Dorothy Crowfoot-Hodgkin | ||||
---|---|---|---|---|
Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin | ||||
Fødselsdato | 12. maj 1910 [1] [2] [3] […] | |||
Fødselssted | Kairo , Egypten | |||
Dødsdato | 29. juli 1994 [1] [2] [3] […] (84 år) | |||
Et dødssted | Ilmington, Warwickshire , Storbritannien | |||
Land | ||||
Videnskabelig sfære | kemi | |||
Arbejdsplads | Cambridge universitet | |||
Alma Mater | Oxford Universitet | |||
videnskabelig rådgiver | J. Bernal | |||
Præmier og præmier |
|
|||
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Dorothy Mary Crowfoot-Hodgkin ( født Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin , Dorothy Hodgkin; 12. maj 1910 , Cairo - 29. juli 1994 ) er en engelsk kemiker og biokemiker [5] . Vinder af Nobelprisen i kemi (1964) ("til bestemmelse ved hjælp af røntgenstråler af strukturerne af biologisk aktive stoffer ").
Medlem af Royal Society of London (siden 1947) [6] , udenlandsk medlem af USSRs Videnskabsakademi (1976) [7] .
Dorothy Mary Crowfoot-Hodgkin blev født [5] den 12. maj 1910 i Kairo af John Crowfoot (1873-1959), en filolog og arkæolog fra den egyptiske uddannelsestjeneste, og Grace Mary (1877-1957). Mor - Grace Mary (Molly), født Hood, hjalp med at organisere landsbyskoler i Egypten for sin mand , og tog med ham på mange ekspeditioner. Hun havde forskellige interesser; især var hun ud over velgørenhed engageret i botanik og samlede store samlinger af Sudans flora, lavede mange botaniske tegninger, som nu er i Royal Botanic Gardens, Kew (Kew). Derudover var hun glad for vævning, var international ekspert i antikke tekstiler.
Tidligere tilbragte Dorothy sin barndom i Egypten , og kom årligt til England i kun et par måneder, indtil Første Verdenskrig begyndte (på hvis fronter fire brødre til hendes mor døde): frygtede et muligt angreb fra den tyrkiske hær i 1918 hendes forældre flyttede til Khartoum (Sudan), hvor deres fjerde datter, Diana, blev født, og Dorothy blev efterladt for at studere i Storbritannien hos sine bedsteforældre i Worthingham, Sussex.
Efter krigen, i 1918, slog Crowfoot-søstrene sig ned med deres mor i Lincoln (Lincolnshire), og i et år studerede Dorothy og søster Joan historie, geografi og litteratur under vejledning af deres mor. I en alder af 11 gik hun ind på Sir John Lehman School, hvor hun blev undervist i kemi af Chris Deely, en kandidat fra University of Manchester. Allerede dengang viste Dorothy stor interesse for naturvidenskab, især for kemi. Mor opmuntrede Dorothys videnskabelige interesser og tillod eksperimenter at blive udført derhjemme. I en alder af 15 gav hun Dorothy adskillige bøger af Sir W. Bragg, skrevet på grundlag af Royal Institution Christmas Lectures (On the Nature of Things, Old Trades and New Knowledge). Fra dem hentede Dorothy sin første viden om stofs krystalstruktur og røntgendiffraktion. Derudover studerede Dorothy også Parsons' Fundamentals of Biochemistry.
I 1922 blev Dorothy og hendes søster Joan sendt for at besøge deres forældre. Der mødte Dorothy Dr. A. F. Joseph, en kemiker, som var en nær ven af Dorothys far, og som arbejdede på Welcome Laboratories. I 1924, under et besøg fra A.F. Joseph, hjalp Dorothy Dorothy med at udføre sine første kemiske eksperimenter for at kvantificere mineraler i havesand. Klasser med A.F. Joseph og Dorothys besøg på hans laboratorium styrkede hendes interesse for videnskab. Hun læste om røntgendiffraktion i krystaller fra skolebørnsbogen On the Nature of Things af nobelpristageren i fysik William Henry Bragg . Dorothys far mente, at hans børn skulle gå i lokale sudanesiske skoler, så hun blev i den lokale Parents National Educational Union Class. Kemikurset i denne institution begyndte med dyrkning af krystaller, hvilket i høj grad fascinerede Dorothy.
