哈利灰色的狼最近被授予奖化学生物无机的化学识别他的贡献。伊恩·法雷尔赶上化学最有趣的人物之一。
这是一个迷恋有色化合物,首先吸引了哈利灰色化学。作为一个好奇的孩子第一次(而不是原油)的实验涉及浇注发烟硫酸在不同的有色物质,看看会发生什么。
我混合一些化学物质和做了一些事情,颜色和材料”,他回忆道。“我是着迷于集中发烟硫酸。我设法找到一个供应室在芝加哥,卖给我一个大瓶子。他们不知道我当时只有11岁。我送他们一个订单信,他们会提供它给我。回头看这是非常危险的——我把它倒在各种各样的东西当然是毁灭;各种各样的衣服会完全黑色和烧焦的。”
他与热情的开始改变了科学的好奇心,很少在他的职业生涯。和爆炸,很多孩子会告诉你他们像爆炸一样,我也一样,但真正吸引我的是颜色。我有各种各样的化学物质,获得来自不同的地方,但它的颜色,最吸引我的。我想知道为什么钴化合物有时是蓝色的,有时是粉红色的;为什么铜和镍的解决方案是绿色的;我着迷于红宝石,有时轻色,其他时候黑暗,深红色,很漂亮。”
在这个阶段,然而,所有这些观察都没有解释:“我可以看到这些公式的书,我不知道那是什么。但是我必须弄清楚这些颜色是由于。是什么让事情不同的颜色。为什么他们如此美丽?”
寻找一些答案灰色继续试验,1957年从美国西肯塔基大学毕业前与化学学士学位努力与西北大学弗雷德Basolo博士学位。和他的时间不能更好:1960年代逐渐接受的分子轨道理论化学家和更换少优雅valance-bond分子结构理论。这是他需要的工具来回答他的问题的颜色:配位场理论。
博士后位置在哥本哈根,丹麦,在灰色的第一个在美国哥伦比亚大学教师职位。我写的论文是关于电子光谱和过渡金属配合物,并详细解释了很多颜色。这给了我很大的满足感”。反映了早期工作的重要性是灰色的著名的加州理工学院(Caltech)于1966年在美国,在那里他一直至今。
改变颜色
进入生物无机的化学之后的评论在洛克菲勒大学的同事,哥伦比亚大学和加州理工学院。“当你把一个金属离子在一个蛋白质,颜色不同于简单的无机物种。许多铜蛋白质深蓝的颜色,不是那种淡蓝色的你可能会联想到硫酸铜的药店。他们有这深蓝色的颜色。事实上我最喜欢的一个例子是蛋白质Azurin,这给了我们“蔚蓝”的名字。我着迷于这个,坦率地说,为什么蓝铜蛋白这么多?比普通的更强烈的蓝色无机铜。所以我进入了这个领域。在1960年代末,我觉得我必须找出这些颜色。一种蛋白质,是什么使得这些颜色不同呢?”
