg hij een volledige beurs voor het Michigan College of Mining and Technology (nu Michigan Technological University) in Houghton, waar hij de eerste scheikundestudent van de school was. Er werden maar weinig scheikundecursussen aangeboden, dus schreef hij zich in voor cursussen mineralogie, geologie, paleontologie en civiele techniek, die alle nuttig bleken voor zijn latere interdisciplinair wetenschappelijk onderzoek. Na zijn tweede jaar onderbrak hij zijn studie voor een jaar en verdiende geld als analist in een messingfabriek.

Calvin behaalde een bachelorgraad in 1931, en ging daarna naar de Universiteit van Minnesota in Minneapolis, waar hij in 1935 promoveerde op een proefschrift over de elektronenaffiniteit van halogeenatomen. Met een beurs van de Rockefeller Foundation deed hij onderzoek naar coördinatiekatalyse, activering van moleculaire waterstof, en metalloporfyrines (porfyrine- en metaalverbindingen) aan de Universiteit van Manchester in Engeland met Michael Polanyi, die hem introduceerde tot de interdisciplinaire benadering. In 1937 trad Calvin toe tot de faculteit van de Universiteit van Californië, Berkeley, als instructeur. (Hij was de eerste elders opgeleide scheikundige die door de school werd aangenomen sinds 1912). Hij klom op tot directeur (1946) van de groep bio-organische chemie van het Lawrence Radiation Laboratory van de school (nu het Lawrence Livermore National Laboratory), directeur van het Laboratory of Chemical Biodynamics (1963), geassocieerd directeur van Lawrence Livermore (1967), en universiteitshoogleraar scheikunde (1971).

Op Berkeley zette Calvin zijn werk aan waterstofactivering voort en begon hij te werken aan de kleur van organische verbindingen, wat hem ertoe bracht de elektronische structuur van organische moleculen te bestuderen. In het begin van de veertiger jaren werkte hij aan moleculaire genetica en stelde voor dat waterstofbruggen betrokken zijn bij de stapeling van nucleïnezuurbasen in chromosomen. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werkte hij aan kobaltcomplexen die een omkeerbare binding aangaan met zuurstof om een zuurstofgenererend apparaat te produceren voor onderzeeërs of torpedojagers. In het Manhattan Project gebruikte hij chelatie en solventextractie om plutonium te isoleren en te zuiveren van andere splijtingsproducten van bestraald uranium. Hoewel zijn techniek niet op tijd werd ontwikkeld voor gebruik in oorlogstijd, werd deze later gebruikt voor scheidingen in laboratoria.

In 1942 trouwde Calvin met Genevieve Jemtegaard, met de latere Nobelprijswinnaar voor scheikunde Glenn T. Seaborg als getuige. Het echtpaar werkte samen aan een interdisciplinair project om de chemische factoren in het Rh-bloedgroepsysteem te onderzoeken. Genevieve was een reclasseringsambtenaar, maar, volgens Calvin’s autobiografie, “bracht ze veel tijd door in het laboratorium waar ze werkte met het antigene materiaal. Dit was haar eerste chemische laboratoriumervaring, maar zeker niet haar laatste.” Samen hielpen zij bij het bepalen van de structuur van een van de Rh-antigenen, die zij elinin noemden naar hun dochter Elin. Na het olie-embargo na de Arabisch-Israëlische oorlog van 1973 zochten zij naar geschikte planten, b.v. het geslacht Euphorbia, om zonne-energie om te zetten in koolwaterstoffen voor brandstof, maar het project bleek economisch niet haalbaar.

In 1946 begon Calvin met zijn Nobelprijswinnende werk aan de fotosynthese. Na toevoeging van kooldioxide met sporen van radioactieve koolstof-14 aan een verlichte suspensie van de eencellige groene alg Chlorella pyrenoidosa, stopte hij de groei van de alg in verschillende stadia en gebruikte papierchromatografie om de minieme hoeveelheden radioactieve verbindingen te isoleren en te identificeren. Zo kon hij de meeste chemische reacties in de tussenstappen van de fotosynthese identificeren – het proces waarbij kooldioxide wordt omgezet in koolhydraten. Hij ontdekte de “Calvijn-cyclus”, waarin de “donkere” fotosynthesereacties worden aangedreven door verbindingen die worden geproduceerd in de “lichte” reacties die optreden bij de absorptie van licht door chlorofyl om zuurstof te produceren. Met behulp van isotopische tracertechnieken volgde hij de weg van de zuurstof in de fotosynthese. Dit was de eerste keer dat een koolstof-14-volger werd gebruikt om een chemisch pad te verklaren.

Calvins onderzoek omvatte ook werk aan het elektronische, foto-elektronische en fotochemische gedrag van porfyrinen; chemische evolutie en organische geochemie, waaronder organische bestanddelen van maangesteenten voor de U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA); vrije radicaalreacties; het effect van deuterium (“zware waterstof”) op biochemische reacties; chemische en virale carcinogenese; kunstmatige fotosynthese (“synthetische chloroplasten”); stralingschemie; de biochemie van het leren; hersenchemie; wetenschapsfilosofie; en processen die leiden tot de oorsprong van het leven.

Calvin’s bio-organische groep had uiteindelijk meer ruimte nodig, dus ontwierp hij het nieuwe Laboratorium voor Chemische Biodynamica (het “Roundhouse” of “Calvin Carousel”). Dit ronde gebouw bevatte open laboratoria en talrijke ramen, maar weinig muren om de interdisciplinaire interactie aan te moedigen die hij met zijn fotosynthesegroep in het oude Stralingslaboratorium had uitgevoerd. Hij leidde dit laboratorium tot aan zijn verplichte pensionering in 1980, toen het werd omgedoopt tot het Melvin Calvin Laboratorium. Hoewel hij officieel met pensioen ging, bleef hij tot 1996 naar zijn kantoor komen om met een kleine onderzoeksgroep te werken.

Calvin was de auteur van meer dan 600 artikelen en 7 boeken, en hij ontving verschillende eredoctoraten van Amerikaanse en buitenlandse universiteiten. Tot zijn talrijke onderscheidingen behoorden de Priestley Medal (1978), de hoogste onderscheiding van de American Chemical Society, en de U.S. National Medal of Science (1989), de hoogste Amerikaanse civiele wetenschappelijke onderscheiding.