Fra 1926 flyttede hendes far til Palæstina for at arbejde som direktør for British School of Archaeology i Jerusalem. Dorothy besøgte sin far og var i stand til at deltage i udgravningerne af den jordskælvs-ødelagte græsk-byzantinske by Jerash i Transjordan (nu Jordan). Hun beundrede de gamle mosaikbelægninger og lavede detaljerede skitser. Men hendes interesse for arkæologi distraherede hende ikke fra kemi, og hun besluttede at studere røntgenkrystallografi .
I sit sidste år placerede hun sig først i England ved skolens eksamensbevis. Dorothy bestod med succes College Entance-eksamenen og gik til Oxford University's Somerville College i 1928 for at studere kemi.
I sit første år på universitetet deltog hun i flere forelæsninger om krystallografi af Dr. Barker, den ældste underviser i mineralogi. Han overbeviste hende om at udsætte sine krystallografistudier i et år for at studere kemi mere detaljeret. Desværre døde han hurtigt, og hun begyndte at deltage i forelæsninger af Robert Robinson, en fremragende organisk kemiker, der blev nobelpristager i 1947 for undersøgelsen af biologisk aktive stoffer. En hel galakse af store videnskabsmænd underviste på Oxford University på den tid. Især Dorothy var stærkt påvirket af Sir Ernest Rutherford , Niels Bohr , Peter Dubois. Hun deltog også i forelæsninger af John Desmond Bernal om stoffets metalliske tilstand og røntgenkrystallografi. I denne periode af hendes liv, ud over videnskabsmænd, havde Elizabeth Wadsworth og Margery Fry , nære familievenner, som var kvækere , stor indflydelse på Dorothy . Dorothy bevarede deres kultur og værdier i lang tid.
Dorothy afsluttede den første del af sin uddannelse med topkarakterer. Hun havde flere muligheder for at fortsætte sine studier og valgte krystallografi. Hun blev opmuntret i dette af Dr. Polly Porter, en forsker ved Somerville College, som arbejdede i mange år med beskrivelse, klassificering og katalogisering af krystaller.
Et af de første værker af Hodgkin [5] var studiet af krystalstrukturen af dimethylthalliumhalogenider under vejledning af hans første mentor Freddie Brewer. Efter at have udført syntesen af forskellige halogenider og lange forsøg på at opnå krystaller af høj kvalitet, fandt hun ud af, at dimethylthalliumbromider krystalliserer bedst. På trods af det faktum, at ved begyndelsen af røntgenmetoder til studiet af stof havde forskerne endnu ikke tilstrækkeligt matematisk apparat til fuldt ud at beskrive de opnåede strukturer
Dorothy var i stand til at udlede, at thallium- og brom-ionerne er arrangeret som i et natriumchloridgitter (ansigtscentreret gitter). Hodgkins arbejde var kvalitativt (moderne strukturforskning involverer beregning af atomers positioner ud fra intensiteten af spredningsamplituden), så der blev ikke draget nogen specifik konklusion vedrørende placeringen af methylgrupper i molekylet. Denne undersøgelse af Hodgkin er imidlertid bemærkelsesværdig, idet den var den første røntgendiffraktionsundersøgelse af metal-carbon-bindingen. Efter 27 år vil dette elevarbejde hjælpe hende i grundforskning med at tyde strukturen af coenzym B12. I 1929 begyndte Dorothy at studere Faraday Society's skrifter, nemlig værkerne af Braggs, W. Goldschmidt, C. Lonsdale og J. D. Bernal. Disse værker inspirerede Dorothy og forudbestemte en ny drejning i hendes videnskabelige liv. Hendes mentor, Freddie Brewer , gav hende til opgave at arbejde sammen med den nyudnævnte røntgenkrystallograf Tiny Powell, som netop havde oprettet et forskningslaboratorium. Under hans vejledning begyndte Dorothy at specialisere sig inden for røntgendiffraktionsanalyse, og om sommeren uddannede hun sig i laboratoriet hos en af grundlæggerne af krystalkemi , Viktor Goldschmidt , i Heidelberg.