寻求帮助,灰色转向罗伯特·威廉姆斯在牛津大学,英国也曾考虑这一点。他写了,金属离子在蛋白质是非常特殊的环境,不要发生在简单的化合物。蛋白质是不同的,因为氨基酸链折叠的本质。
格雷解释说:“我认为我们所做的就是接受鲍勃(威廉姆斯)的思想和Malstr吗?m的著名生物化学家从瑞典哥德堡的想法和带他们到下一个水平,找出这些结构是什么。铜是蛋白质的保护硫、硫醇盐硫分子深处,让它绑定到铜以某种方式。这copper-thiolate电荷转移复合物给出了深蓝色的颜色。它给了我很大的满足感。在空气中,如果你混合硫醇盐和铜会氧化还原。你会得到反应化学:二硫化铜(i)和生产。但在折叠蛋白质的保护环境可以有铜(ii)和硫醇盐在一个美丽的电荷转移复合物,给这个美丽的深蓝色。
灰色的小组工作在许多蛋白质和成功往往独特的颜色结构有关。铜、铁和钴都得到了同样的待遇。然后,在1970年代初学生建议下一步。
“他的名字是鲍勃Holwerder。我一直专注于色彩和解释这所有我的生活,他看着我,说:“哈利,你为什么不做点什么重要?不再担心这些颜色和光谱学。为什么我们不找出电子穿过蛋白质。这是一个重要的主题:这就是生活。是什么让我们活着。电子和呼吸。你为什么不弄清楚?”所以我说“好吧,让我们的工作”。
他们开始这个艰巨的任务通过研究蛋白质的反应与简单的无机复合物等金属铬和铁。在1982年获得了突破。我们能够证明非常遥远的化学过程,发生在更长的距离比任何人之前的想象。我们发现你可以转移电子铁和钌改性蛋白之间的距离2海里。这是太快了。非常非常快。灰色已经证明的是现在被称为电子隧道效应。
很多人猜测。布里顿的机会(宾夕法尼亚大学、美国)已经提出这是一个机制,身体可以用呼吸来阻止我们燃烧。他是对的,如果没有电子隧穿我们会烧起来。我们吃强还原剂(燃料)和吸气强氧化剂(空气);在一个汽车引擎,会导致爆炸,那么我们为什么不爆炸呢?我们为什么不过热?这是因为这些氧化还原单元编排是远。还有制导系统建在它们之间,整个网络和电子控制的自由能变化每一步都很小。在某些步骤的能量转化为燃料,ATP,而不是热。通过分离的组件,然后控制隧道的自由能我们不迅速燃烧起来,我们没有年龄。 If this wasn’t the case, and you breathed in oxygen, all you’d be making is peroxides and oxy-radicals and you’d peroxidise all of your membranes. You’d age a lifetime in one or two days. Either that or you would explode! Instead we lead a reasonable life - in a situation where we have fuel and strong oxidants. It’s all managed by electron tunnelling’.
商业意识
灰色是一个成功的科学家不能有争议的,但很多人没有意识到是他也是一个锋利的商人。加州理工学院1989年灰色创立了贝克曼研究所,一个多学科研究的新方法,旨在开发新技术和仪器。早在1980年代我有一种感觉,化学和生物学基础设施必须做出根本性的转变,从个人、单一的调查员对共享仪器和实验室技术。更大的科学,物理学和天文学已经持续一段时间。”
所以灰色走近臭名昭著的electrochemist阿诺德•贝克曼曾喜欢先前的许多与加州理工学院的合作,与几个贝克曼建筑现有的校园。贝克曼很感兴趣,我们在做什么,所以我们提出他的想法一个研究所,真的会开发新仪器和新技术,将支持基础研究和常规的加州理工学院的分歧。任务是开发新工具可由任何人使用。
“贝克曼博士买了。他首次40美元格兰特如果我们能匹配10美元。和另一个10美元的如果我们可以匹配,在另一个10美元,我们做到了。有更多的钱——我想说至少有100美元在这个地方了。我们这里有一个巨大的年度预算,因为每个人都如此成功地从政府筹集了很多钱。我们有几百人在这里工作,我认为这是真的改变了化学和生物学的方式完成。现在我们有了所有的这些设施和仪器永远改变了化学的课程,因为我们不再使用试管和本产品,现在是大激光、大质量规格,大核磁共振,大一切!所以没有回去。有点悲伤在某种程度上,我们已经失去了“个人侦探”的方法,但是我认为我们必须改变竞争前沿,真正的化学、生物学和材料。”
