Theodor Svedberg: O químico que fez as moléculas girarem até pararem

A 42 000 rotações por minuto, gerando forças cem mil vezes superiores à gravidade terrestre, a ultracentrífuga de Theodor Svedberg conseguia fazer algo que nenhum microscópio da sua época conseguia: classificar moléculas por peso, observando-as sedimentar através de uma solução em tempo real e revelando, pela primeira vez, que as proteínas não eram os agregados químicos soltos que muitos cientistas supunham, mas moléculas precisas e uniformes com pesos moleculares definidos.

Um começo rápido em Uppsala

Theodor Svedberg nasceu a 30 de agosto de 1884 em Valbo, na Suécia. Inscreveu-se na Universidade de Uppsala em 1904, e a sua ascensão lá foi surpreendentemente rápida: obteve um bacharelato em 1905, um mestrado em 1907 e um doutoramento em 1908 — completando o seu doutoramento em cerca de três anos após o início — antes de se tornar docente e depois, em 1912, chefe do departamento de química física. Atingiu o cargo de professor catedrático com vinte e oito anos, uma idade invulgarmente jovem para a posição, e permaneceria como catedrático de química física em Uppsala até 1949.

Coloides, movimento browniano e um novo tipo de máquina

A reputação científica inicial de Svedberg construiu-se sobre a química de coloides — o estudo de partículas finamente dispersas suspensas noutra substância, como fumo no ar ou proteínas na água — um campo ainda mal compreendido no início do século XX. O seu trabalho experimental sobre sistemas coloidais ajudou a fornecer provas de apoio às teorias do movimento browniano que Albert Einstein e Marian Smoluchowski tinham elaborado matematicamente alguns anos antes, ligando a dança errática das partículas microscópicas à realidade das moléculas e átomos numa altura em que a sua existência ainda estava a ser empiricamente confirmada. Essa base na ciência dos coloides levou diretamente à sua invenção característica. Durante um professorado na Universidade de Wisconsin-Madison a partir de 1923, Svedberg desenvolveu a ultracentrífuga analítica, uma máquina que fazia girar amostras a uma velocidade extraordinária para separar e medir partículas de acordo com a rapidez com que sedimentavam sob uma enorme força centrífuga. Operando até 42 000 rotações por minuto e gerando aproximadamente 100 000 vezes a força da gravidade terrestre, o instrumento permitiu a Svedberg medir o peso e a forma moleculares com uma precisão que nenhuma técnica anterior tinha alcançado, e utilizou-a para demonstrar que as proteínas puras podiam ser distinguidas umas das outras pelo seu comportamento de sedimentação distinto — prova de que as proteínas eram moléculas discretas e bem definidas, em vez dos agregados coloidais variáveis que alguns químicos tinham assumido.

Um Nobel para um conjunto de obra

A Real Academia Sueca de Ciências concedeu a Svedberg o Prémio Nobel da Química em 1926 pelo seu trabalho sobre sistemas dispersos — química de coloides e de proteínas em geral. O próprio Svedberg refletiu mais tarde com alguma ambivalência sobre a amplitude da citação, notando que o prémio reconhecia não uma única descoberta, mas, como ele disse, "mais ou menos o conjunto da minha obra". Essa amplitude é, por si só, um marcador da centralidade que os seus métodos experimentais tinham adquirido para a química física menos de duas décadas após o seu doutoramento. A unidade adotada mais tarde para medir a taxa a que as partículas sedimentam numa centrífuga — o svedberg, abreviado S, igual a dez à potência negativa de treze de um segundo — foi nomeada em sua honra e permanece de uso padrão na bioquímica hoje, mais familiarmente na nomenclatura de subunidades de ARN ribossómico, como as subunidades 30S e 50S dos ribossomas bacterianos.

Carreira posterior e viragem para a química nuclear

Após deixar a sua cátedra de química em Uppsala em 1949, Svedberg não se reformou, mas redirecionou as suas energias para a ciência nuclear, dirigindo o Instituto Gustaf Werner — um centro de investigação construído em torno de um dos primeiros aceleradores de partículas da Suécia — até 1967, já com mais de oitenta anos. Ao longo do caminho, acumulou mais reconhecimentos internacionais, incluindo a eleição como membro estrangeiro da Royal Society em 1944, a adesão à Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos em 1945 e a Medalha Franklin em 1949, além do prémio Björkénska da Suécia, que recebeu três vezes ao longo da sua carreira. Os colegas que trabalharam com ele descreveram-no como um cientista metódico e tecnicamente inventivo, mais interessado na precisão experimental e na reprodutibilidade do que na teorização abstrata, com uma perspetiva internacional que ajudou os seus métodos a espalharem-se rapidamente para fora da Suécia.

Uma vida fora do laboratório

A vida pessoal de Svedberg foi tão pouco convencional quanto a sua carreira foi distinta: casou-se quatro vezes e teve doze filhos no total. Fora da química, dedicou-se à pintura, botânica e fotografia como passatempos sérios, exibindo aguarelas de paisagens e estudos da natureza retirados das suas viagens pela Suécia e pela América do Sul — interesses que sugerem um temperamento observador transportado do laboratório para o mundo natural.

Porque é que Theodor é chamado de génio

O caso a favor da genialidade de Svedberg baseia-se diretamente na construção de instrumentos e não na teoria pura: ele não derivou uma nova lei da natureza tanto quanto inventou uma máquina suficientemente precisa para permitir que a natureza mostrasse aos químicos algo que eles não poderiam ver de outra forma. Fazer girar uma amostra suficientemente rápido, e medir o seu comportamento com a precisão suficiente para classificar moléculas por peso, exigia tanto uma compreensão invulgar da química física como uma verdadeira persistência em engenharia — a ultracentrífuga passou por anos de refinamento mecânico antes de se tornar um instrumento científico fiável. É um génio do método e da precisão, e não de um salto conceptual único, e é revelador que até a citação do comité Nobel cobrisse todo o seu programa de investigação em vez de uma descoberta isolada, uma amplitude que o próprio Svedberg achou ligeiramente desconfortável de aceitar. A complicação honesta é que Svedberg se baseou em fundamentos teóricos existentes estabelecidos por Einstein e Smoluchowski sobre o movimento browniano em vez de ser ele próprio o criador da física subjacente; a sua contribuição singular foi traduzir essa teoria numa técnica experimental funcional e repetível que transformou a química das proteínas numa ciência quantitativa. É perícia e rigor, ao mais alto nível, mais do que um lampejo de intuição.

Legado

Svedberg morreu a 25 de fevereiro de 1971 em Kopparberg, na Suécia, tendo passado as suas últimas duas décadas a dirigir a investigação nuclear após quatro décadas a remodelar a química física. O Laboratório Svedberg na Universidade de Uppsala leva o seu nome hoje, e a unidade svedberg que deu à bioquímica permanece em uso diário em laboratórios de todo o mundo, um pequeno mas permanente rasto da máquina que permitiu pela primeira vez aos cientistas observar as moléculas a classificarem-se por peso.