کاربر:Hamidreza/صفحه تمرین2: تفاوت میان نسخه‌ها

از ایران پدیا
پرش به ناوبری پرش به جستجو
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
Hamidreza (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
 
(۱۰ نسخهٔ میانی ویرایش شده توسط ۲ کاربر نشان داده نشد)
خط ۱: خط ۱:
{{جعبه اطلاعات دانشمند
{{جعبه اطلاعات دانشمند
| نام                    = ریچارد هندرسون
| نام                    = دیوید مک‌میلان
| نام انگلیسی            = Richard Henderson
| نام انگلیسی            = David W. C. MacMillan
| تصویر                  =ریچارد هندرسون.jpg
| تصویر                  =دیوید مک‌میلان.jpg
| توضیح تصویر            =
| توضیح تصویر            =
| نام اصلی              = ریچارد هندرسون
| نام اصلی              = دیوید ویلیام کراوچر مک‌میلان
| زمینه فعالیت          = زیست‌شناسی مولکولی، زیست‌فیزیک و زیست‌شناسی ساختاری
| زمینه فعالیت          = شیمی آلی و کاتالیز
| ملیت                  = بریتانیایی
| ملیت                  = بریتانیایی-آمریکایی
| تاریخ تولد            = ۱۹ ژوئیهٔ ۱۹۴۵
| تاریخ تولد            = ۱۶ مارس ۱۹۶۸
| محل تولد              = ادینبرو، اسکاتلند
| محل تولد              = بل‌شیل، اسکاتلند
| والدین                = جان هندرسون و گریس گلدی
| والدین                =
| تاریخ مرگ              =
| تاریخ مرگ              =
| محل مرگ                =
| محل مرگ                =
| علت مرگ                =
| علت مرگ                =
| محل زندگی              = کمبریج، بریتانیا
| محل زندگی              = پرینستون، ایالات متحده
| مختصات محل زندگی      =
| مختصات محل زندگی      =
| مدفن                  =
| مدفن                  =
| در زمان حکومت          =
| در زمان حکومت          =
| اتفاقات مهم            = تعیین ساختار سه‌بعدی باکتریورودوپسین و توسعهٔ cryo-EM
| اتفاقات مهم            = توسعهٔ کاتالیز آلی نامتقارن و فوتوکاتالیز
| نام دیگر              =
| نام دیگر              = دیو مک‌میلان
| لقب                    =
| لقب                    =
| بنیانگذار              = از پیشگامان میکروسکوپی الکترونی برودتی تک‌ذره‌ای
| بنیانگذار              = از بنیان‌گذاران کاتالیز آلی نامتقارن
| پیشه                  = زیست‌شناس مولکولی و پژوهشگر
| پیشه                  = شیمی‌دان و استاد دانشگاه
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۶۰
| سال‌های فعالیت        = از دههٔ ۱۹۹۰
| سبک پژوهشی            = میکروسکوپی الکترونی و بلورنگاری الکترونی
| سبک پژوهشی            = سنتز آلی، کاتالیز و شیمی سبز
| آثار مهم              = نخستین تصویر سه‌بعدی پروتئین با وضوح اتمی
| آثار مهم              = کاتالیزورهای آلی و فوتوردُکس
| مقالات                =
| مقالات                =
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۱۷؛ عضویت در انجمن سلطنتی
| جوایز                  = جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۱؛ عضویت انجمن سلطنتی
| علت شهرت              = توسعهٔ روش‌های تصویربرداری سه‌بعدی از پروتئین‌ها
| علت شهرت              = توسعهٔ کاتالیز آلی نامتقارن
| تأثیرگذاشته بر        = زیست‌شناسی ساختاری، داروسازی و زیست‌فناوری
| تأثیرگذاشته بر        = داروسازی، شیمی سبز و سنتز مولکولی
| تأثیرپذیرفته از        = فیزیک، بلورنگاری پرتو ایکس و زیست‌فیزیک
| تأثیرپذیرفته از        = شیمی آلی سنتزی و کاتالیز
| وبگاه                  = https://mrclmb.ac.uk/research-leaders/richard-henderson/
| وبگاه                  = https://macmillan.princeton.edu/dave-macmillan/
| تحصیلات                = دکترای زیست‌شناسی مولکولی، دانشگاه کمبریج
| تحصیلات                = دکترای شیمی، دانشگاه کالیفرنیا، ارواین
| دانشگاه                = آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی شورای پژوهش پزشکی
| دانشگاه                = دانشگاه پرینستون
| حوزه                  = cryo-EM، پروتئین‌های غشایی و ساختار مولکولی
| حوزه                  = کاتالیز آلی، فوتوکاتالیز و شیمی آلی
| همسر                  =
| همسر                  =
| فرزندان                =
| فرزندان                =
خط ۴۰: خط ۴۰:
}}
}}