想像中贝克曼研究所的1980年代初,灰色是预测形势,许多英国和美国化学部门今天面临:扩大或死亡。“这是真正的问题有多少研究型大学能保持竞争力,当成本如此之高,他解释说。“剑桥、牛津、帝国理工学院等等在英国可能有足够的资源来呆在那里,但是有其他人会半途而废。当然在美国我不知道每个人都能跟上。这么贵的是要保持所有这些东西在一个较高的水平,所以我就不知道会发生什么。我们要有几个地方你可以获得化学博士学位?我知道在英国有很多的讨论,关于资源和如何排序。所以很难了。”
但是如果有哈利灰色是擅长的一件事是我们看到了机会,在每一个情境:可能会有一些调整,部门可能会改变。我们可能会看到诸如部门生物物理化学和生物学等常规部门出现消失。也许发生了什么在伦敦玛丽女王这样的地方到处都是会发生什么。前化学部门成为“科学部门”回归到更为合理的单位。也许现在的系统是完全过时,在玛丽皇后,他们会一起发现新的连接。这是值得监测和看到如果发生这种情况。小地方可以带路。大的地方是在他们的系统,我看不出他们很快改变。越小的地方需要改变因为钱等等可能会改变,变得更有趣。所以我们应该为领导这样的地方。”
奖品,奖品无处不在
哈利灰色确实有相当的职业生涯:从任何一个影子,泼酸证明电子隧道效应是生命呼吸的可能机制,建立新的工作方式和新的机构,难怪他最近被授予狼化学奖。如此成功的人,他是真正的谦虚。“这当然是一个非常好的奖”他评论,轻描淡写地,近乎尴尬。有一些非常杰出的人赢得了过去。对我来说是一个真正的惊喜,告诉你真相。你别指望赢得这些东西真的”。我相信他。
显然该奖项的组织者试图通知时灰色的,他赢了,他忙着准备一个演讲会议。我的汽车旅馆的电话一直闪烁告诉我有人打电话,我没注意。最后我的妻子对我说“你最好接电话,我认为你已经获得了沃尔夫奖!””。这冷淡不应被误认为是忘恩负义,虽然。灰色是真正的激动。“这是一个很好的奖——我有很多与以色列的联系:我是一个教授在1979年,另一个奖,哈维奖,来自以色列。我与人合作多年,所以我有很多朋友。我很期待回到那里,看到每一个人。”
确实灰色非常需求这些天,在实现near-celebrity在科学界的地位。这次采访之前我提到的两名美国科学家正计划以满足哈利灰色。他们笑着回答说:“在美国我们就叫他哈利的。和灰色真的似乎享受这人气。“噢,是的!他笑着说,“我到处都被称为哈利。像知道芭芭芭芭拉·史翠珊。我只是哈利。”
深入研究未知的
流行的神话说沃尔夫奖是诺贝尔奖奥斯卡金球奖是什么。灰色是意识到这一点,并试图忽略它。很多人获得了沃尔夫奖已经赢得诺贝尔奖。实际上很大量,但你永远不能告诉关于这些事情。我很高兴赢得沃尔夫奖!什么来了,来了。大刺激,真的,所做的工作。他们当你找出一些东西,或看到一些新的东西,你没有预料到的。赢得奖项只是蛋糕上的糖衣。你有这个伟大的满意度做科学辨识和看到的东西没人见过的刺激够了! That’s why I think scientists are so very lucky, to be able to go into the unknown and see things for the first time.
这些奖项真的很不错,但是他们不是你的生活。但是是的,在某种程度的压力是我:最后两人从加州理工学院获得了沃尔夫奖,鲁迪·马库斯和Ahmed Zewail诺贝尔奖。但我有这么多有趣的工作。,有些事情,我真的想知道。”
哈利灰色的未来什么?目前他与杰·温克勒密切合作,试图了解蛋白质折叠,使用很多方法他使用电子隧道效应。他是特别感兴趣的蛋白质折叠和疾病之间的关系。有很多可怕的疾病,是由于不能正确折叠的蛋白质。排在第一位的是阿尔茨海默氏症,帕金森氏症,2型糖尿病,疯牛病,是一长串!所以我们有一个巨大的数量的强大的技术,我们为研究开发电子隧道效应,可以应用很多的了解蛋白质折叠。我非常兴奋,看看我们是否能发现蛋白质折叠和疾病之间的联系。我想算出阿尔茨海默氏症。
“我们可以开始——我们做了一些很有趣的工作,写了我们的一些第一次实验的结果在《经济学人》。我们有非常强大的方法使用飞秒和皮秒激光制作电影的蛋白质折叠。我们也发表所谓的景观对蛋白质折叠,在我们进行了一些非常强大的时间分辨实验。但这里的年轻人谁是领导人:杰伊·温克勒,詹妮弗·李和其他在我组。但我可以介入,在某些方面作出贡献。我想做一个与这些可怕的疾病,这可能产生影响的地方。这将给我很大的满足感。还有待观察我们是否可以,但是有很多乐趣在干什么!”
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