ЛИПСКОМ Уильям Нанн (р. 1919)
ЛИПСКОМ (Липскомб) (Lipscomb) Уильям Нанн (р. 1919), американский физикохимик. Исследовал природу химической связи в бороводородах. Труды по квантово-химическому моделированию превращений молекул в ферментативных процессах. Нобелевская премия (1976) "за исследование структуры боранов, проясняющее проблемы химических связей". * * * ЛИПСКОМБ (Lipscomb) Уильям Н. (род. 9 декабря 1919 г.). Нобелевская премия по химии, 1976 г. Американский физикохимик Уильям Нанн Липскомб родился в Кливленде (штат Огайо), в семье Эдны (Портер) Липскомб и Уильяма Н. Липскомба. Через год после его рождения семья переехала в Лексингтон (штат Кентукки). По окончании средней школы Л. поступил в Кентуккский университет и в 1941 г. получил степень бакалавра естественных наук по химии. Той же осенью он приступил к занятиям по физике в аспирантуре Калифорнийского технологического института. Однако, поощряемый Лайнусом К. Политом, одним из его профессоров, а позднее научным руководителем при подготовке докторской диссертации, он через год вернулся к изучению физической химии. В период между 1942 и 1945 гг. Л., прервав свои научные занятия, проводил связанные с военными нуждами исследования для Управления научных исследований и развития США. Возвратившись в 1945 г. в Калифорнийский технологический институт, Л. в следующем году получил докторскую степень за диссертацию на тему о рентгеновской кристаллографии и об изучении дифракции электронов органическими соединениями. После этого он занял должность ассистент-профессора физической химии в Миннесотском университете, где в 1950 г. стал адъюнкт-профессором, а в 1954 – полным профессором. В 1959 г. Л. перешел в Гарвардский университет на профессорскую вакансию и с 1962 по 1965 г. возглавлял там химический факультет. С 1971 г. Л. – профессор химии в Гарварде. Еще в Калифорнийском технологическом институте ученого заинтересовал процесс образования химических связей в боргидридах, известных также как бораны. Несколько этих редко встречающихся в природе соединений было синтезировано представителем предыдущего поколения ученых – немецким химиком Альфредом Штоком. Молекулярная структура боранов оставалась неизвестной, однако их эмпирические формулы давали основание предполагать наличие любопытных характерных особенностей в их химических связях. Интерпретация этих особенностей, предложенная Полингом, в то время ведущим авторитетом в области теории химических связей, представлялась Л. далеко не безупречной. Когда Л. в 1946 г. перешел в Миннесотский университет, он решил доказать, что его бывший учитель ошибается. Химия боранов считалась тогда не только тайной за семью печатями, но и исключительно сложной областью, поскольку бораны очень летучи, нестабильны и даже взрывоопасны. Л. разработал новую технологию изучения этих соединений путем дифракции рентгеновских лучей при высоком вакууме и низкой температуре, и ему удалось подробно описать их структуры как клеткоподобные полиэдры. Л., однако, хотел решить загадку боранов не только в эмпирическом, но и в теоретическом ключе. Господствовавшая в то время теория утверждала, что атомы в молекулах боранов удерживаются вместе с помощью ковалентных (двухцентровых) связей, т.е. два атома, образующих химическую связь, удерживает вместе связывающая пара электронов. Проблема заключалась в том, что с позиций этой теории было невозможно объяснить установленную Л. структуру боранов. У атомов бора слишком мало связывающих электронов, чтобы разделить их с тем числом атомов водорода, с которым они, как было известно, соединяются. В работе, осуществленной в 1953 г. вместе с химиками Брайсом Крофордом и У.Х. Эберхардтом, сообщение о которой появилось на следующий год в "Журнале химической физики" ("Journal of Chemical Physics"), Л. выдвинул предположение, что недостаток электронов на самом деле только кажущийся. Эти ученые придерживались точки зрения, что некоторые из атомов в молекулах боранов участвуют в трехцентровых связях, где пара электронов объединяет либо 3 атома бора, либо 2 атома бора и один атом водорода, образуя так называемый водородный мостик. "Мы осмелились на несколько пророчеств, – писали они позднее, – заранее утешаясь тем, что уж если нам суждено пополнить ряды предсказателей-неудачников в области химии боранов, то мы окажемся в наилучшей компании". Их концепция трехцентровых связей, однако, оказалась не только правильной, но и стала ключом к новой топологической теории образования химических связей в боранах. Она объясняет структуру боранов и предсказывает