Выдающиеся химики и биологи
автор статей Саид Лутфуллин
Мария Кюри-Склодовская
Даниэль Шехтман
Александр Флеминг
Карл Лайнус Полинг
Карл Линней
Жан Батист Ламарк
Луи Пастер
Грегор Мендель
Антуан Лоран Лавуазье
Михаил Васильевич Ломоносов
(1867 – 1934)
– польский химик и физик. По заказу – ученый-женщина, и не просто женщина, а «лицо» женщины в науке. Жена французского ученого Пьера Кюри.
Мария росла в многодетной семье. Рано потеряла мать. С детства увлекалась химией. Великое будущее в науке Марии пророчил русский химик-создатель периодической системы химических элементов – Дмитрий Иванович Менделеев.
Путь к науке был тяжелым. И тому есть две причины. Во-первых, семья Кюри была не очень богатой, из-за этого обучение стало проблемой. Во-вторых, это, конечно же, дискриминация женщин в Европе. Но, несмотря на все трудности, Кюри закончила Сорбонну, стала первым нобелевским лауреатом-женщиной, мало того: Мария Кюри стала дважды нобелевским лауреатом.
В периодической системе Д. И. Менделеева есть три элемента, связанных с Марией Кюри:
- Po(полоний),
- Ra(радий),
- Cm(кюрий).
Полоний и радий были открыты супругами Марией Кюри с мужем в 1898 году. Полоний был назван в честь родины Кюри – Польши (лат. Polonium). А кюрий был искусственно синтезирован в 1944 году, и назван в честь Марии и Пьера (ее супруга) Кюри.
За изучение явления радиоактивности супруги Кюри в 1903 году получили Нобелевскую премию по физике.
За открытие элементов кюрия и радия и за изучение их свойств Мария в 1911 получила вторую Нобелевскую премию, но на этот раз по химии. Ее супруг не смог получить премию вместе Марией, он скончался в 1906 году.
Работа с радиоактивными элементами не прошла бесследно для Марии Кюри. Она тяжело заболела лучевой болезнью и скончалась в 1934 году.
Купюра 20000 злотых с портретом Марии Склодовской-Кюри.
Как и обещали статья про ученого из Израиля, и не про простого ученого, а лауреата Нобелевской премии по Химии 2011 года, которую он получил за открытие квазикристаллов.
(родился в 1941 году в Тель-Авиве) – израильский физхимик.
Израильский технологический институт
Даниэль Шехтман окончил Израильский Технологический Институт в городе Хайфа. Там же получил степень бакалавра, затем магистра, затем доктора философии.
Позже Шехтман переехал в США. Именно там он сделал самое важное открытие в своей жизни. Работая Исследовательской лаборатории ВВС США, он изучал в электронный микроскоп «приготовленный по особенному рецепту» сплав алюминия и магния. Так Даниэль Шехтман открыл квазикристаллы. Это особая форма существования твердого вещества, что-то между кристаллом и аморфным телом. Сама идея существования подобных объектов шла наперекор всем представлениям того времени о твердых телах. Тогда это было такое революционное открытие, как некогда открытие квантовой механики. То есть представлениям того времени квазикристаллы были просто не возможны, Даниэль, когда взглянул на них впервые в микроскоп так и сказал: «Это в принципе невозможно!»
Лайнус Полинг
Но в открытие никто не поверил. Шехтмана вообще на смех подняли. А позже уволили. Главным противником существования квазикристаллов был американский химик Лайнус Полинг. Он умер в 1994 году, так и не узнав, что Шехтман был прав.
Но в каких бы спорах не утопали люди, все равно правда рано или поздно станет очевидной.
После неудачи в США Даниэль вернулся в Страну Сиона работать Израильский Технологический Институт. И уже там опубликовал результаты своих исследований.
Сначала считалось, что квазикристаллы могут быть получены только искусственно и в природе их не встретить, но в 2009 в ходе экспедиции на Корякское нагорье в России были обнаружены квазикристаллы природного происхождения. На земле нет и не было условий для их «рождения», это позволяет с уверенностью утверждать, что квазикристаллы космического происхождения и занесены были, скорее всего, метеоритами. Ориентировочное время их «прибытия» – последний ледниковый период.