Efter sin eksamen fra Somerville College i 1932 vidste Dorothy ikke, hvad hun skulle gøre. Efter råd fra professor T. M. Lowry gik Dorothy til laboratoriet hos den allerede nævnte J. Bernal (Cambridge University). Der begyndte hun at arbejde inden for krystallografi af steroler (alias steroler ), mens hun udforskede proteiner og aminosyrer parallelt. I forsommeren 1933 bragte Oxford-biokemikeren Glenn Millican krystaller af enzymet pepsin til Bernal . Ved at undersøge krystallerne under et polariserende mikroskop, blev det fundet, at når de blev fjernet fra moderluden, mister krystallerne deres dobbeltbrydning . Samtidig fandt man ud af, at tørre krystaller er næsten gennemsigtige for røntgenstråler, mens de i våd tilstand gav et godt diffraktionsmønster. Disse tidlige forsøg på røntgendiffraktionsmønstre af pepsin gav afgørende tidlige fremskridt i røntgendiffraktionsanalyse af globulære proteinkrystaller.
Sammen med Bernal var de i stand til at udlede strukturen af sterol [5] ("lange molekyler," ifølge deres hypotese), men deres ideer var i modstrid med sterolers kemiske egenskaber. For at eliminere uenigheden blev det besluttet at bestemme strukturen ved hjælp af røntgendiffraktion med involvering af et minimum af kemisk information. For at gøre dette udførte hun sammen med J. Bernal omhyggeligt arbejde og studerede en række relaterede sterolderivater ( kolesterol , ergosterol , pirocalciferol ], androsteron , etc.). En analyse af de opnåede strukturer førte til en utvetydig konklusion om ukorrektheden af Bernals oprindelige antagelse om strukturen af forbindelser, der indeholder en sterolkerne som et "aflangt molekyle". Nu forekom det tværtimod mere rimeligt at antage tilstedeværelsen af et særligt system af flere artikulerede cyklusser i alle disse molekyler.
J. D. Bernal, et tidligere medlem af kommunistpartiet, havde en stor videnskabelig og politisk indflydelse på Dorothy Crowfoot (senere ville hun aktivt modsætte sig social ulighed og fra 1976 til 1988 lede antikrigsbevægelsen Pugwash af videnskabsmænd ). Det er kendt, at Dorothy Hodgkin og J. Bernal havde en affære.
Mens hun var på University of Cambridge, modtog Dorothy et toårigt forskningstilbud på sit hjemuniversitet, Somerville College, Oxford. Det var svært for hende at forlade sit tidligere sted og vende tilbage, så Hodgkin tilbragte et år i Cambridge og det andet i Oxford. I 1934 forblev hun ikke desto mindre på Somerville College, Oxford og organiserede, med støtte fra R. Robinson, en forskningsgruppe, hvor hun studerede insulin , kolesterol og sterol.
Familie og børnI 1937 giftede Crowfoot sig med Thomas Lionel Hodgkin , en kommunistisk og marxistisk afrikansk historiker , slægtning til lægen Thomas Hodgkin og fremtidig (siden 1961) rådgiver for den første præsident for det uafhængige Ghana, Kwame Nkrumah . På grund af sin egen politiske aktivitet og hendes mands medlemskab af kommunistpartiet blev Dorothy Crowfoot-Hodgkin forbudt at komme ind i USA i 1953.
Dorothy var lykkeligt gift med fire børn. Det første barn, Luke, blev født i 1938. Dorothy udviklede hurtigt en brystbyld og udviklede efter feberanfald leddegigt, som senere blev kronisk. Det andet barn, Elizabeth, blev født i 1941.