возможность появления новых соединений. Химики, руководствуясь ею, создают большое число стабильных клеткоподобных молекул. Больше того, Л. применил эту новую модификацию теории химических связей к пониманию реакционной способности в карборанах, которые применяются при синтезе полимеров, проявляющих удивительную устойчивость к термической и химической деструкции. Бораны Л., по-видимому, также окажутся полезными при противораковой радиационной терапии. Рассел Граймз в журнале "Наука" ("Science") высказал предположение, что карбораны окажут глубокое влияние на будущее органического синтеза после той "революции" в представлениях о ковалентной связи, которую вызвала работа Л. над химией боранов. В 1976 г. Л. была присуждена Нобелевская премия по химии "за исследование структуры боранов, проясняющее проблемы химических связей". В своей Нобелевской лекции Л. сказал: "Мое первоначальное намерение в конце 40-х гг. состояло в том, чтобы потратить несколько лет на доскональное изучение боранов, а затем составить систематическое описание валентности огромного числа соединений, которым присущ недостаток электронов". "Я очень мало продвинулся к этой последней цели, – добавил он, – зато значительно выросла химия боранов, и теперь начинается систематическое изучение некоторых ее сложных моментов". По поводу присуждения ему Нобелевской премии ученый отозвался так: "Я знаю, что написал много неплохих статей о боранах, но никогда раньше не был уверен в том, что их читают". Когда Л. перешел в Гарвардский университет, приоритет в его исследовательской программе был отдан биохимии. Особое внимание он сосредоточил на прояснении структур сложных белков как средстве изучения механизмов их функций в человеческом организме, поскольку функция определяется формой белка. Эта работа связана с решением чрезвычайно сложных проблем из-за большой величины белковых молекул. Принципиально новаторский подход Л. заключается в использовании технологии дифракции рентгеновских лучей с привлечением возможностей компьютеров. Самый крупный его успех в этом исследовании связан со структурным анализом пищеварительного фермента карбоксипентидаза А, который вывел его на предполагаемый механизм активности этого фермента. В настоящее время ученый занимается проблемой регулирующего фермента аспартат-транс-карбамоилаза, который контролирует стадии синтеза основных составляющих аминокислот в организмах человека и животных. Этот фермент является, таким образом, решающим для роста клеток во всех живых организмах. Если сам Л. считает осуществленное им исследование пищеварительного фермента своей лучшей работой, то в случае если его "наступление" на аспартат-транс-карбамоилазу увенчается успехом, лучшей, пожалуй, станет эта его последняя работа. Достижения Л. объясняются не только смелостью его научного воображения, но также многосторонностью и гибкостью его подходов. Вот как об этом говорит сам ученый: "По образованию я физикохимик. Полученная мною научная степень относится к области физической химии. Раньше я работал в сфере неорганики... сейчас – как биохимик. Но не ищите здесь противоречий. Это все структура и функции". В 1944 г. Л. женился на Мэри Адель. У супругов родились сын и дочь. В 1983 г. они разошлись, и в том же году Л. зарегистрировал брак с Джин Эванс, которая работала художником в издательстве. "Приехавший в город фермер из глубинки" – так описывает ученого автор книг о науке Ребекка Ролз. У Л. своя лаборатория, коллективом которой он руководит, проявляя завидное чувство юмора. Коллеги и студенты очень привязаны к ученому и, памятуя о том, что он вырос в Кентукки, обращаются к нему не иначе как "полковник". Л. играет на кларнете с почти профессиональным мастерством ("Камерная музыка – моя неутолимая страсть", – признается ученый), в своих научных статьях цитирует Льюиса Кэрролла и состоит в обществе поклонников Шерлока Холмса, известном под названием "Странности Бейкер-стрит". Л. удостоен большого числа наград. Среди них: награда за выдающиеся заслуги Американского химического общества (1968), премия Джорджа Ледли Гарвардского университета (1971), награда Петера Дебая по физической химии (1973) и награда Рэмсена (1976) Американского химического общества. Он член Американской академии наук и искусств, американской Национальной академии наук, а также иностранный член Нидерландской королевской академии наук и литературы. Ученому присвоены почетные степени Кентуккского, Гарвардского, Мюнхенского и Лонг-Айлендского университетов, а также Университета Рутгерса и колледжа Мариетты.