Нобелевская премия долго ждала своего хозяина, с момента открытия(1982 год) до того, как Шехтман был удостоен премии, прошло, не много не мало, 29 лет.
«Достижением Шехтмана гордится сегодня каждый израильтянин и каждый еврей в мире».
Премьер министр Израиля – Биньямин Нетаниягу
Даниэль Шехтман шел один. Один сделал открытие, один его защищал (и защитил!), один был за него награжден.
В Торе, священном писании иудеев, сказано: «И сказал Г-сподь Б-г: Не хорошо быть человеку одному, сделаю ему подспору соразмерно ему.» (Берешит 2:18).
Шехтман не является одиноким, у него есть жена и аж трое детей.
Государство Израиль – это настоящая страна ученых. За 2011 год пятеро лауреатов нобелевской премии являются евреями. Из лауреатов нобелевской премии по Химии четверо израильтянина. А первый президент Израиля Хаим Вейцман был химиком. Как говорят в рекламе, но и это еще не все! Самому известному ученому 20 века, да и вообще за всю историю человечества Альберту Эйнштейну после смерти Хаима Вейцмана в 1952 предложили занять пост президента Израиля. Но Эйнштейн был слишком отрешенным от политики человеком, чтобы согласиться. И пост это занял Ицхак Бен-Цви.
«Несостоявшийся» президент Израиля на денежной купюре.
Скажем «Спасибо!» Израилю за ученых!
(1881 – 1955)
– британский микробиолог. Лауреат Нобелевской премии по медицине и физиологии 1945г. совместно с Хоуард и Эрнстом Чейном.
С детства Александр отличался исключительной любознательностью и … неряшливостью. Именно эти качества и формируют успешного исследователя. В своей работе он придерживался принципа: «никогда ничего не выбрасывать». В его лаборатории всегда царил беспорядок. Ну, в общем, веселая научная жизнь была у Флеминга. Высморкался не туда – открыл лизоцим. Оставил надолго чашку Петри немытой – открыл пенициллин. И это не шутка. Действительно так было.
Как-то раз Флеминг простудился, так ничего серьезного. И только истинного гения в такой ситуации могла посетить мысль: «Дай ка я высморкаюсь на колонию бактерий». Через некоторое время обнаружилось, что бактерии погибли. Флеминг не оставил это без внимания. Начал проводить исследования. Оказалось, в смерти микробов был виновен фермент лизоцим, который содержится в некоторых жидкостях организма, в том числе в носовой слизи. Александр Флеминг выделил лизоцим в чистом виде. Но его применение не было таким широким, как следующее открытие ученого.
У Флеминга в лаборатории был обыкновенный бардак. Ученый отправился проводить август с семьей. И даже не прибрался. Когда он вернулся, обнаружил в чашке Петри, где была колония бактерий, выросла плесень и плесень эта убила живущие в чашке бактерии. А плесень то была не простая, а Penicillium notatum. Флеминг выяснил, что в этой плесени содержится некоторое вещество, которое особенным образом влияет на клеточные стенки бактерий, не давая тем самым им размножаться. Вещество это Флеминг назвал пенициллином.
Это был первый в истории антибиотик.
Александру не удалось лично выделить чистый пенициллин. Его работу продолжили и закончили другие ученые. За что и были удостоены Нобелевской премии. Особо востребованным антибиотик пенициллин стал во время Второй мировой войны. Когда в ранения попадали различные инфекции, и случайно открытое вещество было самым эффективным методом борьбы с ними.
Великий ученый сэр Александр Флеминг умер от инфаркта миокарда у себя дома в 74 года. Его имя навсегда осталось в истории медицины и микробиологии.
Лучший способ найти хорошие идеи — найти много идей и выкинуть плохие
(1901 — 1994)
– американский ученый. Дважды Нобелевский лауреат. По химии (1954) и премии мира (1962).
Да, это тот самый нехороший дядька, который скептически воспринял и даже высмеял открытие Даниэля Шехтмана. Но Лайнусу Плингу это простительно, он был самым авторитетным ученым 20 века. Джек Дьюниц говорил про него: «Честолюбивый? Эгоистичный? Несомненно. Без этих черт он был бы не в состоянии достигнуть того, что сделал».
