特奥多尔·斯韦德贝里(1926年诺贝尔化学奖得主)
| 出生 | 1884年8月30日 瑞典瓦尔博 |
| 逝世 | 1971年2月25日(86岁) 瑞典厄勒布鲁 |
| 国籍 | 瑞典 |
| 身份 | 化学家 |
| 获奖年份 | 1926年 |
| 奖项类别 | 诺贝尔化学奖 |
| 获奖理由 | "因在分散体系及胶体化学方面的研究工作" |
特奥多尔·斯韦德贝里(Theodor Svedberg,1884年8月30日—1971年2月25日),瑞典化学家,1926年诺贝尔化学奖得主。他发明了超速离心机并应用该技术测定蛋白质等高分子物质的分子量,开创了分子水平的生化分析新纪元。斯韦德贝里(Svedberg)作为沉降系数的单位(S)以他命名,在生物化学中广泛使用。
生平
斯韦德贝里出生于瑞典中部的瓦尔博,父亲埃利亚斯·斯韦德贝里是一名造纸厂经理。他在厄勒布鲁接受中等教育后,于1904年进入乌普萨拉大学学习化学。在校期间,他表现出极高的研究才能,1907年尚未毕业就发表了两篇关于胶体化学的重要论文。1908年,他获得博士学位并留校任化学讲师。
1912年,年仅28岁的斯韦德贝里被任命为乌普萨拉大学的物理化学教授。在他的推动下,乌普萨拉大学建立了当时世界上最先进的胶体化学研究实验室。1926年获奖后,他利用诺贝尔奖金进一步扩建了实验室,该实验室后来成为瑞典最重要的化学研究机构之一。
斯韦德贝里在乌普萨拉大学工作超过半个世纪,直至1949年退休。他的工作主要是超速离心机的开发和应用,以及随后对蛋白质和聚合物的系统研究。他于1971年在厄勒布鲁逝世,享年86岁。
学术生涯
斯韦德贝里的核心贡献是超速离心机(ultracentrifuge)的发明和应用。他的早期工作集中在胶体化学领域,研究布朗运动、胶体粒子的扩散和沉降。他意识到,通过高速旋转产生强大的离心力,可以使胶体粒子或生物大分子在溶液中沉降,从而测定其分子量。
1924年,斯韦德贝里建造了第一台超速离心机,转速达到每分钟数千转。但这还不足以使蛋白质分子显著沉降。经过不懈努力,他最终建造了转速高达每分钟75000转的气动涡轮超速离心机,产生的离心力超过重力加速度的100万倍。
利用超速离心机,斯韦德贝里测定了血红蛋白、卵清蛋白、血清蛋白等多种蛋白质的分子量,并且发现所有蛋白质分子都具有明确、均一的分子量,从而证实了蛋白质是具有确定化学组成的分子化合物——这在当时是一个有争议的重要结论。
他还开发了沉降速度法和沉降平衡法两种基本分析方法,建立了用沉降系数(S值,后来被命名为"斯韦德贝里")表征大分子的标准方法。他证明沉降系数与分子形状、密度和溶剂相互作用有关,为后来分析生物大分子的结构和性质奠定了基础。
斯韦德贝里的著作《胶体化学》(1924年)和《超速离心机》(1940年)是该领域的经典文献。
获奖成就
斯韦德贝里获得1926年诺贝尔化学奖,获奖理由是"因在分散体系及胶体化学方面的研究工作"。实际上,诺贝尔委员会特别看重他的超速离心机及其对蛋白质研究的贡献。
主要荣誉:
- 诺贝尔化学奖(1926年)
- 瑞典皇家科学院院士(1917年)
- 美国国家科学院外籍院士
- 英国皇家学会外籍院士
- 法兰西科学院院士
- 剑桥大学等多所大学的荣誉博士学位
- 以他命名的单位"斯韦德贝里"(Svedberg,符号S),1 S = 10−13秒
历史贡献
超速离心机的发明是20世纪生物化学领域最重要的技术创新之一。它首次使科学家能够精确测定蛋白质和核酸等生物大分子的分子量,开启了分子生物学的大门。
斯韦德贝里的方法直接推动了以下重大发现:血液蛋白的多样性(这与输血医学和临床诊断直接相关)、酶与抗体的蛋白质性质、病毒颗粒的尺寸与组成、核糖体亚基的分离,以及后来的DNA超螺旋和脂蛋白的密度分级分析。
如今,超速离心技术仍然是生物化学和分子生物学实验室的基本手段。沉降系数"S值"是分子生物学文献中最常见的参数之一。无论是蛋白质复合体分析、病毒纯化还是亚细胞组分的分离,超速离心都不可或缺。
轶事典故
斯韦德贝里是一位兴趣极为广泛的科学家。他不仅精通化学,还对植物学、真菌学和园艺学有深入研究。他在乌普萨拉的家中拥有一个大型植物园,种植了数百种稀有植物,部分标本至今保存在乌普萨拉大学博物馆中。
他还有一个特殊的爱好——摄影。斯韦德贝里在20世纪初就掌握了彩色摄影技术,他的植物摄影作品曾多次获奖。
斯韦德贝里将超速离心机的基本设计草图画在了一张纸片上。这张纸片至今仍保存在乌普萨拉大学的档案馆中,被视为瑞典科学史上最重要的手稿之一。
关于他的性格,同事评价他"像超速离心机一样高速运转——总是不知疲倦,但有时难以跟上"。他也不惮于与学术界论战,曾为蛋白质是否具有确定的分子量问题与多名著名科学家激烈辩论。
参考文献
- Svedberg, T. (1940). The Ultracentrifuge. Oxford: Clarendon Press.
- Nobel Foundation. "Theodor Svedberg – Biographical". NobelPrize.org.
- 王镜岩等. (2002). 《生物化学》. 高等教育出版社.
- Claesson, S. (1972). "Theodor Svedberg". Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society.