Нобелови лауреати – 1948 година

Арне Тиселиус (Arne Tiselius)

10 август 1902 г. – 29 октомври 1971 г.

Нобелова награда за химия

(За изследванията му върху електрофорезата и абсорбционния анализ, особено за откритията му, свързани с комплексния характер на серумните протеини.)

Шведският биохимик Арне Вилхелм Каурин Тиселиус е роден в Стокхолм, в семейството на Ханс Абрахам Йисон Тиселиус, служител в застрахователна компания, и дъщерята на норвежки свещеник Роза (Каурин) Тиселиус. Когато през 1906 г. бащата на момчето умира, майка му с двете си малки деца се премества в Гьотеборг, където живеят нейните родители и близки приятели. В гимназията в Гьотеборг Тиселиус попада в класа на талантлив педагог, учител по химия и биология, който забелязва интереса на момчето към химията и го поощрява по всякакъв начин. През 1921 г. Тиселиус постъпва в Упсалския университет и през 1925 г. получава магистърска степен по химия, физика и математика. Той остава да работи в Упсалския университет като асистент-изследовател в областта на физическата химия при Теодор Сведберг.

Научните интереси на Сведберг засягат и изучаването на явлението електрофореза - движението на дисперсни частици в разтвор под влиянието на външно електрическо поле. Фактически всички едри частици, намирайки се в разтвор, имат електрически заряд. Тъй като частиците, по правило, имат различни скорости на движение (на миграция), което се определя от техния размер, форма и електрически заряд, електрофорезата на практика трябва да позволи да се отделят от разтвора компоненти на молекулярно равнище. На практика обаче различни фактори, особено присъствието на конвекционни токове, затруднява постигането на желаните резултати с помощта на този метод. Сведберг предлага на Тиселиус да се заеме с изследване на явлението.

Тиселиус открива, че при прецизен контрол на температурата и електрическия ток може, като се сведат до минимум конвекционните токове, да се получи миграция. Като разработва сложни оптични методи за установяване на миграцията на молекулите, той доказва, че с помощта на електрофорезата смесите, които при други анализи, например при центрофугиране, изглеждат хомогенни, се разделят. През 1938 г. Тиселиус обобщава получените резултати в докторска дисертация и в продължение на много години разработения от него подход към използването на електрофорезата остана определящ.

Въпреки успешното решение на поставената от Сведберг задача, Тиселиус изпитва известно разочарование. Той описва това чувство в статията си "Размисли за миналото от две гледни точки" по следния начин: "Без съмнение, предложеният от мене метод беше определена крачка напред, но той ме доведе до този предел, когато аз, виждайки потенциалната възможност да получа много интересни резултати, не бях в състояние да докажа каквото и да е определено нещо. Помня и до ден днешен чувството за това почти физическо страдание, когато - гледайки някои електрофоретични снимки, особено на серумните протеини, реших да се заема със съвсем друг проблем. Но в моето съзнание остана белег и няколко години по-късно това даде своите плодове".

Проблемът, с който се заема Тиселиус, се състои в измерването на дифузията на водата и на други молекули в минерала зеолит. Част от това изследване той провежда в химическата лаборатория на Принстънския университет, където със стипендия, предоставена от фонда "Рокфелер", работи през цялата учебна 1934/35 г. През това време той успява да измери прецизно дифузията на молекулите на водата в кристалите на зеолита.

Като се връща в Упсалския университет, Тиселиус се заема със систематични изследвания - както в теоретически, така и в практически план - на факторите, контролиращи електрофорезата. През 1936 г. той успява да конструира нов, по-чувствителен електрофоретичен прибор. Като го използва за анализ на кръвната плазма, Тиселиус успява да докаже, че белтъчния серум, известен като глобулин, се състои фактически от три вида, които той нарича алфа-, бета- и гама-глобулин. През 1938 г. в Упсалския университет е учредена първата в Швеция длъжност професор по биохимия и това е преди всичко, за да се осигури на Тиселиус постоянен академичен пост.