С детства отличался любознательностью. Рано начал читать. Проявил интерес к химии. Когда у него появилась спиртовая горелка, он принялся нагревать все, что только можно (в исследовательских целях). Отец, увидев в сыне способности к химии, хотел дождаться когда он выучится. Но рано умер.
Полинг учился в Калифорнийском технологическом институте, там же получил ученую степень.
Современная химия не была бы такой, которой мы ее знаем, если бы не открытия Лайнуса Полинга.
- Он сделал огромный вклад в исследование химической связи.
- Предложил идею о гибридизации. Помню, как в школе его расхваливала наша учительница по химии – Наталья Дмитриевна, когда мы проходили тему «гибридизация».
- Помимо физической химии Полинг занимался многими другими областями знаний.
Прозвище у Полинга было «Человек витамин С».
- Он написал книгу об этом витаминах и выдвинул теорию, что употребление витаминов поможет победить такие заболевания как простуду и даже рак! Сам он начал ежедневно «съедать» по 18г витамина С. Он выдвинут такое предположение, когда узнал, что все млекопитающее, кроме человека синтезируют витамин С в печени. Причем в строго определенном количестве, зависящем от размера организма.
Лайнус Полинг не был генетически предрасположен к долгожительству. Его родители умерли рано. Да еще и в 1940 ему поставили диагноз – болезнь Брайтона, тогда это было как смертный приговор. Но то ли по случайному везению, то ли благодаря витаминам и жесткой диете он прожил 93 года.
- Лайнус Полинг так же активно выступал против ядерного оружия, войны во Вьетнаме. И вообще высказывал пацифистские идеи. За что навлек на себя гнев правительства США и Нобелевскую Премию мира.
Был женат на Аве Элен Миллер. Был отцом четырех детей.
В историю мировой науки вошел как самый активный и яркий ученый, которого не пугали ни насмешки, ни «прозвища», ни даже правительство, которое, к слову, один раз пригрозило даже посадить ученого в тюрьму. В ответ на эту угрозу Полинг только рассмеялся.
Книга Лайнуса Полинга «Общая Химия»
(1707 — 1778)
— шведский натуралист, врач.
Линней — один из самых известных шведских естествоиспытателей. И сделал ряд важных открытий:
- Описал более 1000 видов растений
-
Ввел в употребление бинарную номенклатуру видов, которой мы пользуемся до сих пор. Например, «Человек разумный» — первое слово указывает на родовое название, второе указывает на вид. И дал определение самой категории «вида».
- Ввел систематические единицы: вид, род, отряд и класс.
-
Создал первую в истории классификацию живого мира, но она была искусственной, то есть она не учитывала происхождение организмов. Но и сам Линней этого не отрицал, он говорил, что система эта “временная”, что нужна она до того, как появится естественная.
-
Собрал огромную коллекцию гербария, книг, раковин и прочих интересностей
-
Модернизировал шкалу температур Цельсия. По сути мы сейчас пользуемся не шкалой Цельсия, а шкалой Цельсия-Линнея.
Главной ошибкой Линнея было то, что он считал виды неизменными. А так же он считал изображения в микроскопе оптическим эффектом. Левенгуг бы не одобрил.
(1744 — 1829) — французский естествоиспытатель.
На нашем сайте полно материала по биологии. Биология — это наука о жизни. И ввел в употребление этот термин Жан Батист Ламарк. Его по праву можно считать отцом биологии.
Жан Батист Ламарк сделал огромный вклад в науку, которой дал название.
Он создал первую научно-обоснованную теорию эволюции (раньше Дарвина). Но она не была верной (по современным представлениям).
Давайте рассмотрим основные отличия учения Дарвина и Ламарка:
- Ламарк считал, что каждый организм обладает свойством внутреннего стремления к совершенству, таким образом, все эволюционные приобретения полезны. Это должно было объяснить появление новых признаков. По Дарвину, во-первых, новые приобретения полезны. Так как источником новых признаков Дарвин считал мутации, а они случайны, следовательно и новые признаки в ходе эволюции тоже случайны. И все нынешнее многообразие жизни по Дарвину возникло случайно. Некоторым это кажется нелепым. (Креационисты ликуют!).