'''ریچارد هندرسون''' ('''Richard Henderson'''؛ زادهٔ ۱۹ ژوئیهٔ ۱۹۴۵) زیست‌شناس مولکولی و زیست‌فیزیک‌دان بریتانیایی است. او از پیشگامان تصویربرداری ساختاری از مولکول‌های زیستی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی و یکی از چهره‌های اصلی در توسعهٔ میکروسکوپی الکترونی برودتی به‌شمار می‌رود. هندرسون در سال ۲۰۱۷، به‌طور مشترک با [[ژاک دوبوشه]] و [[یواخیم فرانک]]، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای توسعهٔ میکروسکوپی الکترونی برودتی جهت تعیین ساختار مولکول‌های زیستی در محلول با وضوح بالا» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2017/henderson/facts/ Richard Henderson – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>
'''دیوید ویلیام کراوچر مک‌میلان''' ('''David W. C. MacMillan'''؛ زادهٔ ۱۶ مارس ۱۹۶۸) شیمی‌دان آلی اسکاتلندی-آمریکایی و استاد دانشگاه پرینستون است. او به‌خاطر توسعهٔ کاتالیز آلی نامتقارن و پیشبرد فوتوکاتالیز شناخته می‌شود. مک‌میلان در سال ۲۰۲۱، به‌طور مشترک با [[بنیامین لیست]]، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای توسعهٔ کاتالیز آلی نامتقارن» اعلام شد.<ref name="نوبل-اطلاعات">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/macmillan/facts/ David W.C. MacMillan – Facts، وبگاه رسمی جایزهٔ نوبل]</ref>


اهمیت کار هندرسون در آن است که نشان داد می‌توان از میکروسکوپ الکترونی برای تهیهٔ تصویر سه‌بعدی دقیق از یک پروتئین استفاده کرد، درحالی‌که پیش‌تر پرتوهای الکترونی برای نمونه‌های زیستی بسیار آسیب‌زا تلقی می‌شدند. او با استفاده از پرتوهای ضعیف‌تر، روش‌های ریاضی و تحلیل مجموعه‌ای از تصاویر، توانست ساختار پروتئین غشایی باکتریورودوپسین را بررسی کند. این دستاورد مسیر را برای تصویربرداری با وضوح بالا از پروتئین‌ها و مجموعه‌های مولکولی پیچیده هموار کرد.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2017/press-release/ The 2017 Nobel Prize in Chemistry، بیانیهٔ آکادمی سلطنتی علوم سوئد]</ref>
کاتالیزور ماده‌ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را افزایش می‌دهد، بدون آن‌که در پایان واکنش مصرف شود. پیش از کار مک‌میلان و لیست، شیمی‌دانان عمدتاً بر دو نوع کاتالیزور، یعنی فلزات و آنزیم‌ها، تکیه داشتند. کاتالیز آلی امکان استفاده از مولکول‌های کوچکِ دارای کربن را برای هدایت واکنش‌ها فراهم کرد. این مولکول‌ها معمولاً ارزان‌تر، در دسترس‌تر و کم‌خطرتر از بسیاری از کاتالیزورهای فلزی هستند.


== زندگی و تحصیلات ==
== زندگی و تحصیلات ==


ریچارد هندرسون در ادینبرو، اسکاتلند، به دنیا آمد. خانوادهٔ او پس از تولدش مدتی در انگلستان زندگی کردند و سپس به اسکاتلند بازگشتند. پدرش نانوا بود و در نانوایی‌های محلی کار می‌کرد. هندرسون دوران مدرسه را در شهرهای کوچک مرزی اسکاتلند گذراند و از سال‌های کودکی به ریاضیات و علوم علاقه نشان داد.<ref name="زندگی‌نامه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2017/henderson/biographical/ Richard Henderson – Biographical، بنیاد نوبل]</ref>
دیوید مک‌میلان در شهر بل‌شیل در اسکاتلند متولد شد. او تحصیلات دانشگاهی خود را در رشتهٔ شیمی در دانشگاه گلاسگو آغاز کرد و در سال ۱۹۸۹ مدرک کارشناسی گرفت. مک‌میلان در سال ۱۹۹۰ دورهٔ دکترای خود را زیر نظر لری آورمن در دانشگاه کالیفرنیا، ارواین، آغاز کرد و در سال ۱۹۹۶ دکترای شیمی گرفت.<ref name="پرینستون-زندگی">[https://macmillan.princeton.edu/dave-macmillan/ Dave MacMillan، گروه مک‌میلان در دانشگاه پرینستون]</ref>


او در دانشگاه ادینبرو فیزیک خواند و در سال ۱۹۶۶ فارغ‌التحصیل شد. علاقهٔ او به زیست‌فیزیک در سال‌های دانشجویی شکل گرفت. یکی از استادان فیزیک مدرسه، با معرفی پژوهش‌های زیست‌فیزیکی دربارهٔ جریان یون‌ها در سلول‌ها، به او نشان داد که ابزارهای فیزیک می‌توانند برای مطالعهٔ فرایندهای زیستی به کار روند.
او پس از دکترا به‌عنوان پژوهشگر پسادکترا نزد دیو ایوانز در دانشگاه هاروارد فعالیت کرد. مک‌میلان در سال ۱۹۹۸ به هیئت علمی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی پیوست و در سال ۲۰۰۰ به مؤسسهٔ فناوری کالیفرنیا رفت. او در سال ۲۰۰۶ به دانشگاه پرینستون منتقل شد و در این دانشگاه به مقام استاد ممتاز شیمی رسید. مک‌میلان از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۵ ریاست گروه شیمی پرینستون را بر عهده داشت.<ref name="پرینستون-نوبل">[https://www.princeton.edu/news/2021/10/06/princetons-david-macmillan-receives-nobel-prize-chemistry Princeton’s David MacMillan receives Nobel Prize in chemistry، دانشگاه پرینستون]</ref>


