探索和研究光合作用奥秘的卡尔文.pdfVIP

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卡尔文(MelvinCalvin,1911—1995)是美国生物化学家。从1945年到

1955年,他和本森(A.A.Benson)、巴沙姆(J.A.Basshau)等人合作,经

过10年的艰苦努力,推论出在植物的光合作用过程中,二氧化碳形成糖(6-磷

酸果糖)的步骤,明确了二氧化碳的同化途径。1961年,卡尔文因研究光合作

用的重大成就而荣获该年度诺贝尔化学奖。

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1911年4月8日,卡尔文出生于美国明尼苏达州圣保罗的一个俄国移民家

庭。当时,他的父亲在底特律的一家汽车厂做技术修理工,母亲在家种田。卡尔

文从小就很勤奋,刚刚10岁就到一家食品店做了学徒工,后来他上了学。

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由于卡尔文平时学习十分努力,又善于思考,所以学习成绩一直名列前茅。

到中学毕业时,他借助自己所获得的助学金进入密执安矿业技术学院,学习了化

学专业,从此,他与化学打了一辈子的交道,并借助于这方面的才华,在前辈科

学家的工作基础上,成功地敲开了人类认识光合作用原理的大门。1931年,卡

尔文大学毕业,取得了理学学士学位。此后,他又在明尼苏达大学继续攻读化学

专业,研究催化方面的问题。4年后,卡尔文又取得了化学博士学位。后来,还

是在奖学金的资助下,卡尔文又来到英国的曼彻斯特,在维多利亚大学迈克尔·波

拉尼(M.Polanyi)教授的指导下,研究学习了两年。在这一段学习生活中,卡

尔文逐渐对研究光合作用产生了浓厚的兴趣。

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1937年,卡尔文接受了美国物理化学家刘易斯(G.N.Lewis)的邀请,回

到美国,进入加利福尼亚大学的伯克利分校任教,并开始着手研究光合作用中的

催化问题。但是,这项研究很快就被第二次世界大战的炮声打断了。

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在1937年以后的大约8年中,全世界都卷入了一次空前的战火——第二次

世界大战。当二战的硝烟在珍珠港升起之后,卡尔文也不得不和美国其他许多科

终止或改变自己的科学研究工作,受命参加研究与战争有关的科

学问题。例如,卡尔文在二战当中,曾经花了年时间研究合成出一种含有钴的

络合物,这种物质和血红蛋白一样能够在血液里运输氧,可以在医疗手术和抢救

伤员时做血浆的代用品。他还试验成功了分离“铀”和“钚”以及提纯“钚”的

方法,这一成果后来被美国原子能委员会用于研究和制造原子弹的“曼哈顿”计

划。

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在近代“络合物化学”领域,卡尔文进行过一系列的研究,有十分重要的贡

献。他在研究一种叫做“酞菁”的有机物时,发现这种物质在空间结构上与植物

的叶绿素和动物血红素很相似。而酞菁的化学性质却比叶绿素和血红素都稳定得

多。1952年,卡尔文出版了《金属螯合物的化学》一书,这部书被誉为近代对

络合物研究的权威性著作。

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卡尔文在生物学方面的一个重要贡献,是他提出了在光合作用过程中,二氧

化碳转化为糖的途径。1945年,第二次世界大战结束后,卡尔文和他的合作者

将主要精力用于研究光合作用。他们运用同位素示踪和纸层析分离等实验方法和

技术,推论出了光合作用过程中,从二氧化碳到六碳糖的各主要反应步骤,并将

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