Theodor Svedberg: El químico que hizo girar las moléculas hasta detenerlas

A 42 000 revoluciones por minuto, generando fuerzas cien mil veces superiores a la gravedad terrestre, la ultracentrífuga de Theodor Svedberg podía hacer algo que ningún microscopio de su época lograba: clasificar moléculas por peso, observándolas sedimentar a través de una solución en tiempo real y revelando, por primera vez, que las proteínas no eran los agregados químicos sueltos que muchos científicos suponían, sino moléculas precisas y uniformes con pesos moleculares definidos.

Un comienzo rápido en Uppsala

Theodor Svedberg nació el 30 de agosto de 1884 en Valbo, Suecia. Se matriculó en la Universidad de Uppsala en 1904, y su ascenso allí fue sorprendentemente rápido: obtuvo una licenciatura en 1905, una maestría en 1907 y un doctorado en 1908 —completando su doctorado en aproximadamente tres años desde que comenzó— antes de convertirse en docente y luego, en 1912, en jefe del departamento de química física. Alcanzó una cátedra completa a la edad de veintiocho años, una edad inusualmente joven para el cargo, y seguiría siendo el titular de la cátedra de química física en Uppsala hasta 1949.

Coloides, movimiento browniano y un nuevo tipo de máquina

La reputación científica inicial de Svedberg se construyó sobre la química de coloides —el estudio de partículas finamente dispersas suspendidas en otra sustancia, como el humo en el aire o las proteínas en el agua—, un campo que todavía se comprendía mal a principios del siglo XX. Su trabajo experimental sobre sistemas coloidales ayudó a proporcionar evidencia de respaldo para las teorías del movimiento browniano que Albert Einstein y Marian Smoluchowski habían elaborado matemáticamente unos años antes, conectando el baile errático de las partículas microscópicas con la realidad de las moléculas y los átomos en un momento en que su existencia todavía se estaba confirmando empíricamente. Esa base en la ciencia de los coloides condujo directamente a su invención característica. Durante una cátedra en la Universidad de Wisconsin-Madison a partir de 1923, Svedberg desarrolló la ultracentrífuga analítica, una máquina que hacía girar muestras a una velocidad extraordinaria para separar y medir partículas según la rapidez con la que se sedimentaban bajo una enorme fuerza centrífuga. Operando hasta a 42 000 revoluciones por minuto y generando aproximadamente 100 000 veces la fuerza de la gravedad terrestre, el instrumento permitió a Svedberg medir el peso y la forma moleculares con una precisión que ninguna técnica anterior había logrado, y la utilizó para demostrar que las proteínas puras podían distinguirse unas de otras por su comportamiento de sedimentación distintivo: evidencia de que las proteínas eran moléculas discretas y bien definidas en lugar de los agregados coloidales variables que algunos químicos habían asumido.

Un Nobel por toda una obra

La Real Academia Sueca de Ciencias otorgó a Svedberg el Premio Nobel de Química en 1926 por su trabajo sobre sistemas dispersos, específicamente química de coloides y proteínas. El propio Svedberg reflexionó más tarde con cierta ambivalencia sobre la amplitud de la citación, señalando que el premio no reconocía un solo descubrimiento, sino, como él dijo, "más o menos la totalidad de mi trabajo". Esa amplitud es en sí misma un marcador de cuán centrales se habían vuelto sus métodos experimentales para la química física a menos de dos décadas de su doctorado. La unidad adoptada más tarde para medir la tasa a la que sedimentan las partículas en una centrífuga —el svedberg, abreviado S, igual a diez a la potencia negativa trece de un segundo— recibió su nombre en su honor y sigue siendo de uso estándar en bioquímica hoy en día, más familiarmente en la denominación de subunidades de ARN ribosómico, como las subunidades 30S y 50S de los ribosomas bacterianos.

Carrera posterior y giro hacia la química nuclear

Después de dejar su cátedra de química en Uppsala en 1949, Svedberg no se retiró, sino que redirigió sus energías hacia la ciencia nuclear, dirigiendo el Instituto Gustaf Werner —un centro de investigación construido alrededor de uno de los primeros aceleradores de partículas de Suecia— hasta 1967, bien entrado en sus ochenta años. En el camino, recibió otros reconocimientos internacionales, incluida su elección como miembro extranjero de la Royal Society en 1944, su ingreso en la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1945 y la Medalla Franklin en 1949, además del premio Björkénska de Suecia, que recibió tres veces a lo largo de su carrera. Sus colegas lo describieron como un científico metódico y técnicamente inventivo, más interesado en la precisión experimental y la reproducibilidad que en la teorización abstracta, con una perspectiva internacional que ayudó a que sus métodos se difundieran rápidamente fuera de Suecia.

Una vida fuera del laboratorio

La vida personal de Svedberg fue tan poco convencional como distinguida fue su carrera: se casó cuatro veces y fue padre de doce hijos en total. Fuera de la química, practicó la pintura, la botánica y la fotografía como pasatiempos serios, exhibiendo acuarelas de paisajes y estudios de la naturaleza basados en sus viajes por Suecia y América del Sur, intereses que sugieren un temperamento observador trasladado del laboratorio al mundo natural.

Por qué Theodor es llamado un genio

El argumento a favor de la genialidad de Svedberg se basa directamente en la construcción de instrumentos más que en la teoría pura: no derivó una nueva ley de la naturaleza tanto como inventó una máquina lo suficientemente precisa como para permitir que la naturaleza mostrara a los químicos algo que de otro modo no podrían ver. Hacer girar una muestra lo suficientemente rápido, y medir su comportamiento con la suficiente finura, para clasificar las moléculas por peso requería tanto una comprensión inusual de la química física como una persistencia de ingeniería real; la ultracentrífuga pasó por años de refinamiento mecánico antes de convertirse en un instrumento científico fiable. Eso es un genio del método y la precisión más que de un salto conceptual único, y es revelador que incluso la mención del comité del Nobel cubriera todo su programa de investigación en lugar de un descubrimiento aislado, una amplitud que el propio Svedberg encontró ligeramente incómoda de aceptar. La complicación honesta es que Svedberg se basó en fundamentos teóricos existentes establecidos por Einstein y Smoluchowski sobre el movimiento browniano en lugar de originar la física subyacente él mismo; su contribución singular fue traducir esa teoría en una técnica experimental funcional y repetible que transformó la química de proteínas en una ciencia cuantitativa. Es artesanía y rigor, al más alto nivel, más que un solo destello de perspicacia.

Legado

Svedberg murió el 25 de febrero de 1971 en Kopparberg, Suecia, después de haber dedicado sus dos últimas décadas a dirigir la investigación nuclear tras cuatro décadas redefiniendo la química física. El Laboratorio Svedberg en la Universidad de Uppsala lleva su nombre hoy en día, y la unidad svedberg que aportó a la bioquímica permanece en uso diario en laboratorios de todo el mundo, un rastro pequeño pero permanente de la máquina que permitió por primera vez a los científicos observar cómo las moléculas se clasifican por peso.