هندرسون برای ادامهٔ تحصیل به دانشگاه کمبریج رفت و دکترای خود را در سال ۱۹۶۹ از آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی شورای پژوهش پزشکی دریافت کرد. او پس از دوره‌ای پژوهشی در دانشگاه ییل در ایالات متحده، در سال ۱۹۷۳ به آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی در کمبریج بازگشت و بخش عمدهٔ فعالیت علمی خود را در همان‌جا ادامه داد.<ref name="نوبل-اطلاعات" />
== کاتالیز آلی نامتقارن ==


== از بلورنگاری پرتو ایکس تا میکروسکوپی الکترونی ==
بسیاری از مولکول‌های شیمیایی در دو شکل ساخته می‌شوند که تصویر آینه‌ای یکدیگرند. این دو شکل را انانتیومر می‌نامند. اگرچه فرمول شیمیایی آن‌ها یکسان است، ممکن است در بدن انسان عملکردهای کاملاً متفاوتی داشته باشند. در ساخت داروها معمولاً تنها یکی از این دو شکل مطلوب است و شکل دیگر ممکن است بی‌اثر یا حتی زیان‌آور باشد.


هندرسون فعالیت علمی خود را با استفاده از بلورنگاری پرتو ایکس برای مطالعهٔ ساختار و سازوکار آنزیم‌ها آغاز کرد. در آن زمان، بلورنگاری پرتو ایکس یکی از مهم‌ترین روش‌های تعیین ساختار مولکول‌های زیستی بود. در این روش، مولکول باید به شکل بلور منظم درآید و الگوی پراش پرتو ایکس از بلور برای بازسازی ساختار آن تحلیل شود.
مک‌میلان و بنیامین لیست در سال ۲۰۰۰، مستقل از یکدیگر، نشان دادند که می‌توان از مولکول‌های آلی کوچک برای ساخت ترجیحی یکی از دو شکل آینه‌ای استفاده کرد. این روش کاتالیز آلی نامتقارن نام گرفت. در این روش، کاتالیزور آلی با مواد اولیه برهم‌کنش می‌کند و مسیر واکنش را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که محصول اصلی با آرایش فضایی مطلوب ساخته شود.<ref name="نوبل-بیانیه">[https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2021/press-release/ The Nobel Prize in Chemistry 2021، بیانیهٔ آکادمی سلطنتی علوم سوئد]</ref>


اما بسیاری از پروتئین‌ها، به‌ویژه پروتئین‌های غشایی، به‌سادگی بلور تشکیل نمی‌دهند. این پروتئین‌ها در غشای سلول قرار دارند و برای حفظ شکل و عملکرد خود به محیط چربی یا غشایی نیازمندند. همین دشواری هندرسون را به سوی استفاده از میکروسکوپ الکترونی و بلورهای دوبعدی سوق داد.
اهمیت این روش در سادگی و انعطاف‌پذیری آن بود. بسیاری از کاتالیزورهای آلی از عناصری مانند کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد یا فسفر تشکیل می‌شوند. برخلاف برخی فلزات گران‌بها و کمیاب، این مواد معمولاً به مقدار بیشتری در دسترس‌اند و در بسیاری از فرایندها سمیت و هزینهٔ کمتری دارند.


در اواسط دههٔ ۱۹۷۰، هندرسون با نایجل آنوین همکاری کرد تا ساختار پروتئین غشایی باکتریورودوپسین را مطالعه کند. باکتریورودوپسین یک پمپ پروتونی وابسته به نور است که در غشای برخی میکروارگانیسم‌ها یافت می‌شود. این پروتئین با جذب نور، یون‌های هیدروژن را از غشا عبور می‌دهد و در ایجاد اختلاف غلظت یونی نقش دارد.
== نقش در داروسازی و شیمی سبز ==


هندرسون و آنوین در سال ۱۹۷۵ توانستند نخستین ساختار یک پروتئین غشایی را با استفاده از بلورنگاری الکترونی دوبعدی بررسی کنند. این کار نشان داد که می‌توان پروتئین‌های غشایی را در آرایش‌های منظم دوبعدی قرار داد و از الگوهای حاصل، اطلاعات ساختاری استخراج کرد.<ref name="ام‌آرسی-خبر">[https://mrclmb.ac.uk/news-events/articles/richard-henderson-wins-2017-nobel-prize-chemistry/ Richard Henderson wins 2017 Nobel Prize for Chemistry، آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی شورای پژوهش پزشکی]</ref>
ساخت مولکول‌های پیچیده برای تولید دارو، مواد کشاورزی، رنگ‌ها و مواد پیشرفته ضروری است. روش‌های سنتی سنتز ممکن است به مراحل متعدد، حلال‌های خطرناک و فلزات سنگین نیاز داشته باشند. کاتالیز آلی امکان طراحی واکنش‌هایی با مراحل کمتر و پسماند پایین‌تر را فراهم کرده است.


