НОБЕЛОВИ ЛАУРЕАТИ / 1985 г. / ХИМИЯ / ХЪРБЪРТ ХАУПТМАН

Хърбърт Хауптман (Herbert Hauptman)

14 февруари 1917 г. – 23 октомври 2011 г.

Нобелова награда за химия (заедно с Джером Карл)

(За изключителни постижения в разработването на директни методи за определяне на кристалните структури.)

Американският биофизик Хърбърт Хауптман е роден в Ню Йорк в семейството на Израел и Лийч (по баща Розенфелд) Хауптман. Израства в Бронкс и получава средното си образование в училището „Трънсенд Харис“, което завършва през 1933 г. След това учи математика в колежа „Сити“ към Нюйоркския университет, където се запознава с Джером Карл, студент от Бруклин. През 1937 г. Хауптман получава от колежа бакалавърска степен, а през 1939 г. от Колумбийския университет - магистърска степен по математика.

Хауптман започва работа като статистик в Бюрото за преброяване на населението, след това служи във военновъздушните сили на САЩ като инструктор по електроника, а по-късно - като метеорологичен офицер. През 1947 г. е зачислен към персонала на Военноморската изследователска лаборатория, разположена във Вашингтон, окръг Колумбия, като физик математик; в същото време подновява приятелството си с Карл. Тяхното научно сътрудничество започва в областта на изследването и разработването на методи за изчисляване на данните от рентгеновата дифракция. През 1955 г. Хауптман получава докторска степен по математика от университета на Мериленд за дисертацията си върху рентгеновия дифракционен анализ.

Рентгеновият дифракционен анализ се използва за определяне на пространствената конфигурация на молекулите, когато са изложени на въздействието на рентгенови лъчи върху чист кристал от дадено вещество. Някои рентгенови лъчи преминават през материята, докато други се отклоняват или дифрактират, когато преминават близо до електрони, обикалящи около ядрото на атомите. Това явление е открито през 1912 г. от немския физик Макс фон Лауе. Става възможно да се определи атомната структура на веществото по траекториите на рентгеновите лъчи, записани върху фотографска плака. Използвайки този метод, У. Л. Браг и баща му У. Х. Браг определят атомната структура на различни видове кристали. Работата, извършена от Лауе и Брагови, предоставя основата за изследванията на Хауптман и Карл.

Хауптман и Карл създават математически метод за определяне на пространствената структура на молекулите на кристалите на такива важни вещества като хормоните, антибиотиците и витамините. Чрез анализиране на интензитета на петната, получени върху фотографската плака, те успяват да изчислят ъглите на отклонение на рентгеновите лъчи и от тези изчисления да изградят точна картина на молекулярната структура на изследваното вещество.

Рентгеновият дифракционен анализ позволява на Дороти К. Ходжкин, Джеймс Д. Уотсън, Франсис Крик, Макс Перуц и други изследователи да определят структурата на най-важните протеинови молекули. Но методите, с които разполагат, изискват трудоемък и продължителен анализ на петната, записани на фотографската плака. Методът на Карл и Xауптман прави възможно директното свързване на тези петна с позицията на атомите в молекулата и по този начин намалява времето, необходимо за пресъздаване на пространствената (триизмерната) структура, от месеци (а понякога и няколко години) до един или два дена. Въпреки това, когато математиците публикуват своя метод през 1950 г., само малка част от учените успяват да оценят ползите, които се предлагат, докато мнозинството посреща работата им с пълен скептицизъм и в продължение на 15 години методът на Карл и Хауптман. остава без приложение. Признанието идва през 60-те години на миналия век, когато Изабел Карл, съпруга на Джером Карл и физикохимик във Военноморската изследователска база, демонстрира практическото приложение на метода при анализа на големи молекули.

През годините на работа във Военноморската изследователска лаборатория Хауптман ръководи катедрата по математическа физика (1965-1967), директор е на катедрата по математика и научна информация (1967-1968), ръководи катедрата по приложна математика (1968-1969) и оглавява математическото осигуряване на катедрата по оптика (1969-1970). От 1970 г. до 1972 г. е заместник-директор по научните въпроси към Медицинската фондация в Бъфало, Ню Йорк, малка, частно финансирана институция, чиято основна мисия е да изучава функциите на ендокринната система и аномалиите, причинени от хормоналната дисфункция. През 1972 г. Хауптман става вицепрезидент и научен директор на фондацията, а от 1970 г. - и професор по биофизика в университета в Бъфало (Ню Йорк).

Хауптман се жени за Едит Ситринел, учителка; двамата живеят в Бъфало и имат две дъщери. Ученият харесва пешите разходки, плуването, класическата музика и конструирането на многостени от цветно стъкло - хоби, което изисква умение за обемно мислене и изчисляване с голяма точност, иначе казано - изкуство, подобно на това, което е необходимо, за да работи върху изчисленията на молекулярната структура на веществата.

Освен с Нобелова награда Хауптман е удостоен с наградата за фундаментални науки на Американското изследователско дружество (1959 г.), а заедно с Джером Карл – с наградата А. Л. Патерсън на Американското кристалографско дружество (1984 г.). Член е на Националния комитет по кристалография на САЩ и на Американската асоциация на независимите изследователски институти. През 1986 г. получава почетна степен от колежа „Сити“ към Нюйоркския университет.

Превод от руски: Павел Б. Николов