- Помимо внутреннего стремления к совершенству, Ламарк считал еще одним механизмом движущей силы эволюции, так называемый, принцип упражняемости и неупражняемости. Поясню на классическом примере: почему у жирафа длинная шея? На этот вопрос Дарвинист ответит так: «Когда-то появилась такая мутация, что родились детеныши с длинной шеей, и такой признак оказался выгодным, так как с длинной шеей можно дотянуться до более «высоковесящих» листьев. А в ходе естественного отбора выживают наиболее приспособленные. И длинношеие жирафы оказались более приспособленными, чем их собратья с короткой шеей». А по Ламарку объяснение будет такое: «Жирафы тянулись все выше и выше, чтобы доставать листья. И сработал механизм «упражняемости». Шея стала удлиняться». Другой пример со змеями. У предков змей были конечности, в процессе эволюции они редуцировались. По теории Ламарка, в данном случае сработал обратный механизм — неупражняемости. Змеи перестали использовать конечности, то есть перестали их упражнять, поэтому они редуцировались.
- Еще одним заблуждением Ламарка являлось то, что он считал, что приобретенные признаки наследуются. Хотя в последствии оказалось, что не совсем он был не прав. На нынешний момент известен сложный механизм обмена генетической информации между соматической клеткой и половой.
Ламарк не признавал вид реально существующей категорией. Он считал, что виды изменяются, не остаются постоянными.
За свои заслуги перед наукой Жан Батист Ламарк был награжден насмешками и презрением. Под конец жизни ослеп и труды свои диктовал дочерям. Как и многих гениев Ламарка признали только после жизни.
Основной труд Ламарка «Философия зоологии»
(1882 — 1895) — французский ученый. Химик и биолог.
В детстве особо не увлекался наукой. Его интересовала живопись, но к счастью здравый смысл взял вверх и Луи Пастер посвятил всю свою жизнь науке. Лечил людей, хотя не имел медицинского образования. И вообще был человеком необычным.
Пастер не любил немцев, ненавидел. И так судьба распорядилась, что он опроверг теорию немецкого ученого Юстуса фон Либиха, который утверждал, что брожение — это чисто химический процесс, без «вмешательства биологии». Хотя, сейчас любому шестикласснику известно, что в процессе брожения участвуют микроорганизмы.
Луи Пастеру, видимо, понравилось опровергать теории. Вскоре он развеял неверную, я бы даже сказал бредовую и лженаучную теорию, о самозарождении микроорганизмов. С помощью хитроумной установки, которая не пропускала споры бактерий к стерильному субстрату. Естественно на субстрате ничего не выросло.
Помимо всего прочего, Пастер разработал способ уничтожения микроорганизмов в жидкостях. Названный в его честь пастеризацией.
До определенного времени люди задумывались, от чего дети так похожи на родителей? Почему признаки, которые были у бабушки, не встречаются у матери ребенка, но встречаются у самого ребенка? Есть ли какая-то закономерность?
Еще на заре цивилизации люди замечали, что некоторые свойства передаются потомству. Затем научились их использовать, отбирали организмы с выгодными свойствами, скрещивали, и получали потомство с такими же свойствами. То есть фактически еще в древности зародились основы селекции, и именно из селекции берет начало генетика.
Генетика — это одна из биологических наук, изучающая закономерности наследования и изменчивости.
Пионером генетики и фактически ее основателем считается австрийский биолог Грегор Мендель.
Грегор Мендель (1822 – 1884) родился в простой крестьянской семье. В шестнадцать лет был вынужден сам себя обеспечивать. Ушел послушником в монастырь, там же получил сан священника. И от монастыря получил финансовую поддержку для обучения. Обучался вольным слушателем в Венском университете.
- В 1856 начал проводить опыты по скрещиванию растений у себя в саду. По результатам которых Мендель и сформулировал свои известные три закона наследственности.
Результаты своего десятилетнего труда Мендель представил в 1865 году. Общество довольно холодно приняла открытие ученого. Только в 1900 труды Менделя заинтересовали научное общество.