== نخستین تصویر سه‌بعدی با وضوح اتمی ==
در صنعت داروسازی، انتخاب شکل فضایی مناسب یک مولکول اهمیت زیادی دارد. کاتالیزورهای آلی می‌توانند به تولید انتخابی همان شکل کمک کنند و میزان جداسازی و دورریز مواد نامطلوب را کاهش دهند. آکادمی سلطنتی علوم سوئد اعلام کرد که این حوزه تأثیر زیادی بر پژوهش‌های دارویی گذاشته و شیمی را سبزتر کرده است.<ref name="نوبل-بیانیه" />


میکروسکوپ الکترونی برای دیدن ساختارهای بسیار کوچک مناسب است، اما پرتوهای الکترونی می‌توانند نمونهٔ زیستی را تخریب کنند. هندرسون دریافت که می‌توان با استفاده از پرتوهای کم‌شدت و ثبت تعداد زیادی تصویر، اطلاعات کافی برای بازسازی ساختار مولکول به دست آورد. تحلیل ریاضی به پژوهشگر اجازه می‌دهد سیگنال واقعی را از نویز و آسیب‌های ناشی از تصویربرداری جدا کند.
کاتالیز آلی همچنین امکان تولید ترکیباتی را فراهم می‌کند که در سلول‌های خورشیدی، مواد پلیمری، الیاف، شامپو، مواد شوینده و دیگر محصولات روزمره کاربرد دارند. این روش به‌تنهایی همهٔ مشکلات زیست‌محیطی صنعت شیمی را حل نمی‌کند، اما ابزار دیگری برای کاهش مصرف مواد کمیاب و خطرناک در اختیار شیمی‌دانان قرار می‌دهد.


در سال ۱۹۹۰، هندرسون توانست تصویر سه‌بعدی دقیقی از یک پروتئین تهیه کند. این کار نخستین نمایش ساختاری پروتئین با میکروسکوپ الکترونی در وضوح اتمی بود و نشان داد که میکروسکوپ الکترونی می‌تواند از محدودیت‌های پیشین عبور کند. پروتئین مورد مطالعه همان باکتریورودوپسین بود و مدل حاصل جزئیاتی دربارهٔ آرایش مارپیچ‌های آن در غشا نشان می‌داد.<ref name="نوبل-بیانیه" />
== فوتوکاتالیز و نور مرئی ==


این دستاورد از دو جهت اهمیت داشت. نخست، نشان داد که می‌توان بدون تکیهٔ کامل بر بلورنگاری پرتو ایکس، ساختار پروتئین‌ها را بررسی کرد. دوم، ثابت کرد که اگر روش‌های تجربی با تحلیل ریاضی و رایانه‌ای همراه شوند، حتی تصاویر حاصل از پرتوهای ضعیف نیز می‌توانند اطلاعات ساختاری ارزشمندی فراهم کنند.
یکی از حوزه‌های مهم پژوهشی مک‌میلان فوتوکاتالیز اکسایش-کاهش یا فوتوردُکس است. در این روش از نور، به‌ویژه نور مرئی، برای برانگیختن مولکول‌ها و جابه‌جایی الکترون‌ها استفاده می‌شود. جابه‌جایی کنترل‌شدهٔ الکترون می‌تواند پیوندهای شیمیایی را بشکند یا پیوندهای تازه‌ای ایجاد کند.


== توسعهٔ میکروسکوپی الکترونی برودتی ==
مک‌میلان و گروه او نشان دادند که می‌توان فوتوکاتالیز را با کاتالیز آلی ترکیب کرد. این ترکیب، مسیرهای تازه‌ای برای ساخت مولکول‌های آلی ایجاد کرد و به شیمی‌دانان اجازه داد واکنش‌هایی را انجام دهند که با روش‌های معمول دشوار یا غیرممکن بودند. دانشگاه پرینستون او را از رهبران فوتوکاتالیز، در کنار کاتالیز آلی نامتقارن، معرفی کرده است.<ref name="پرینستون-نوبل" />


هندرسون در دهه‌های بعد بر توسعهٔ میکروسکوپی الکترونی برودتی، یا cryo-EM، تمرکز کرد. در این روش، نمونهٔ زیستی در لایه‌ای نازک از محلول آبی قرار می‌گیرد و به‌سرعت منجمد می‌شود. روش شیشه‌ای‌سازی آب که ژاک دوبوشه و همکارانش توسعه دادند، مانع تشکیل بلورهای معمولی یخ می‌شود و مولکول‌ها را در وضعیت نزدیک به حالت طبیعی نگه می‌دارد.
در فوتوکاتالیز، نور معمولی می‌تواند به‌جای برخی مواد شیمیایی سخت و فلزات کمیاب به کار رود. با این حال، مناسب‌بودن هر روش به نوع واکنش، بازده، مقیاس تولید و هزینهٔ انرژی بستگی دارد. پژوهش‌های مک‌میلان این حوزه را به یکی از شاخه‌های مهم شیمی آلی مدرن تبدیل کرده است.


هندرسون نشان داد که این نمونه‌های منجمدشده را می‌توان با پرتوهای الکترونی تصویربرداری کرد و از داده‌های حاصل، ساختارهای سه‌بعدی ساخت. او همچنین بر بهبود میکروسکوپ‌ها، آشکارسازها و نرم‌افزارهای محاسباتی کار کرد. این پیشرفت‌ها امکان مشاهدهٔ مجموعه‌هایی را فراهم کردند که بزرگ، انعطاف‌پذیر یا از نظر ساختاری ناهمگن بودند و با روش‌های سنتی به‌سختی مطالعه می‌شدند.
== گسترش پژوهش و آموزش ==


در روش cryo-EM تک‌ذره‌ای، به جای تشکیل بلور، از تعداد زیادی نسخهٔ جداگانهٔ یک مولکول تصویر گرفته می‌شود. هر مولکول ممکن است در جهت متفاوتی قرار داشته باشد. تصاویر با استفاده از روش‌های محاسباتی دسته‌بندی و با هم ترکیب می‌شوند تا نقشهٔ سه‌بعدی نهایی به دست آید. در این بخش، کار هندرسون با روش‌های بازسازی تصویری یواخیم فرانک پیوند پیدا کرد و با روش شیشه‌ای‌سازی دوبوشه تکمیل شد.<ref name="ام‌آرسی-گروه">[https://mrclmb.ac.uk/research-leaders/richard-henderson/ Richard Henderson، آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی]</ref>
مک‌میلان علاوه بر فعالیت آزمایشگاهی، در ایجاد همکاری‌های میان‌رشته‌ای در پرینستون نقش داشته است. او از رهبران ابتکار کاتالیز پرینستون بوده؛ برنامه‌ای که شیمی‌دانان، مهندسان و پژوهشگران حوزه‌های دیگر را برای توسعهٔ روش‌های تازهٔ کاتالیز به هم نزدیک می‌کند.


== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۱۷ ==
گروه پژوهشی او بیش از یک دهه در توسعهٔ فوتوکاتالیز و کاتالیز آلی فعالیت کرده و روش‌های آن در پژوهش‌های دانشگاهی و صنعتی به کار رفته‌اند. مک‌میلان در سخنرانی‌ها و فعالیت‌های آموزشی خود بر این نکته تأکید کرده است که شیمی باید علاوه بر حل مسائل بنیادی، به بهبود سلامت انسان و کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی کمک کند.


آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۴ اکتبر ۲۰۱۷ اعلام کرد که جایزهٔ نوبل شیمی به ژاک دوبوشه، یواخیم فرانک و ریچارد هندرسون تعلق می‌گیرد. جایزه به‌طور مساوی میان سه دانشمند تقسیم شد و انگیزهٔ رسمی آن «برای توسعهٔ میکروسکوپی الکترونی برودتی جهت تعیین ساختار مولکول‌های زیستی در محلول با وضوح بالا» بود.<ref name="نوبل-بیانیه" />
== جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۱ ==


کمیتهٔ نوبل این روش را عاملی برای ورود زیست‌شیمی به دوره‌ای تازه دانست. با cryo-EM، پژوهشگران می‌توانند پروتئین‌ها، ویروس‌ها و مجموعه‌های مولکولی را در حالت‌های گوناگون بررسی کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند تغییر شکل مولکول‌ها را هنگام انجام وظیفه دنبال کنند.
آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۶ اکتبر ۲۰۲۱ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به دیوید مک‌میلان و بنیامین لیست اعطا کرد. ارزش جایزه ۱۰ میلیون کرون سوئد بود که میان دو برنده تقسیم شد. مک‌میلان دومین برندهٔ نوبل شیمی با پیشینهٔ اسکاتلندی و نخستین عضو هیئت علمی پرینستون بود که این جایزه را دریافت کرد.<ref name="نوبل-بیانیه" />


هندرسون هنگام اعلام جایزه گفت که این افتخار برای همهٔ پژوهشگران حوزهٔ cryo-EM اهمیت دارد. او به‌طور ویژه از نقش دوبوشه در آغازکردن این حوزه با روش انجماد سریع و تولید یخ آمورف یاد کرد. آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی اعلام کرد که کار هندرسون در طول چند دهه به توسعهٔ آشکارسازهای بهتر، نرم‌افزارهای دقیق‌تر و تعیین ساختارهای مولکولی دشوار کمک کرده است.<ref name="ام‌آرسی-خبر" />
کمیتهٔ نوبل، کاتالیز آلی را «ابزاری دقیق برای ساخت مولکول‌ها» توصیف کرد. از نگاه کمیته، مک‌میلان و لیست نشان دادند که مولکول‌های کوچک آلی می‌توانند واکنش‌های متنوعی را هدایت کنند و شیمی‌دانان را قادر سازند داروها و مواد جدید را با گزینش‌پذیری بالاتر بسازند.


== کاربردهای علمی و پزشکی ==
مک‌میلان عضو انجمن سلطنتی بریتانیا، عضو متناظر انجمن سلطنتی ادینبرو و عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحده است. او جوایز دیگری مانند جایزهٔ صدسالانهٔ انجمن سلطنتی شیمی، جایزهٔ گابور سومورژای و جایزهٔ ریوجی نویوری را نیز دریافت کرده است.<ref name="پرینستون-نوبل" />


امروزه cryo-EM برای بررسی پروتئین‌های غشایی، کانال‌های یونی، ریبوزوم‌ها، ویروس‌ها و مجموعه‌های بزرگ مولکولی به کار می‌رود. شناخت ساختار یک پروتئین به پژوهشگران کمک می‌کند رابطهٔ میان شکل و عملکرد آن را بفهمند. همچنین، مشاهدهٔ محل اتصال داروها به پروتئین‌های هدف می‌تواند به طراحی درمان‌های جدید کمک کند.
== حمایت از مقاومت ایران ==
 
این روش برای بررسی پروتئین‌هایی که با مقاومت آنتی‌بیوتیکی، عفونت ویروسی یا بیماری‌های سلولی ارتباط دارند نیز کاربرد دارد. ساختار سه‌بعدی دقیق می‌تواند نشان دهد یک دارو چگونه وارد جایگاه فعال پروتئین می‌شود یا چگونه یک ویروس به گیرندهٔ سلولی متصل می‌شود. از این رو، دستاوردهای هندرسون تنها به تصویربرداری محدود نمی‌شود و بر زیست‌شناسی پزشکی و داروسازی ساختاری نیز اثر گذاشته است.
 
