Dorothy Hodgkin: Molekülleri Fotoğraflayan Kristalografi Uzmanı

Oxford'da kendisinden kimya dersi almış olan Margaret Thatcher, daha sonra 10 Downing Street'teki ofisine Dorothy Hodgkin'in (Dorothy Hodgkin) bir portresini astı. Bu, siyasi duruşu neredeyse her açıdan eski öğretmeninin hayatı boyunca nükleer silahsızlanma için yürüttüğü kampanyaya karşı olan bir başbakandan gelen ilginç bir saygı göstergesiydi. Portrenin orada asılı olması, Hodgkin'in statüsü hakkında bir şeyler anlatıyor: Siyasi rakipleri bile onun dünyada neredeyse hiç kimsenin yapamayacağı bir şeyi başardığını kabul ediyorlardı: Bir molekülün X-ışınlarıyla bombardımana tutulduğunda oluşturduğu gölgelerden molekülün üç boyutlu şeklini doğrudan okumak ve bunu sırasıyla penisilin, B12 vitamini ve insülin için yapmak.

Hartum'daki Çakıl Taşları

Dorothy Mary Crowfoot (Dorothy Mary Crowfoot), 1910 yılında Kahire, Mısır'da arkeoloji alanında otorite olan İngiliz ebeveynler John ve Grace Crowfoot'un kızı olarak doğdu; babası okul müfettişi olarak görev yapıyordu. Dorothy çocukluğunun büyük bir kısmını Hartum, Sudan'da geçirdi ve yaklaşık 14 yaşındayken, toprak bilimci A. F. Joseph'in (A. F. Joseph) teşvikiyle, taşınabilir bir mineral analiz kiti kullanarak yerel mineralleri ve çakıl taşlarını analiz etmeye başladı. İki yıl sonra annesi ona, fizikçi William Henry Bragg'in (William Henry Bragg) X-ışınlarının bir kristalin içindeki atomların düzenini "görmek" için nasıl kullanılabileceğini anlatan 'Şeylerin Doğası Üzerine' (Concerning the Nature of Things) adlı kitabının bir kopyasını verdi — bu hediye tüm kariyerinin yönünü belirledi.

Oxford, Cambridge ve Yeni Bir Bilim

Hodgkin, 18 yaşında kimya okumak için Oxford'daki Somerville College'a (Somerville College) kaydoldu, 1928'de lisans derecesini aldı ve bitirme araştırma projesi için X-ışını kristalografisini seçti. Eğitimine Cambridge'de kristalografi uzmanı J. D. Bernal'in (J. D. Bernal) yanında devam etti ve 1937'de doktorasını tamamladı. Cambridge'de bulunduğu süre boyunca, araştırmacıların 1934'te ilk protein kristali X-ışını fotoğrafını elde ettiklerinde oradaydı; bu, büyük, karmaşık biyolojik moleküllerin de bu şekilde kristalize edilebileceğini ve incelenebileceğini gösteren tarihi bir gösteriydi ve sonraki tüm kariyeri için bir kavram kanıtıydı.

Onunla Savaşan Bir Vücut ve Umursamayan Bir Yöntem

Hodgkin'e 24 yaşında, ellerini ve eklemlerini zamanla deforme eden kronik ve giderek engelleyici hale gelen bir durum olan romatoid artrit teşhisi kondu. Laboratuvar çalışmalarını bırakmak yerine, ekipmanlarını ve tekniklerini değiştirerek onlarca yıl süren kötüleşen fiziksel acılara rağmen çalışmaya devam etti ve Oxford'da kendi laboratuvarını yönetmeyi sürdürdü. X-ışını kristalografisini bir yöntem olarak seçmesi, hastalığıyla neredeyse ilgisiz bir şekilde burada önemliydi: Teknik, diğer birçok laboratuvar biliminin talep ettiği ince, tekrarlayan el becerisi yerine titiz hesaplamalara ve desen yorumlamaya dayanıyordu, bu da fiziksel yetenekleri azalsa bile en üst düzeyde katkıda bulunmaya devam etmesini sağladı.