Продължително време работата на Тиселиус над електрофорезата е стимулирана от убеждението, че методите за разделяне на молекулярните съставки имат решаващо значение за биохимиците, но в началото на 40-те години той обръща внимание на друг разделителен метод - хроматографията. Хроматографията се основава на използването на принципа на адсорбцията - тенденция на различните молекули да се задържат различно върху повърхностите на едни или други вещества.

Хроматографията е използвана за първи път през 1906 г. от руския ботаник Михаил Цвет, който я прилага за разделяне на пигментите в екстракти от растения. Методът на Цвет се състои в добавяне на разтвор, съдържащ изследваното вещество (елюат), в стъклена тръбичка, пълна с частици от определено адсорбиращо вещество, като - например - въглен или захар. Различната скорост на адсорбирането предизвиква появата на цветни ленти в тръбичката на различна височина. Понеже разпространява технологията, предложена от Цвет, върху разделянето на безцветни вещества, Тиселиус предпочита да употребява термина "адсорбционен анализ", а не "хроматография". Освен това Тиселиус разделя веществата не по крайното им положение в адсорбционната колона, а в зависимост от времето, което е необходимо на елюата, за да мине през колоната, при условие че се добавя постоянно. Като продължава по-раншната си работа над електрофорезата и дифузията в зеолита, ученият разработва оптическа технология за установяване на рисунъка на адсорбцията, който елюатните вещества създават.

Тиселиус изучава много варианти на тази технология, включително използването на елюат, който като цяло се адсорбира по-силно от всяко от разделените вещества. Тази технология той нарича изместващ анализ. Както и при по-раншната му работа над електрофорезата, именно фактът, че си е изяснил основополагащите принципи на хроматографията, позволяват на учения да постигне значителни успехи при разработката на технологията.

През 40-те години административните задължения и длъжността на консултант отнемат на Тиселиус значителна част от времето му. Той става влиятелен съветник в правителствените кръгове на Швеция и до последните си дни от живота работи в много правителствени комитети. През 1946 г. се съгласява да оглави за четири години Шведския държавен съвет за изследвания в областта на естествените науки, а през 1947 г. става вицепрезидент на Нобеловия фонд.

Тиселиус е привърженик на обмена на идеи между различните научни области. Самият той използва принципите на физиката за усъвършенстване на технологията за осъществяване на химически анализ за пречистване на биологични системи. Като работи често като консултант, Тиселиус съдейства за укрепването на връзките между науката и производството, а също така за осъществяването на контакти между учените и правителството. Той съдейства всячески за разширяването на международния научен обмен и настоява останалите учени да проявят по-голям интерес към проблемите на околната среда, на етичните и социалните аспекти на развитието на науката и техниката.

През 1930 г. Тиселиус се жени за Ингрид Маргарет Дален. Съпрузите имат син и дъщеря. Тиселиус е скромен, спокоен човек, известен с мекия си хумор. Ученият обича птиците, наблюдава ги и даже става основател на академия на науките, която се състои от няколко негови приятели, споделящи интереса му към орнитологията. Когато е избран за президент на Нобеловия фонд през 1960 г., той учредява Нобеловия симпозиум. На него се събират водещи учени от награждаваните области на науката за обсъждане на последните научни достижения, особено в етичен и социален аспект. Когато се занимава с организирането на международна среща на директорите на научноизследователските институти, Тиселиус получава инфаркт и умира. Това става в Стокхолм на 29 октомври 1971 г.

Освен с Нобелова награда Тиселиус е удостоен с медала Франклин на Франклиновия институт (1956 г.) и медала Паул Карер за достижения в химията, връчен му от Цюрихския университет през 1961 г. Присъдени са му почетни степени от университетите в Стокхолм, Париж, Болоня, Глазгоу, Мадрид, Лион, Сент Пиер, от Калифорнийския университет в Бъркли, от Парижкия, а също така от Кеймбриджкия и от Оксфордския университет. Ученият е член на тридесет и седем академии на науките, сред които американската Национална академия на науките и Кралската асоциация на Великобритания. Тиселиус е също така кавалер на френския Орден на Почетния легион.

Превод от руски: Павел Б. Николов