هندرسون در آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی همچنان از پیشرفت cryo-EM حمایت کرده است. صفحهٔ رسمی این آزمایشگاه، حوزهٔ علاقهٔ کنونی او را نزدیک‌کردن عملکرد واقعی cryo-EM به حد نظری آن و حل ساختارهای زیستی‌ای معرفی می‌کند که تاکنون در برابر روش‌های تجربی مقاومت کرده‌اند.<ref name="ام‌آرسی-گروه" />
 
== مدیریت علمی و افتخارات ==


هندرسون از سال ۱۹۹۶ تا ۲۰۰۶ مدیر آزمایشگاه زیست‌شناسی مولکولی بود. او عضو انجمن سلطنتی و آکادمی علوم پزشکی بریتانیا است و جوایز متعددی برای پژوهش‌هایش در بلورنگاری الکترونی و زیست‌شناسی ساختاری دریافت کرده است. فعالیت او نمونه‌ای از پیوند فیزیک، زیست‌شناسی، ریاضیات و مهندسی ابزارهای علمی است.
نام دیوید مک‌میلان در فهرست امضاکنندگان [[نامه برندگان نوبل در حمایت از آزادی و صلح پایدار در ایران|'''بیانیهٔ مشترک ۵۶ برندهٔ نوبل''']] در حمایت از اجلاس ایران آزاد در سال ۲۰۲۲ آمده است. [[شورای ملی مقاومت ایران|'''شورای ملی مقاومت ایران''']] در گزارش خود، او را با عنوان «دیوید مک‌میلان، برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۱، بریتانیا» معرفی کرده است.<ref name="شورا-۲۰۲۲">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-protests/joint-statement-of-56-nobel-laureates-in-support-of-free-iran-summit-2022/ Joint Statement of 56 Nobel Laureates In Support of Free Iran Summit 2022، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۹ اوت ۲۰۲۲]</ref>
 
== حمایت از مقاومت ایران ==


شورای ملی مقاومت ایران در ۲۲ مارس ۲۰۲۳ گزارش کرد که ریچارد هندرسون یکی از امضاکنندگان نامهٔ مشترک برندگان نوبل در حمایت از خیزش سراسری ایران بوده است. نام او در فهرست امضاکنندگان با عنوان برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۱۷، از بریتانیا، آمده است. بنا بر گزارش مذکور، امضاکنندگان خواستار حمایت بین‌المللی از مردم ایران و مقابله با سرکوب شده و از طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی برای آیندهٔ ایران پشتیبانی کرده‌اند.<ref name="شورا-۲۰۲۳">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/nobel-laureates-support-irans-uprising-in-joint-letter/ Fifty-one Nobel Laureates Support Iran’s Uprising in Joint Letter، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۲ مارس ۲۰۲۳]</ref>
بر اساس متن این بیانیه، امضاکنندگان نگرانی خود را دربارهٔ وضعیت حقوق بشر در ایران اعلام کرده و از مبارزهٔ مردم ایران برای آزادی و دموکراسی حمایت کرده‌اند. آنان همچنین از [[طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی|'''طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی''']] برای آیندهٔ ایران پشتیبانی کرده‌اند؛ طرحی که بر انتخابات آزاد، حق رأی همگانی، برابری جنسیتی، دینی و قومی، جدایی دین از دولت، همزیستی مسالمت‌آمیز و ایران غیراتمی تأکید دارد.


همچنین، شورای ملی مقاومت در ۲۹ اوت ۲۰۲۲ گزارش کرد که هندرسون در میان امضاکنندگان بیانیهٔ ۵۶ برندهٔ نوبل در حمایت از اجلاس ایران آزاد و نقشهٔ راه این شورا برای ایرانی آزاد، دموکراتیک و غیراتمی بوده است. این گزارش، حمایت امضاکنندگان از آزادی، انتخابات آزاد، برابری جنسیتی و جدایی دین از دولت را مطرح می‌کند.<ref name="شورا-۲۰۲۲">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-protests/joint-statement-of-56-nobel-laureates-in-support-of-free-iran-summit-2022/ Joint Statement of 56 Nobel Laureates in Support of Free Iran Summit 2022، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۹ اوت ۲۰۲۲]</ref>
نام مک‌میلان در فهرست امضاکنندگان [[بیانیه مشترک ۵۷ برنده جایزه نوبل|نامهٔ ۷۵ برندهٔ نوبل]] در حمایت از مقاومت و خیزش مردم ایران در سال ۲۰۲۳ نیز آمده است. شورای ملی مقاومت گزارش کرده است که این نامه از خواست مردم ایران برای آزادی و جمهوری دموکراتیک حمایت می‌کند و سرکوب و اعدام‌ها در ایران را محکوم می‌نماید.<ref name="شورا-۲۰۲۳">[https://www.ncr-iran.org/en/news/iran-resistance/seventy-five-nobel-laureates-support-irans-resistance-and-uprising/ Seventy-five Nobel Laureates Support Iran’s Resistance and Uprising، شورای ملی مقاومت ایران، ۲۸ ژوئن ۲۰۲۳]</ref>


== منابع ==
== منابع ==
<references />
<references />

نسخهٔ کنونی تا ‏۱۱ نوامبر ۲۰۲۶، ساعت ۱۰:۱۹

دیوید مک‌میلان
متولد۱۶ مارس ۱۹۶۸
محل زندگیپرینستون، ایالات متحده
ملیتبریتانیایی-آمریکایی
جوایزجایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۱؛ عضویت انجمن سلطنتی