Undersøgelse af strukturen af kolesterolOgså i 1937 modtog Dorothy Crowfoot-Hodgkin sin ph.d. fra Oxford i 1937 for sin analyse af iodkolesterolkrystaller. Det var ikke tilfældigt, at jodkolesterol blev valgt til undersøgelsen. Jodatomet , som det tungeste i molekylet, var en slags "referencepunkt", hvorfra det var praktisk at starte, når man studerede molekylets grundlæggende skelet (med andre ord, det var let at identificere det i overflod af spektral information, som komplekse molekyler som steroler giver). På det tidspunkt blev beregningen af strukturer udført ved hjælp af beregningen af den såkaldte Paterson-funktion og den efterfølgende kompilering af todimensionelle elektrontæthedskort. Dette var med til at bestemme placeringen af alle atomerne i molekylet, men de stereokemiske data, der er særligt vigtige for karakteriseringen af et biologisk molekyle, kunne kun opnås ved hjælp af tredimensionelle kort, hvilket var en utrolig vanskelig opgave på det tidspunkt. Dorothy, uden at udføre komplekse beregninger, var ikke desto mindre i stand til ved hjælp af specielle tilgange endelig at etablere alle, inklusive stereokemiske, træk ved strukturen af sterolkernen. Ifølge W. G. Bragg er dette arbejde en fremragende anvendelse af den fysiske metode til bestemmelse af komplekse rumlige strukturer i organisk kemi.
Denne undersøgelse var et af Dorothys første strålende resultater inden for krystallografi og demonstrerede det store potentiale af sådanne metoder i studiet af komplekse strukturer. D. Hodgkin stoppede ikke der og fortsatte strukturelle undersøgelser og løste spørgsmål vedrørende de rumlige egenskaber af molekyler, der indeholder en sterolkerne. Dorothy har forsket i calciferol, lumisterol og suprasterol II og nogle andre stoffer med en lignende struktur.
Dorothy Hodgkin var lektor ved Oxford University fra 1936-1977. Blandt hendes elever var Margaret Thatcher , som arbejdede i nogen tid i sit laboratorium, hvor hun lavede røntgendiffraktionsanalyse af antibiotikumet gramicidin , der blev skabt i USSR og sendt til undersøgelse. Under sin premiereperiode holdt Thatcher et fotografi af sin universitetslærer på sit skrivebord. På trods af at de politiske holdninger hos lederen af de konservative og dem, der stemte på Labour Crowfoot-Hodgkin, var modsatte, var de tætte og opretholdt varme relationer.
Efter at have fået styr på insulin i 1935, stødte D. Hodgkin på typiske vanskeligheder forbundet med at opnå proteinkrystaller. Efter at have prøvet mange metoder, formåede hun stadig at dyrke gode krystaller, der var egnede til krystallografiske undersøgelser. De tørrede krystaller gav et diffraktionsmønster, og til den første bekræftelse af, at signalerne var givet af proteinet, udførte hun en xantoproteinreaktion.
På det tidspunkt var der meget få specialister i verden med erfaring i at arbejde med proteinkrystallografiske data (måske kun W. T. Astbury og J. Bernal). Dette er forbundet med forskellige vanskeligheder, primært med den problematiske opnåelse af proteinkrystaller af høj kvalitet. For nogle dårligt strukturerede proteiner bliver denne opgave uløselig.
Et andet vigtigt problem var i selve det fysiske princip for krystallografi. Faktum er, at der ikke er nogen direkte måde at måle intensiteten og fasen af de reflekterede stråler. For krystaller af simple forbindelser blev "trial and error-metoden" anvendt ganske vellykket. Situationen var uopløselig for krystaller af stoffer med en kompleks struktur, og endnu mere for biopolymerer, indtil A.L. Paterson i 1930'erne påpegede, at det var muligt at repræsentere fasen med hensyn til intensitet (Paterson-funktionen). Problemet med at behandle krystallografiske data var også akut: Der var behov for computerberegningsalgoritmer, som først kunne forbedres i 1950. Problemet med korrekt fortolkning af de modtagne og teoretisk beregnede data skilte sig også ad.
Arbejdet med insulin blev gentagne gange forsinket af Hodgkin, især på grund af det presserende behov for at dechifrere strukturen af penicillin under Anden Verdenskrig, så den fulde struktur af insulin, der indeholder omkring 800 atomer, blev endelig først bestemt i 1969. [5] Dorothy Hodgkin holdt mange foredrag rundt om i verden om insulin og dets betydning for diabetespatienter . Sideløbende undersøgte hun lactoglobulin, hæmoglobin og nogle globuliner af planteoprindelse. På trods af dette blev den fuldstændige syntese af insulin realiseret tidligere, i 1963-65. forskere fra Tyskland, USA og Kina.
