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發(fā)明人電泳的他驚覺一名編外打雜(所示)

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2021-08-09  來源:儀器網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):88
核心提示:瑞士美麗的春天到了,萬物復蘇,一名少年舒舒服服地躺在草地上,癡癡地望著河邊垂柳依依,那片隨風掀起的嫩綠色海洋,仿佛在召喚著他投入自然的懷抱?! ∈鞘裁醋屵@些美麗的植物們是綠色的呢?一枚科學的種子深深扎根在了少年的心中,尚讀中學的他立志要

  瑞士美麗的春天到了,萬物復蘇,一名少年舒舒服服地躺在草地上,癡癡地望著河邊垂柳依依,那片隨風掀起的嫩綠色海洋,仿佛在召喚著他投入自然的懷抱。

  是什么讓這些美麗的植物們是綠色的呢?一枚科學的種子深深扎根在了少年的心中,尚讀中學的他立志要成為一名出色的生物學家,探索大自然的秘密。他就是后來發(fā)明了色譜法的植物生物化學家茨維特。

  色譜法是現(xiàn)代科技領域最重要最有效的分離提純手段之一,通過這種手段,可以將復雜的混合物質逐一分散、提純并有規(guī)律地排列成一條條色帶。

  1891年,19歲的茨維特考入了瑞士日內瓦大學物理系,1893年,他繼續(xù)留在這所著名大學的植物實驗室攻讀博士學位,作為一個不折不扣的學霸,遠在國外的他完全癡迷在了研究植物結構中,第一篇有關解剖學的論文獲得日內瓦大學授予的“戴維”獎章。為了研究葉綠體,他開始研究一種可以將葉綠體內部不同物質染色的技術,可是當初從細胞生理學的角度研究,茨維特一無所獲。直到1896年,茨維特以論文《細胞的生理學研究》完滿地結束了畢業(yè)答辯,帶著回國繼續(xù)研究的美好愿望,他踏上了返回故土的道路。

日內瓦大學前身是日內瓦學院,1873年建立醫(yī)學系后,正式更名為大學。(網(wǎng)絡圖)

  可是事實根本沒有想象的那樣順利,沙皇俄國迂腐的政府根本不認同他辛辛苦苦在國外獲得的博士學位,華沙工學院的權威都是一群德國人,他們非常看不起這個從瑞士大學畢業(yè)的博士。學校不僅不給他安排任何可供實驗的研究環(huán)境,連一席教職也不提供給他,只給他一個編外雜工的身份。

  偏見與壓制根本沒有使茨維特放棄對色譜法的研究,1896年,他走出了重要的一步,開始嘗試將物理化學手段運用到葉綠體中的綠色色素的研究中。很快,他便發(fā)現(xiàn)這種能呈現(xiàn)綠色的色素不是一種簡單的物質,而是葉綠素與清蛋白的復合物,他將其命名為“葉綠蛋白”。1901年,茨維特決定將吸附技術作為探索分離葉綠蛋白色素的方法,使色素能從溶液中分離出來而不改變形式與性質。

顯微鏡下的葉綠體(網(wǎng)絡圖)

  1903年,茨維特終于成功了,他從植物的綠葉中成功分離色素。他先制作了一個碳酸鈣吸附柱,然后將其與吸濾瓶連接,使綠色植物葉子的石油醚抽取液自柱通過。結果植物葉子中的幾種色素便在玻璃柱上展開:留在最上面的是兩種葉綠素;綠色層下面接著葉黃質;隨著溶劑跑到吸附層最下層的是黃色的胡蘿卜素。如此則吸附柱成了一個有規(guī)則的、與光譜相似的色層,最后他用醇為溶劑將它們分別溶下,得到了各成分的純溶液。

  1903年3月21日,在華沙自然科學家協(xié)會生物學家分會舉行的會議上,茨維特作了“一種新型吸附現(xiàn)象及其在生物化學分析中的應用”的演講,公布了他對100多種無機和有機吸附劑的研究結果。這是世界上首次有關色譜法的演講報告,于是,后人把1903年3月21日作為色譜法的誕生日。可惜的是,這次演講當時卻并沒有引起科學界的重視。

