フリッツ・プレグル：実験室を縮小した化学者

彼の時代の他の化学者たちが物質を分析するのに数グラムを必要とした場所で、フリッツ・プレグルはほんの数千分の一の量で同じ作業を行う方法を見出した。それは理論的な輝きから生まれたのではなく、単なる必要性から生まれたミリグラム単位の革命であった。彼が研究していた胆汁酸は狂おしいほどに不足しており、当時の標準的な化学テストを実行するのに十分な材料が決して手に入らなかったのである。その不足を解決することが彼のライフワークとなり、1923年のノーベル化学賞をもたらした。

医学からグラーツの化学ベンチへ

プレグルは1869年9月3日、オーストリア＝ハンガリー帝国の一部であったライバッハ（現在のスロベニアのリュブリャナ）で、スロベニア語を話す父親とドイツ語を話す母親の間にフリードリヒ・ミヒャエル・ライムント・プレグル（Friedrich Michael Raimund Pregl）として生まれた。彼は化学者ではなく医師としての訓練を受け、1894年にグラーツ大学で医学の学位を取得した。初期の学術キャリアは生理学と組織学に費やされ、1903年にグラーツで生理学の講座を引き継ぐ前は助手を務めた。1904年から1905年の間に、ヴィルヘルム・オストヴァルトやエミール・フィッシャーをはじめとする当時の主要な化学者のもとで学ぶために旅をした。その教育により、彼の公式な任用は医学に関連したままであったにもかかわらず、科学的本能は化学分析へと向け直された。1910年から1913年までインスブルック大学で短期間教授職を務めた後、グラーツに永住した。

十分な量がないという問題

1905年頃、胆汁酸の化学に取り組んでいたプレグルは、当時のすべての有機化学者が認識していた問題に直面した。化合物に炭素、水素、窒素、硫黄、またはハロゲンがどれだけ含まれているかを正確に決定する信頼性の高い定量的分析には、グラム単位の量の純粋な物質の燃焼と測定が必要であったが、胆汁酸はそのような量ではどうしても入手できなかったのである。プレグルはその制限を受け入れるのではなく、はるかに小さなサンプルを中心に、元素分析の装置と手順全体を再設計することに着手した。1912年までに彼は成功を収めた。改良された燃焼管と彼自身が設計した excepcionalmente sensitive（例外的に敏感な）な微量天秤により、わずか5〜13ミリグラムの出発物質を使用して有機化合物の元素組成を決定することが可能になった。これは後に3〜5ミリグラムにさらに改良され、最終的にはわずか数分の一ミリグラムで機能するようにまで押し上げられ、同時に古いマクロスケール法と同等の精度を維持した。彼は1917年に結果を『定量的微量分析』（Die quantitative Mikroanalyse）という作業マニュアルとして出版し、個人的な技術的成果であったものを、他の実験室が直接採用できる学問分野へと変えた。

ゼロから構築されたツールキット

スケールの縮小はイノベーションの一部に過ぎなかった。プレグルはまた、ミリグラム量での作業に伴う実用的な力学をも解決しなければならなかった。肉眼でははっきり見えないほど小さすぎるサンプルを秤量するのに十分な感度を持つ天秤、そのサイズのサンプルを失ったり汚染したりしないのに十分な精度を持つガラス器具と燃焼技術、そして同様に微小な量を使用して有機化合物中に存在する官能基を特定するための微量法である。彼はまた、腎機能を評価するための微量分析技術も開発した。これらは単一のドラマチックなひらめきではなく、それぞれが忍耐強く繰り返された改良を通じて解決された工学的な問題であり、教科書ではうまく写真に撮れないような実験室の職人技であったが、他の化学者たちはそれが実演されるのを見ると、手放すことができなくなった。

認識とノーベル賞

プレグルのイノベーションは、ストックホルムに届く前にオーストリア国内で認められた。1914年には国内の主要な化学賞の一つであるリーベン賞を受賞した。彼はその後、グラーツの大学行政に携わり、1916年から1917年までは医学部学部長を務め、1920年から1921年までは大学の副学長を務めた。1923年、スウェーデン王立科学アカデミーは「有機物質の微量分析方法の発明に対して」彼にノーベル化学賞を授与した。これは単一の発見ではなく技術に対する評価であり、賞としては異例の根拠であったが、賞が届いた時にはプレグルの方法がすでに他の場所の化学者によっていかに徹底的に採用されていたかを反映している。彼は1923年12月11日にストックホルムでノーベル講演を行った。1930年12月13日、61歳でグラーツにて死去した。

なぜフリッツは天才と呼ばれるのか

利用可能な資料は、プレグルを化学者が物質について考える方法を再構築した概念的なビジョナリーとして描いてはいない。記録が裏付ける限り、彼の天才性はもっと狭く、より厳格な種類のものであった。それは、制約の下での精密工学に対する並外れた才能である。受け入れられた方法では分析するには少なすぎる材料という厳しい物理的限界に直面したとき、彼は回避策を探すというよりも、機器と技術をゼロから再構築した。新しい燃焼装置、ミリグラムの端数に敏感な新しい天秤、肉眼で見えないサンプルを扱うための新しい手順である。それはアインシュタインやラザフォードの意味における知的な飛躍というよりも職人技の成果であり、抽象的な理論化というよりも、卓越した手先の精度を持つ熟練の楽器職人や外科医の行うことに近い。それにもかかわらず、それは稀少で結果をもたらす種類の天才性であった。彼の微量分析法は自身の胆汁酸の問題を解決しただけでなく、世界中の有機化学の標準的な作業手順となり、希少または高価な化合物を使って作業するその後のすべての化学者が達成できることを何倍にも増やした。記録における率直な制限は、利用可能な伝記資料が、プレグルの内面生活、性格、あるいは同時代の人々が当時彼をどのように描写したかについて比較的薄いことである。彼を天才と呼ぶ根拠は、その裏にある精神についての証言ではなく、技術的成果自体の規模と耐久性にほぼ完全に依存している。

遺産

プレグルの方法は現代の元素微量分析の直接の祖先であり、今日でも分析化学の実験室で教えられ、実践されている。グラーツは彼の名を冠した医療化学研究所を設立し、オーストリアのいくつかの都市の通りとリュブリャナの広場には彼の名が付けられている。また、オーストリア科学アカデミーは1931年以来毎年、オーストリアの微学者にフリッツ・プレグル賞を授与しており、きわめて小さなものを測定可能にした化学者に対する、1世紀近くにわたる途切れることのない称賛となっている。