Under Anden Verdenskrig forskede Dorothy Hodgkin aktivt i penicillin (og i mindre grad insulin), på trods af den (senere ved at blive kronisk) leddegigt , hun udviklede efter fødslen af sit første barn, Luke, i 1938. Hodgkins forskning blev finansieret af Rockefeller Foundation og hendes krystallografilaboratorium i Oxford forblev et af de få steder i verden, hvor sådan forskning blev udført under krigstid.
Det første penicillin (crustosin) blev opnået i 1942 i USSR på All-Union Institute of Experimental Medicine, og siden april 1943 har det været aktivt brugt på hospitaler. På kort tid var det nødvendigt at etablere penicillins struktur. På det tidspunkt var det ikke muligt at krystallisere penicillin i sig selv (formodentlig på grund af urenheder af bariumioner), men efter flere forsøg blev der dyrket krystaller af natrium-, kalium- og rubidiumsalte af penicillin, hvorfra røntgenstråler blev taget. Flere strukturer blev foreslået: en indeholdende en oxazolonring og en indeholdende en β-lactamring. Ifølge resultaterne af beregninger blev det fundet, at lactamringen højst sandsynligt er i penicillins struktur. Næsten samtidigt kom R. Woodward til de samme konklusioner baseret på resultaterne af et termokemisk eksperiment. Som det er blevet bemærket gentagne gange, var den matematiske behandling af røntgendata på det tidspunkt en meget ikke-triviel opgave. Ifølge D. Hodgkins erindringer, "ville strukturen af penicillin let have været bestemt i begyndelsen af 1940'erne, hvis videnskabsmænd havde tredimensionelle kort over Paterson-funktionen til deres rådighed." På trods af alle vanskelighederne og takket være stor udholdenhed lykkedes det hende og hendes kolleger at dechifrere penicillins struktur i 1949.
I 1947 blev D. Hodgkin valgt til medlem af Royal Society of London (den tredje kvinde i England, der blev tildelt en sådan titel).
Dorothy Crowfoot-Hodgkins skelsættende forskning var bestemmelsen af strukturen af vitamin B 12 (1948-1956).
I 1948, efter at have modtaget røde krystaller af dette stof fra L. Smits, begyndte hun sammen med sin gruppe forsøg på at opnå og dechifrere strukturen af dette molekyle. [5] Efter at have estimeret massen af dette molekyle og indset, at det indeholder omkring hundrede atomer, indså Hodgkin, at det ville være en vanskelig opgave at dechifrere en sådan struktur. Det blev dog hurtigt klart, at strukturen indeholder et koboltatom, som er direkte bundet til carbonatomet og porphyrinringen. Således blev en direkte metal-carbon-binding i en organometallisk forbindelse for første gang registreret pålideligt.
Ved at sammenligne nogle kemiske data om strukturen af vitamin B 12 og data om undersøgelsen af derivater af denne forbindelse, nærmede D. Hodgkin sig gradvist at optrevle strukturen. Dr. Kenneth Trueblood fra Californien, som havde adgang til en af datidens mest kraftfulde computere, og D. Cruikshank fra Manchester hjalp med til endelig at løse problemet. Parallelt hermed var A. Todd , kendt for sit arbejde inden for kemi af sukkerarter og nukleinsyrer, i 1955 i stand til kemisk at bestemme nogle af de karakteristiske træk ved strukturen af vitamin B 12 . I 1956 lykkedes det D. Hodgkin at fuldføre behandlingen af krystallografiske data og pålideligt bestemme strukturen af dette stof.
Ud over sit hovedværk er D. Hodgkin også kendt for sine studier af små molekyler, der udviser biologisk aktivitet. Dorothy Hodgkin havde et seriøst ry inden for sit felt, så mange forskere henvendte sig til hendes laboratorium i Oxford for at få autoritativ rådgivning. For eksempel blev det brugt til at dechifrere strukturerne af morfin (Mauryn McKay, 1955) og antibiotikumet ferroverdin (Sophia Candeloro).