  即使他取得了這樣的成就,在華沙工學院執(zhí)教的一群德國人還是照樣看不起他。他也曾多次申請植物系的教授職位,可得到的回應只有官僚們的冷嘲熱諷。生活的辛酸沒有擊倒茨維特對科學的執(zhí)念,他多年夜以繼日地研究。1906年,茨維特在德國《德意志植物合志》上連續(xù)發(fā)表了《葉綠素的物理化學研究》和《吸附分析與色譜法》兩篇論文,詳細講述了他創(chuàng)立的方法和葉綠素在化學上的應用,并將此方法正式命名為“色譜法”,這種技術不僅適用于植物色素,還可利用于有機物與無機物的分析中??嗫嘌芯繑?shù)十載,他終于獲得了學術界的認可,茨維特也終于升職為講師了。

  為了使這項技術能更加廣泛地應用,茨維特先后試驗了126種粉末吸附劑對植物葉綠素的分離效果,在1910年,匯集了他十幾年心血的專著《植物界和動物界的色素》終于完稿出版,茨維特在此論著中描述了他對葉綠素的全面研究,以及有關色譜法詳盡無遺的講解。

高中生物教材中對色譜法分析葉綠素的講解(網(wǎng)絡圖)

  盡管茨維特所創(chuàng)立的方法是當時世界上最簡便最有效率效果最好的分離方法,可是由于所謂權威人士的偏見和抵制,這種方法卻一直沉寂在科學的角落,沒有受到它應有的關注和推廣。

  受到壓制的茨維特倒是沒有過多抱怨,盡管他萬分希冀世人能聽到他的吶喊,可是這個世界實在太過喧囂了。就在他努力奮斗,希望能取得更大成就讓世人注意這個極有前景的色譜法的時候,第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)了。他如一片凋零的落葉,隨學校的輾轉搬遷而飄蕩。辛勞與奔波摧毀了他的身體,1919年6月26日,年僅47歲的茨維特帶著無盡的遺憾悄然離世。

  近20年后,科學家卡勒、庫恩等人偶然間發(fā)現(xiàn)了默默無聞的色譜法。在幾位科學家的精心擦拭下,色譜法仿佛一塊灰頭土臉的金子重新散發(fā)出耀眼的光芒。他們用色譜法成功地分離出了非常多前所未見的提純物質,如各種維生素,激素與酶。卡勒與庫恩分別于1937年,1938年榮獲科學界的巔峰之獎——諾貝爾化學獎。

  卡勒在1947年世界有機化學協(xié)會舉行的會議上說:“沒有哪種像茨維特的色譜吸附分析那樣對有機化學產生如此巨大的影響,他極大拓寬了有機化學的研究領域。如果不使用這種新方法,則在維生素,激素、類胡蘿卜素和其他大量天然化學物質的研究方面,就絕不可能取得如此巨大的進展和豐碩的成果。”

  終于獲得了世人的認可與贊美,對于九泉之下的茨維特,也許太晚,也許并不晚。他辛勤耕耘的一生,哪怕如此不起眼,如此默默無聞,卻給世界帶來了一個更為美好的明天。

  人物小檔案:

  米切爾·什莫諾維奇·茨維特(1872~1919),俄國近代植物生理學家、植物生物化學家、色譜技術創(chuàng)世人,首創(chuàng)的“色譜分離法”極大推動了20世紀有機化學,生物化學,醫(yī)藥學的研究發(fā)展。

  里夏德·庫恩(1900年12月3日-1967年8月1日)奧地利-德國化學家,1934年,庫恩與卡勒合作,合成維生素B2,1937年合成維生素A。1938年,庫恩榮獲諾貝爾化學獎,但因納粹的阻撓而被迫放棄領獎。

  保羅·卡勒(Paul Karrer),瑞士化學家,由于對類胡蘿卜素、黃素,以及維生素A和維生素B的結構研究,1937年獲諾貝爾化學獎。

 
 
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