Только со временем стал понятен вклад в науку Грегора Менделя:
-
Он разработал новый метод исследования — гибридологический
-
Заложил основы новой науки — генетики.
-
Мендель первым высказал идею о том, что организм носит в себе часть задатков от материнского, а часть от отцовского организма, и что эти задатки не смешиваются, не влияют друг на друга, а остаются цельными. Что позже подтвердилось, с развитием генетики, с открытием хромосом.
Антуан Лоран Лавуазье
(1743 – 1794)
Французский химик
- Его имя внесено в список величайших ученых Франции, размещенный на Эйфелевой башне.
- Благодаря Лавуазье химия шагнула от древних, метафизических, мракобесных представлений к новому, научному пониманию химических процессов. Антуан Лавуазье – это последний окончательный шаг от алхимии к химии. Поэтому очень часто его называют основоположником современной химии. Хотя называют так и Менделеева, и Ломоносова. Потому как у современной химии, очевидно, был не один основоположник. И Лавуазье был одним из первых.
Антуан Лавуазье родился в семье юристов, сначала предполагалось, что и он сам пойдет по стопам родителей. Он даже получил соответствующее образование. Но естественные науки больше привлекали молодого Антуана и полностью завладели им.
Первая его научная работа была посвящена улучшению освещения города. Для того чтобы зрение его было более чувствительно к изменению яркости света, ученый провел шесть недель в темной комнате. За эту работу он был удостоен Золотой медали Французской академии наук.
С 1763 по 1767 Лавуазье ассистирует минерологу Гэттару в его экспедициях и помогает ему составить минералогическую карту Франции.
И в 1768 году он был избран в Академию наук Франции. А позже вообще стал ее директором.
Лавуазье принадлежал к богатой семье. Работал в генеральном откупе – организация по сбору налогов. Основную часть доходов Лавуазье тратил на свои исследования. Обустроил лабораторию. И лаборатория эта стала крупнейшим научным центром.
Исследования Лавуазье были основаны на сжигании и измерении. Он был первым химиком, который стал измерять то, с чем он работает. Заложив тем самым количественный метод.
Сжигая алмазы, ученый установил его состав, развенчав прежние представления о нем. Тогда алмаз считался волшебном камнем, который невозможно познать. Всегда, во все времена находятся люди, которые говорят: «познать невозможно». И всегда находятся люди, которые познают, невзирая на «невозможность».
Лавуазье открыл истинную природу реакций горения, опровергнув так называемую «теорию флогистона». Согласно этой теории, во всех горючих веществах есть некая субстанция – флогистон, который высвобождается при сгорании. Лавуазье провел ряд опытов и установил:
-
При сгорании вещества, масса продукта увеличивается. А согласно теории флогистона, по логике вещей масса должна была уменьшиться, так как флогистон покидал горючее вещество.
-
Объем воздуха, в котором проходила реакция, уменьшился на пятую часть.
-
Оставшийся воздух не пригоден для жизни.
На смену теории флогистона пришла кислородная теория горения.
Лавуазье делает предположение, что воздух состоит из двух частей: «чистого воздуха» – кислорода и «удушливого воздуха» – азота. И как мы знаем сейчас, основные компоненты воздуха – это азот и кислород (примеси).
Лавуазье развенчал теорию о четырех элементах воде, огне, земле и воздухе. Доказал, что вода не превращается в землю, а «земля» появляется в результате химической реакции воды со стенками сосуда.
Лавуазье рассматривал кислоты – как продукты соединения неметаллов с кислородом. Поэтому когда ученый сжигал водород, он ожидал получить какую-то кислоту. Но нашел воду. Сгоранием «горючего» воздуха – водорода ученый установил состав воды. Затем ученый провел опыт: через железный ствол он пропускал водяной пар и собирал газ, выходящий с другой стороны ствола. Это оказался «горючий воздух» – водород. А изнутри ствол покрылся слоем железной окалины. Как сказали бы сейчас, железо вытеснило водород из воды. Осуществлял эти опыты Лавуазье вместе с Ж.Б. Менье.