Penisilin, Ardından B12 Vitamini ve Sonra İnsülini Okumak

1942'de, penisilini kullanılabilir bir ilaç olarak geliştirmeye yardımcı olan biyokimyacı Ernst Chain (Ernst Chain), Hodgkin'e tam kimyasal yapısını belirlemesi için meydan okudu — bu, doktorların ilacın tam olarak nasıl çalıştığını anlamaları ve ilgili bileşikleri üretmeleri için gerekli olan bir bilgiydi. Savaş yılları boyunca çalışan Hodgkin, penisilin moleküllerini kristalize etti ve X-ışınlarını içlerinden geçirerek kırınım desenlerini fotoğraf plakalarına kaydetti ve bu desenlerin ima ettiği atomik düzeni elle, zahmetli bir şekilde hesapladı. 1945 yılının Mayıs ayına kadar sorunu çözmüştü; Chain'in şüphelendiği ancak kanıtlamadığı beta-laktam halka yapısını doğruladı; bu sonuç, sefalosporin ve amoksisilin gibi ilgili antibiyotiklerin geliştirilmesinin kapısını açtı. Ardından, yaklaşık on kat daha büyük ve daha karmaşık bir molekül olan B12 vitaminine yöneldi ve sekiz yıllık çalışmanın ardından 1954'te 181 atomlu yapısını çözdü; bu süreçte, elle yapılması çok zahmetli olan hesaplamaları yönetmek için Alan Turing'in (Alan Turing) Pilot ACE makinesini kullanarak kristalografi için elektronik hesaplamayı erken benimseyenlerden biri oldu. En iddialı hedefi, 34 yıl boyunca ara ara peşinden gittiği ve 1969'da nihayet 788 atomlu düzenini çözdüğü insülin hormonuuydu; bu, ilk denemeden tamamlanmasına kadar neredeyse tüm bilimsel kariyerini kapsayan bir projeydi.

Bir Nobel Ödülü ve İki Kariyerli Bir Evlilik

1964 yılında Hodgkin, "önemli biyokimyasal maddelerin yapılarını X-ışını teknikleriyle belirlemesi nedeniyle" Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü ve Marie Curie (Marie Curie) ile Irène Joliot-Curie'den (Irène Joliot-Curie) sonra herhangi bir bilim dalında Nobel Ödülü kazanan üçüncü kadın oldu. 1937'de, Afrika tarihi konusunda önemli bir otorite haline gelen Thomas L. Hodgkin (Thomas L. Hodgkin) ile evlenmişti ve 1949'a kadar profesyonel olarak kızlık soyadıyla yayın yapmaya devam etti; çift, hem akademik pozisyonlarda bulunurken hem de üç çocuk büyüttü ve iki ciddi kariyerin taleplerini yönetmede geniş ailelerinden destek aldılar. 1947'de Kraliyet Cemiyeti Üyesi (Fellow of the Royal Society) seçildi.

Dorothy Neden Dahi Olarak Adlandırılır

Hodgkin'i dahi olarak adlandırmanın gerekçesi, olağanüstü derecede zor bir yöntemde sergilenen, giderek artan bir ustalığa dayanır: X-ışını kristalografisi, görünmez bir üç boyutlu atomik yapıyı dolaylı, matematiksel olarak belirsiz bir gölge deseninden çıkarsamayı gerektirir ve Hodgkin, kariyeri boyunca -gerekli hesaplama araçlarının çoğunun henüz var olmadığı dönemde, yıllarca elle hesaplama yapmaya zorlandığı bir sürede- penisilin'in 17 atomundan insülin'in 788 atomuna kadar artan boyut ve karmaşıklıktaki moleküllerde defalarca başarılı oldu. Kötüleşen romatoid artritin on yılları boyunca bu çalışmayı sürdürmesi, entelektüel başarıya saf bir dayanıklılık boyutu ekler, ancak engelinin ona doğrudan bilimsel içgörü sağlamadığını belirtmek gerekir; Nobel komitesi ve bilimsel meslektaşlarının tanıdığı, tek başına azim değil, altında yatan kristalografik mantıktır. Dürüst karmaşıklık şudur: Kristalografi doğası gereği araçlar ve öncüler üzerine inşa edilmiş işbirlikçi, yinelemeli bir bilimdir (Bragg'in temel X-ışını teknikleri, Bernal'in erken dönem protein kristalografisi ve nihayetinde başkalarının makineleri tarafından sağlanan bilgi işlem gücü) — dolayısıyla Hodgkin'in dehası tek bir özgün teori parlamasından ziyade, biyokimyanın en zor yapısal bulmacalarından bazılarına art arda uygulanan eşsiz, sürdürülebilir bir teknik ustalıkta yatmaktadır.

Miras

Hodgkin, 1976'dan 1988'e kadar Bilim ve Dünya İşleri üzerine Pugwash Konferanslarına (Pugwash Conferences on Science and World Affairs) başkanlık etti (bundan önce on yıldan fazla bir süre organizasyonda aktif olarak yer almıştı), Soğuk Savaş'ın en gergin yıllarında nükleer silahsızlanma ve uluslararası bilimsel işbirliği için kampanya yürüttü ve kendisinden önce çok az kadın rol model sunan bir alanda, çoğu kadın olan bir nesil araştırma öğrencisine rehberlik etti. 1994 yılında evinde geçirdiği bir felç sonucu hayatını kaybetti. Penisilin, B12 vitamini ve insülin üzerine yaptığı yapısal belirlemeler, modern farmakoloji ve yapısal biyolojinin temelini oluşturmaya devam etmekte olup hem antibiyotiklerin tasarımını hem de diyabet tedavisini desteklemektedir.