دیوید ویلیام کراوچر مک‌میلان (David W. C. MacMillan؛ زادهٔ ۱۶ مارس ۱۹۶۸) شیمی‌دان آلی اسکاتلندی-آمریکایی و استاد دانشگاه پرینستون است. او به‌خاطر توسعهٔ کاتالیز آلی نامتقارن و پیشبرد فوتوکاتالیز شناخته می‌شود. مک‌میلان در سال ۲۰۲۱، به‌طور مشترک با بنیامین لیست، جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد. انگیزهٔ رسمی جایزه «برای توسعهٔ کاتالیز آلی نامتقارن» اعلام شد.[۱]

کاتالیزور ماده‌ای است که سرعت یک واکنش شیمیایی را افزایش می‌دهد، بدون آن‌که در پایان واکنش مصرف شود. پیش از کار مک‌میلان و لیست، شیمی‌دانان عمدتاً بر دو نوع کاتالیزور، یعنی فلزات و آنزیم‌ها، تکیه داشتند. کاتالیز آلی امکان استفاده از مولکول‌های کوچکِ دارای کربن را برای هدایت واکنش‌ها فراهم کرد. این مولکول‌ها معمولاً ارزان‌تر، در دسترس‌تر و کم‌خطرتر از بسیاری از کاتالیزورهای فلزی هستند.

زندگی و تحصیلات

دیوید مک‌میلان در شهر بل‌شیل در اسکاتلند متولد شد. او تحصیلات دانشگاهی خود را در رشتهٔ شیمی در دانشگاه گلاسگو آغاز کرد و در سال ۱۹۸۹ مدرک کارشناسی گرفت. مک‌میلان در سال ۱۹۹۰ دورهٔ دکترای خود را زیر نظر لری آورمن در دانشگاه کالیفرنیا، ارواین، آغاز کرد و در سال ۱۹۹۶ دکترای شیمی گرفت.[۲]

او پس از دکترا به‌عنوان پژوهشگر پسادکترا نزد دیو ایوانز در دانشگاه هاروارد فعالیت کرد. مک‌میلان در سال ۱۹۹۸ به هیئت علمی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی پیوست و در سال ۲۰۰۰ به مؤسسهٔ فناوری کالیفرنیا رفت. او در سال ۲۰۰۶ به دانشگاه پرینستون منتقل شد و در این دانشگاه به مقام استاد ممتاز شیمی رسید. مک‌میلان از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۵ ریاست گروه شیمی پرینستون را بر عهده داشت.[۳]

کاتالیز آلی نامتقارن

بسیاری از مولکول‌های شیمیایی در دو شکل ساخته می‌شوند که تصویر آینه‌ای یکدیگرند. این دو شکل را انانتیومر می‌نامند. اگرچه فرمول شیمیایی آن‌ها یکسان است، ممکن است در بدن انسان عملکردهای کاملاً متفاوتی داشته باشند. در ساخت داروها معمولاً تنها یکی از این دو شکل مطلوب است و شکل دیگر ممکن است بی‌اثر یا حتی زیان‌آور باشد.

مک‌میلان و بنیامین لیست در سال ۲۰۰۰، مستقل از یکدیگر، نشان دادند که می‌توان از مولکول‌های آلی کوچک برای ساخت ترجیحی یکی از دو شکل آینه‌ای استفاده کرد. این روش کاتالیز آلی نامتقارن نام گرفت. در این روش، کاتالیزور آلی با مواد اولیه برهم‌کنش می‌کند و مسیر واکنش را به‌گونه‌ای تغییر می‌دهد که محصول اصلی با آرایش فضایی مطلوب ساخته شود.[۴]

اهمیت این روش در سادگی و انعطاف‌پذیری آن بود. بسیاری از کاتالیزورهای آلی از عناصری مانند کربن، هیدروژن، اکسیژن، نیتروژن، گوگرد یا فسفر تشکیل می‌شوند. برخلاف برخی فلزات گران‌بها و کمیاب، این مواد معمولاً به مقدار بیشتری در دسترس‌اند و در بسیاری از فرایندها سمیت و هزینهٔ کمتری دارند.

نقش در داروسازی و شیمی سبز

ساخت مولکول‌های پیچیده برای تولید دارو، مواد کشاورزی، رنگ‌ها و مواد پیشرفته ضروری است. روش‌های سنتی سنتز ممکن است به مراحل متعدد، حلال‌های خطرناک و فلزات سنگین نیاز داشته باشند. کاتالیز آلی امکان طراحی واکنش‌هایی با مراحل کمتر و پسماند پایین‌تر را فراهم کرده است.

در صنعت داروسازی، انتخاب شکل فضایی مناسب یک مولکول اهمیت زیادی دارد. کاتالیزورهای آلی می‌توانند به تولید انتخابی همان شکل کمک کنند و میزان جداسازی و دورریز مواد نامطلوب را کاهش دهند. آکادمی سلطنتی علوم سوئد اعلام کرد که این حوزه تأثیر زیادی بر پژوهش‌های دارویی گذاشته و شیمی را سبزتر کرده است.[۴]

کاتالیز آلی همچنین امکان تولید ترکیباتی را فراهم می‌کند که در سلول‌های خورشیدی، مواد پلیمری، الیاف، شامپو، مواد شوینده و دیگر محصولات روزمره کاربرد دارند. این روش به‌تنهایی همهٔ مشکلات زیست‌محیطی صنعت شیمی را حل نمی‌کند، اما ابزار دیگری برای کاهش مصرف مواد کمیاب و خطرناک در اختیار شیمی‌دانان قرار می‌دهد.

