马丁:生化泰斗 智力超人
【英国《泰晤士报》8月19日文章】题:阿彻·马丁
阿彻·马丁,高级英帝国勋爵士,化学家,生于1910年3月1日,在身患阿耳茨海默氏症(早老性痴呆症)20年后,于2002年7月28日辞世,享年82岁。这位诺贝尔奖得主发明的化学分离技术导致药检和精确的污染分析的出现。
发明色谱技术
阿彻·马丁发明的色谱技术不仅是运动员药检的基础,而且是大气污染检测的基础。后者引起了发达国家的警觉,并引发了环保运动。他最活跃的阶段是对生物化学化合物的分析刚刚起步的关键时期,而其对化学分离基本原理的深刻见解使生物化学、生物医学、制药和工业分析发生突破性进展。虽然性格内向敏感,但马丁本质上是一个智能过人、不拘泥于传统、具有巨
大创造力的人。
出身于医道世家
马丁是一位医生和护士之子。他于1929年获得剑桥大学奖学金,立志成为一名化学工程师,不过在J.B.S.霍尔丹(英国遗传学家、生物学家和生理学家——本报注)的影响下,转向生物化学。
马丁于1932年毕业,但在霍尔丹的支持下,继续攻读博士学位,同时在剑桥的邓恩营养实验室工作。他在孩童时对蒸馏非常着迷,这时一堂讲座让他初识色谱法。这项于1906年发明的独创方法用某种烃类溶剂淋洗一个填充着白垩粉的玻璃柱,这样从顶端加入柱内的一小份胡萝卜素溶液试样就分离成数条色带,最后把这些色带从玻璃柱中洗出,收集起来用于进一步检测。看过演示以后,马丁认识到,这一过程与蒸馏类似。
获诺贝尔奖
在通过分离维生素E的工作获得博士学位后,马丁发明了一种由45枚立管和一些泵和阀门组成的自动机器。该机器能让两种不相溶的液体向管子的相反方向流动。利用这一装置,马丁能够把未提炼的维生素E分离成单独的3部分。1938年,马丁带着这套装置,与R.L.M.辛格一起,来到羊毛业研究协会。辛格想利用该装置分离作为蛋白质结构单元的氨基酸衍生物。这需要对装置做重大的改动,以便用氯仿作为其中的一种溶剂。马丁和辛格由此发明了一种新的色谱法,即液液分配色谱法。此时,玻璃柱中填充的是细碎的浸透水的硅胶,而氯仿可以在重力的作用下渗透过硅胶层。这一方法极大地改善了乙酰化氨基酸的分离技术,使分离速度得到提高。这项于1941年公布的成果使他俩获得了1952年的诺贝尔奖。
随后,马丁与R.康斯登和A.H.戈登一道,发明了纸色谱法。在这一方法中,纸条取代了玻璃柱。这项技术对氨基酸的分析是一项突破,因为它快速、清洁、简单、价廉,而且可以同时处理很多试样。虽然目前已被取代,但纸色谱法对蛋白质化学和其他生物化学和医学领域产生过巨大的影响,因为人们在以前无法分离和确定非常接近的化学物质。
具有开创性想法
马丁对分离原理的惊人理解力,进一步引发了两个开创性的想法。他在1941年的论文中论述了这两个想法。第一个想法是,可以设想一种用气体而非液体作为流动相的新色谱法。第二个想法是,通过利用极小的粒子填充玻璃柱,并利用高压泵而非重力推动液体通过玻璃柱,可以极大地提高液相色谱法的速度和效率。
通过与马丁合作,A.T.詹姆斯发明了气液色谱法,从而实现了第一个想法。这项发明在石油工业中,使石油产品的分析发生突破性进展,而且对生物化学和制药业也都产生了重大影响。
由于另一位同事J.E.洛夫洛克的成就而出现高灵敏度的探测器后,确定大气中的微量化合物成为可能。人们首次认识到全球人为的环境污染,环保运动由此兴起。
第二个想法在20世纪60年代导致高效液相色谱法的出现。这项发明使生物化学和制药业的分析技术产生突破性进展。如今,体育比赛中的药检大多采用这一方法,水分析也采用该方法。
荣膺英帝国勋爵士称号
马丁还发明了等速电泳,一种在极窄的开口管中实施的电分析法。用这种方法,试样中的带电化合物能聚集成纯度极高的群体。该方法得到大规模采用,不过目前已被提供快速和极高效分离的毛细电泳法和电色谱法取代。
因其对分离学的开创性贡献,阿彻·马丁获得了很多荣誉和奖项。他于1950年当选英国皇家学会会员,并于1980年荣膺高级英帝国勋爵士的称号。他曾获得格拉斯哥大学和利兹大学的荣誉学位。
马丁的妻子朱迪丝仍健在,他们于1943年结婚,育有两子和三女。
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