从代码成为晶体结构测定的泰坦巨人

泰坦的电脑

来源:©部门/剑桥大学计算机科学与技术

剑桥大学Ferranti泰坦1965年电脑。几年后,乔治·谢尔德里克将使用它来编写一个SHELX的初步版本

生态一词已经超越了狭窄的生物定义一种比喻,一个设备的空间,思想,数据和金钱漩涡大多是独立的循环。在化学一个人可以说创造了一个生态系统,改变了分子科学。

乔治·谢尔德里克出生在哈德斯菲尔德,英国在第二次世界大战期间。尽管他据说在学校有点慢,谁他成为一个成绩优异的学生不仅获得了六个a级,用区别在数学、物理和化学。这导致了在剑桥大学耶稣学院奖学金。当他于1963年毕业时,他加入了研究群伊芙琳Ebsworth大学。作为博士学位的一部分,谢尔德里克准备甲硅烷基膦类化合物、胂的结构是未知的。这些都是“d轨道参与”的光辉岁月,这僵尸的想法,空d轨道需要解释的结构和成键重主族元素。谢尔德里克和Ebsworth细致的对称性分析的振动光谱,拉曼液体,红外气体——这两个发火的分子认为他们是平面。

一个想法点燃

他提交的论文在1966年,剑桥大学剩下的耶稣学院的研究员和化学系的一名示威者。但有些唠叨怀疑磷化氢让他联系晶体结构德沃德Cruikshank研究小组在格拉斯哥。布莱恩Beagley,讲师,最近建立了一个气相电子衍射仪,使磷化氢的进一步调查。它并不完全清楚自燃的剧毒样品从剑桥到格拉斯哥。

Beagley记得谢尔德里克非常自信而且相当不耐烦,失望,数据收集和分析花了很长时间。时,结果是明确的:磷原子是明显的金字塔形的。他们一份1968年的论文结束了一个警告:“结构性结果确实证明了几何的危险预测的基础上,没有乐队在起始点或拉曼光谱,因为这些可能只是太弱。”

在格拉斯哥,谢尔德里克Cruikshank都谈到运输这种可怕地危险的危害全国样本和晶体的衍射如何科学关注少头疼。Cruikshank慷慨地分享他的笔记和做最小二乘算法减少晶体数据,而谢尔德里克带回到剑桥。当时每台电脑是不同的,所以谢尔德里克需要方法转化为将在剑桥大学的计算机主机上运行的代码,Ferranti泰坦,使用一个非常低级的语言叫做泰坦自动编码。有一个关键的约束:可用内存的数量是非常小的。这意味着代码非常紧凑。一个后果是,谢尔德里克把没有解释代码中的注释;他还重用变量不同的目的在不同的代码。如果是非常有效的,它也是牢不可破。

谢尔德里克将成为最高的程序员。几十年后他会哇学生和有经验的同事和他的速度数据排序例程,可以击败其他所有人的两倍以上。

SHELX明朗化了

晶体学谢尔德里克开始越来越多的能源。他的研究团队致力于无机化学。但是所有的谢尔德里克组装时晶体结晶学的基本流程软件例程。当剑桥取代了泰坦IBM 370,谢尔德里克的软件需要完全重写。充满了恐怖的前景再次不得不做这项工作,他翻译的代码到广泛应用Fortran语言,并创造了一套程序数据简化,解决方案和结构优化。作为他的学生去其他地方上他们要求谢尔德里克的代码,这样他们可以解决结构而不需要学习新东西。

1976年谢尔德里克决定释放他的软件作为一个完整的包,命名SHELX。免费提供用于学术目的,公司将为其支付适度和使用。谢尔德里克从这个挣的钱去为他的研究小组会议基金。软件开始传播到世界各地,成立了一个用户组,定期开会讨论改进。

他有时会进入一种恍惚的——他的学生说“乔治重启”

当谢尔德里克哥廷根大学提供了一个位置,德国,在1978年,接受他的条件之一就是给他一台电脑。这造成相当大的惊愕;毕竟,大学已经有一个了!最后谢尔德里克有他自己的方式。他的团队迅速起身速度解决各种晶体的问题。在一个时代计算机可视化,谢尔德里克开发例程生成打印出来的电子密度。表将被放置在巨大的桌子,坐在他的办公室的中心,波峰和波谷的电子密度建立使用球粘土。辛苦但很丰富。表后来被用于下午咖啡谢尔德里克将持有法院,为他的学生设置晶体谜题。如果他们又问了他一个棘手的问题,他有时会进入一种恍惚的——他的学生说“乔治重启”——在回来之前参考或数据检索他从他们说的是过目不忘的记忆力。

SHELX会经过若干次迭代。今天,它是城里最大的游戏,免费的,易于使用和非常强大的。通过混合在一起高效程序基于他自己的和别人的想法谢尔德里克创建了一个晶体的生态系统,产生大量结构数据,我们才刚刚开始理解。

确认

我非常感激Krešo Bučar的想法和布莱恩Beagley,比尔克莱格,杰里米·科克罗夫特和彼得·穆勒的洞察力和回忆。