فوتوکاتالیز و نور مرئی

یکی از حوزه‌های مهم پژوهشی مک‌میلان فوتوکاتالیز اکسایش-کاهش یا فوتوردُکس است. در این روش از نور، به‌ویژه نور مرئی، برای برانگیختن مولکول‌ها و جابه‌جایی الکترون‌ها استفاده می‌شود. جابه‌جایی کنترل‌شدهٔ الکترون می‌تواند پیوندهای شیمیایی را بشکند یا پیوندهای تازه‌ای ایجاد کند.

مک‌میلان و گروه او نشان دادند که می‌توان فوتوکاتالیز را با کاتالیز آلی ترکیب کرد. این ترکیب، مسیرهای تازه‌ای برای ساخت مولکول‌های آلی ایجاد کرد و به شیمی‌دانان اجازه داد واکنش‌هایی را انجام دهند که با روش‌های معمول دشوار یا غیرممکن بودند. دانشگاه پرینستون او را از رهبران فوتوکاتالیز، در کنار کاتالیز آلی نامتقارن، معرفی کرده است.[۳]

در فوتوکاتالیز، نور معمولی می‌تواند به‌جای برخی مواد شیمیایی سخت و فلزات کمیاب به کار رود. با این حال، مناسب‌بودن هر روش به نوع واکنش، بازده، مقیاس تولید و هزینهٔ انرژی بستگی دارد. پژوهش‌های مک‌میلان این حوزه را به یکی از شاخه‌های مهم شیمی آلی مدرن تبدیل کرده است.

گسترش پژوهش و آموزش

مک‌میلان علاوه بر فعالیت آزمایشگاهی، در ایجاد همکاری‌های میان‌رشته‌ای در پرینستون نقش داشته است. او از رهبران ابتکار کاتالیز پرینستون بوده؛ برنامه‌ای که شیمی‌دانان، مهندسان و پژوهشگران حوزه‌های دیگر را برای توسعهٔ روش‌های تازهٔ کاتالیز به هم نزدیک می‌کند.

گروه پژوهشی او بیش از یک دهه در توسعهٔ فوتوکاتالیز و کاتالیز آلی فعالیت کرده و روش‌های آن در پژوهش‌های دانشگاهی و صنعتی به کار رفته‌اند. مک‌میلان در سخنرانی‌ها و فعالیت‌های آموزشی خود بر این نکته تأکید کرده است که شیمی باید علاوه بر حل مسائل بنیادی، به بهبود سلامت انسان و کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی کمک کند.

جایزهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۱

آکادمی سلطنتی علوم سوئد در ۶ اکتبر ۲۰۲۱ جایزهٔ نوبل شیمی را به‌طور مشترک به دیوید مک‌میلان و بنیامین لیست اعطا کرد. ارزش جایزه ۱۰ میلیون کرون سوئد بود که میان دو برنده تقسیم شد. مک‌میلان دومین برندهٔ نوبل شیمی با پیشینهٔ اسکاتلندی و نخستین عضو هیئت علمی پرینستون بود که این جایزه را دریافت کرد.[۴]

کمیتهٔ نوبل، کاتالیز آلی را «ابزاری دقیق برای ساخت مولکول‌ها» توصیف کرد. از نگاه کمیته، مک‌میلان و لیست نشان دادند که مولکول‌های کوچک آلی می‌توانند واکنش‌های متنوعی را هدایت کنند و شیمی‌دانان را قادر سازند داروها و مواد جدید را با گزینش‌پذیری بالاتر بسازند.

مک‌میلان عضو انجمن سلطنتی بریتانیا، عضو متناظر انجمن سلطنتی ادینبرو و عضو آکادمی ملی علوم ایالات متحده است. او جوایز دیگری مانند جایزهٔ صدسالانهٔ انجمن سلطنتی شیمی، جایزهٔ گابور سومورژای و جایزهٔ ریوجی نویوری را نیز دریافت کرده است.[۳]

حمایت از مقاومت ایران

نام دیوید مک‌میلان در فهرست امضاکنندگان بیانیهٔ مشترک ۵۶ برندهٔ نوبل در حمایت از اجلاس ایران آزاد در سال ۲۰۲۲ آمده است. شورای ملی مقاومت ایران در گزارش خود، او را با عنوان «دیوید مک‌میلان، برندهٔ نوبل شیمی ۲۰۲۱، بریتانیا» معرفی کرده است.[۵]

بر اساس متن این بیانیه، امضاکنندگان نگرانی خود را دربارهٔ وضعیت حقوق بشر در ایران اعلام کرده و از مبارزهٔ مردم ایران برای آزادی و دموکراسی حمایت کرده‌اند. آنان همچنین از طرح ده‌ماده‌ای مریم رجوی برای آیندهٔ ایران پشتیبانی کرده‌اند؛ طرحی که بر انتخابات آزاد، حق رأی همگانی، برابری جنسیتی، دینی و قومی، جدایی دین از دولت، همزیستی مسالمت‌آمیز و ایران غیراتمی تأکید دارد.

نام مک‌میلان در فهرست امضاکنندگان نامهٔ ۷۵ برندهٔ نوبل در حمایت از مقاومت و خیزش مردم ایران در سال ۲۰۲۳ نیز آمده است. شورای ملی مقاومت گزارش کرده است که این نامه از خواست مردم ایران برای آزادی و جمهوری دموکراتیک حمایت می‌کند و سرکوب و اعدام‌ها در ایران را محکوم می‌نماید.[۶]

منابع