Так же ученый сделал предположение, что процесс дыхания – это тоже разновидность горения. И сейчас мы знаем, что вещества действительно подвергаются окислению в результате энергетического обмена.
Теория Лавуазье о роли кислорода в горении подвергалась критике. За что он был сожжен. Не лично, заочно. Был сожжен его портрет. Со временем Лавуазье собирал все больше доказательств теории. И она была признана.
Антуан Лавуазье заложил основы органического анализа. Сжигая различные органические вещества, ученый установил, что в основном они состоят из углерода, водорода. Сейчас в ЕГЭ в части С есть такое задание: по количественным данным о продуктах горения установить состав органического соединения.
Так как химии в наследство от алхимии достались запутанные, магические называния, требовалось внести некоторую систематику. Антуан Лавуазье создал первую классификацию веществ. Разделяя их на простые вещества, окиси, кислоты и соли.
В 1789 году был опубликован «Начальный учебник химии».
На протяжении жизни, в научных исследованиях Антуану Лавуазье помогала его жена. Она вела лабораторные журналы, переводила для него статьи, делала чертежи.
1793 год. Французская революция. Антуан Лавуазье, как бывший участник, уже не существовавшего на тот момент, откупа был отдан под суд. Позже приговорен к гильотинированию.
«Республика не нуждается в ученых» – сказали на суде.
Перед казнью Лавуазье заявил, что намерен поставить свой последний эксперимент. А именно сможет ли он моргать после отрубания головы. Говорят, что у него это получилось.
«Всего мгновение потребовалось им, чтобы срубить эту голову, но может и за сто лет Франция не сможет произвести ещё такой ум»
Жозеф Луи Лагранж
Через несколько лет Антуан Лавуазье был посмертно реабилитирован. Так часто бывает: сначала казнят, потом реабилитируют.
Михаил Васильевич Ломоносов
(1711 – 1765)
– официально первый российский ученый. Основной сферой своей деятельности считал химию, но так же занимался физикой, астрономией, минералогией, металлургией, то есть был энциклопедистом.
Родился в семье поморов в Архангельской области. С раннего возраста проявил интерес к познанию. Дьячок местной церкви научил мальчика писать и читать. В семье отношения не заладились — мать умерла довольно рано, а мачеха была против тяги будущего ученого к знаниям. А узнав, что его еще и женить хотят , Ломоносов сбежал из дома, вместе с рыбаками.
Он подделал документы и солгал о своем происхождении, чтобы поступить в Славяно-Греко-Латинскую Академию. Позже учился в университете при Петербургской академии наук. В 1736 году отправляется учиться за границу.
- В 1745 году Ломоносову присвоено звание профессора химии.
- Ломоносов был одним из учредителей Московского университета, который до сих пор носит название Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова.
- Он добивался, чтобы в университете могли обучаться люди разных сословий, а не только дворяне (благодаря Ломоносову идея доступности обучения разным слоям населения была реализована не только на бумаге) .
- Свои лекции Ломоносов читал исключительно на русском языке. Он обвинял иностранных ученых в, как бы сейчас выразились, русофобии.
Научные достижения Михаила Васильевича Ломоносова:
- Ломоносов дал начало молекулярно-кинетической теории. Он придерживался теории о том, что тепло – это явление, связанное с вращательным движением молекул.
Эта теория шла вразрез с господствовавшей тогда теорией о «теплороде», сторонником которой, к слову, был Лавуазье.
- Ломоносов стал основоположником физической химии.
- Наблюдая в телескоп за Венерой, ученый предположил наличие у нее атмосферы.
- Помимо этих, Ломоносов совершил ряд других более «мелких» открытий и наблюдений, которые впоследствии были развиты другими учеными.
У Ломоносова был сложный характер. За свою жизнь он перессорился со многими людьми, у него было достаточно неприятелей. Известно, что одному своему «оппоненту» он дал в нос… При этом. он умел общаться с вышестоящими людьми
Ломоносов, помимо науки, занимался поэзией. И именно благодаря хвалебным одам (императрица Екатерина II особенно их любила), он добился расположения во дворе и получал все необходимое для своих научных работ и нужд Университета.