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海因里希·维兰德(1927年诺贝尔化学奖得主)

来自VeritasWiki 真理百科
海因里希·维兰德
出生 1877年6月4日
德意志帝国巴登-符腾堡普福尔茨海姆
逝世 1957年8月5日(80岁)
西德施塔恩贝格
国籍 德国
身份 化学家
获奖年份 1927年
奖项类别 诺贝尔化学奖
获奖理由 "因对胆汁酸及其相关物质的组成的研究"

海因里希·奥托·维兰德(Heinrich Otto Wieland,1877年6月4日—1957年8月5日),德国化学家,1927年诺贝尔化学奖得主。他在胆汁酸结构、生物氧化机理以及天然产物化学领域做出了里程碑式的贡献,其提出的"维兰德氧化理论"对理解生物体内的能量代谢至关重要。

生平

维兰德出生于德国普福尔茨海姆的一个化学世家。父亲特奥多尔·维兰德是一名制药化学家,经营着一家化工厂。维兰德在慕尼黑大学学习化学,师从著名化学家阿道夫·冯·拜尔。1901年,他在拜尔指导下获得博士学位,论文研究的是含氮杂环化合物。

1904年,维兰德留校任教,并于1913年成为慕尼黑大学有机化学副教授。1914年,第一次世界大战爆发后,他被征召在军火部门从事毒气研究——他研究的是催泪瓦斯而非致命性毒气,这后来成为他一再强调的良心选择。

1917年,维兰德被任命为慕尼黑大学化学系主任,接替退休的拜尔。1921年,他转任弗赖堡大学教授,四年后返回慕尼黑大学,接替继任者继续领导化学系。他在慕尼黑一直工作到1950年退休。

第二次世界大战期间,维兰德采取了一系列勇敢的立场。他公开为犹太裔研究员辩护,设法保护实验室中的犹太学生,并利用自己的影响力帮助多人逃离纳粹迫害。战后,他参与了德国化学界的重建工作。1957年,他在施塔恩贝格湖附近的家中逝世。

学术生涯

维兰德的学术成就覆盖有机化学和生物化学的多个领域。

胆汁酸的结构研究是他的获奖课题。维兰德通过系统而巧妙的降解反应,查清了胆汁酸(胆酸、脱氧胆酸等)的分子结构。他证明胆汁酸是类固醇衍生物,具有由四个环构成的稠环骨架结构。这一工作在弄清类固醇化学的基础方面具有开创性意义,也为后来的胆固醇、性激素和肾上腺皮质激素研究铺平了道路。

生物氧化理论是维兰德另一项重大贡献。他提出了"脱氢理论"(Dehydrogenation Theory),指出生物体内的氧化过程并非直接加入氧,而是通过脱去底物分子中的氢原子实现。这一理论挑战了当时主流的"活化氧"学说。维兰德证明,某些染料可以被用作氢受体,从而量化脱氢反应。他的理论后来与奥托·瓦尔堡的"呼吸酶"学说相互补充,共同构成了现代生物氧化理论的基础。

天然产物化学方面,维兰德还研究了吗啡、士的宁、蟾蜍毒等多种生物碱和毒素的结构,鉴定了蝶呤类化合物,并开展了蘑菇毒素的研究。他分离并鉴定了鹅膏蕈碱(amatoxin)和鬼笔毒肽(phallotoxin)——这些是毒鹅膏中剧毒成分的结构基础。

获奖成就

维兰德因"对胆汁酸及其相关物质的组成的研究"获得1927年诺贝尔化学奖。他的获奖是当时类固醇化学方兴未艾的重要标志。

主要荣誉包括:

  • 诺贝尔化学奖(1927年)
  • 巴伐利亚科学院院士(1925年)
  • 德国化学会主席(1935—1937)
  • 伦敦化学会名誉会员
  • 德意志联邦共和国功绩勋章大十字级(1953年)
  • 慕尼黑大学名誉博士

历史贡献

维兰德对胆汁酸结构的阐明是类固醇化学的奠基石之一。这一工作使化学家首次了解了类固醇骨架的基本结构,为后来胆固醇、维生素D和性激素的研究提供了不可或缺的结构基础。

他的脱氢氧化理论引领了生物能量代谢的研究方向,使科学界认识到脱氢酶(脱氢酶)和氢传递过程在细胞呼吸中的核心作用。这一理论与克雷布斯循环(三羧酸循环)和电子传递链的发现一脉相承。

此外,维兰德对鹅膏蕈碱等蘑菇毒素的研究具有直接的医学价值——为毒蘑菇中毒的病理认识和治疗提供了科学依据。

轶事典故

维兰德在纳粹时期的勇气令人敬佩。他的实验室中有一名犹太裔博士生汉斯·康拉德(后成为著名生物化学家),维兰德不仅没有因纳粹压力而辞退他,反而积极保护他,在1942年极其困难的情况下为他安排去瑞士继续研究。维兰德的这一段经历被写入多部科学史著作。

维兰德有一个著名的习惯:他每天早晨七点准时开始工作,且每个工作日都在实验室吃午餐——通常是一块面包和一杯牛奶,一边吃着一边与学生们讨论实验结果。据说他要求所有学生每天记录"失败实验",他认为失败的记录比成功的更有价值。

晚年的维兰德仍保持对植物化学的热情。他在施塔恩贝格湖的家中种植了数十种有毒植物,用于研究生物碱。邻居们称他为"有毒植物的园丁"。

参考文献

  1. Wieland, H. (1933). Über den Verlauf der Oxydationsvorgänge. Stuttgart.
  2. Nobel Foundation. "Heinrich Wieland – Biographical". NobelPrize.org.
  3. 顾翼东. (1959). 《有机化学》. 上海科学技术出版社.
  4. Borsche, W. (1958). "Heinrich Wieland". Chemische Berichte.