I 1958 blev Dorothy Hodgkins laboratorium flyttet til universitetets Museum of Natural History. Hun var forskningsprofessor ved Royal Society of London fra 1960-1977 . Fra 1977-1982 var han medlem af rådet for Wolfson College, Oxford . Æreskansler ved University of Bristol (1970-1988).
Undersøgelser af så vigtige stoffer som penicillin, insulin og vitamin B 12 kunne ikke andet end at blive højt værdsat af det videnskabelige samfund, og i 1964 modtog D. Hodgkin Nobelprisen i kemi. Hun brugte det meste af sin tid på at støtte universitetet, studerende og projekter i sit laboratorium.
D. Hodgkin har været en aktiv borger hele sit liv. Siden 1962 deltog hun i Pugwash-møderne (og fra 1975 til 1988 - præsidenten for Pugwash-bevægelsen), var formand for Vietnam Medical Assistance Fund og medlem af den kommission, der efterforskede USA's forbrydelse under Vietnamkrigen . Fra 1972 til 1975 var hun formand for International Union of Crystallographers.
I 1992 underskrev hun " Advarsel til menneskeheden " [8] .
Dorothy Hodgkin var medlem af en række videnskabsakademier, herunder et udenlandsk medlem af USSR Academy of Sciences (1976), US National Academy of Sciences (1971) og Academy of Sciences i Holland, Jugoslavien, Ghana, Puerto Rico og Australien. Æresgrader fra Cambridge, Harvard, Brownian, Gansky, Chicago universiteter, samt universiteterne i Leeds, Manchester, Sussex og andre.
Dorothys mand, Thomas Lionel Hodgkin, døde i 1982 efter en lang sygdom nu kendt som Hodgkins sygdom. I 1970, efter at have trukket sig tilbage fra tjenesten, flyttede han til sine forældres hus i landsbyen Ilmington (Warwickshire), men indtil de sidste dage forblev han aktiv og mistede ikke sin arbejdsevne. Hendes mands død påvirkede Dorothy dybt: gigtanfald blev hyppigere, hun tabte sig, men hun fortsatte med at forske og deltog to gange, i 1990 og 1993, i den internationale konference om krystallografi (IUCr) i henholdsvis Bordeaux og Beijing.
Efter hjemkomsten fra Kina i 1993 tilbragte Dorothy meget tid sammen med sin datter Liz i Ilmington. Dorothy Mary Crowfoot-Hodgkin døde af et slagtilfælde den 29. juli 1994.
Til ære for Dorothy Hodgkin navngives asteroiden (5422) Hodgkin , opdaget af astronomen fra Krim Astrophysical Observatory Lyudmila Karachkina den 23. december 1982.
National Portrait Gallery i London har 17 portrætter af Dorothy Hodgkin, inklusive et oliemaleri af hende ved hendes skrivebord af Mudge Hambling og et portræt af David Montgomery. [ti]
Dorothy Hodgkin var med på britiske frimærker fra 1996 og 2010.
I 2010, på 350-året for grundlæggelsen af Royal Society, var Hodgkin den eneste kvinde i et sæt frimærker til minde om ti af de mest fornemme medlemmer af Society, rangerende ved siden af Isaac Newton, Edward Jenner, Joseph Lister, Benjamin Franklin , Charles Babbage, Robert Boyle, Ernest Rutherford, Nicholas Shackleton og Alfred Russell Wallace.
Royal Society tildeler Dorothy Hodgkin Fellowship "til fremtrædende videnskabsmænd på et tidligt tidspunkt i deres forskerkarriere, der kræver fleksibilitet på grund af personlige omstændigheder såsom forældreskab eller helbredsmæssige årsager".
Siden 1999 har Oxford International Women's Festival holdt et årligt mindeforedrag, normalt i marts, til ære for Hodgkins arbejde. Foredraget er en del af et partnerskab mellem Oxford AWiSE (Association of Women in Science and Technology), Somerville College og Oxford University Museum of Natural History.
Tematiske steder | ||||
---|---|---|---|---|
Ordbøger og encyklopædier | ||||
Slægtsforskning og nekropolis | ||||
|
i kemi 1951-1975 | Nobelpristagere|
---|---|
| |
|