Melvin Calvin

2.1. Sinh ra và bối cảnh gia đình

Melvin Calvin sinh ngày 8 tháng 4 năm 1911 tại Saint Paul, Minnesota, Hoa Kỳ. Ông là con trai của Elias Calvin và Rose Herwitz, những người nhập cư gốc Do Thái từ Đế quốc Nga, cụ thể là từ các vùng đất nay thuộc Litva và Gruzia.

Khi còn nhỏ, gia đình Calvin chuyển đến Detroit, Michigan, nơi cha mẹ ông điều hành một cửa hàng tạp hóa để kiếm sống. Ngay từ khi còn bé, Melvin Calvin đã thể hiện sự tò mò của mình bằng cách khám phá tất cả các sản phẩm trên kệ cửa hàng của cha mẹ, một dấu hiệu sớm cho niềm đam mê khoa học sau này của ông.

2.2. Học vấn

Calvin tốt nghiệp trường Central High School vào năm 1928. Sau đó, ông theo học tại Michigan College of Mining and Technology (nay là Michigan Technological University), nơi ông nhận bằng Cử nhân Khoa học đầu tiên của trường về Hóa học vào năm 1931.

Ông tiếp tục con đường học vấn tại Đại học Minnesota, hoàn thành bằng Tiến sĩ về Hóa học vào năm 1935. Dưới sự hướng dẫn của George Glocker, luận án của ông tập trung vào ái lực điện tử của các halogen. Sau khi lấy bằng tiến sĩ, Calvin được mời làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Michael Polanyi tại Đại học Manchester, Anh Quốc. Ông đã dành hai năm tại đây, tập trung nghiên cứu về cấu trúc và hành vi của các phân tử hữu cơ cũng như hóa lý.

3.1. Gia nhập Đại học California, Berkeley

Trong một chuyến thăm đến Đại học Manchester, Joel Henry Hildebrand, giám đốc Phòng thí nghiệm Bức xạ Đại học California, đã mời Calvin gia nhập đội ngũ giảng viên tại Đại học California, Berkeley. Điều đáng chú ý là Calvin là người đầu tiên không phải là cựu sinh viên Berkeley được khoa hóa học tuyển dụng trong hơn 25 năm. Ông được mời để thúc đẩy nghiên cứu về carbon phóng xạ vì "đây là thời điểm thích hợp".

Năm 1947, ông được thăng chức lên vị trí Giáo sư Hóa học và là giám đốc nhóm Hóa học Sinh hữu cơ tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley. Cuối thập niên 1950, ông trở thành thành viên đầu tiên của Hội nghiên cứu các hệ thống tổng quát. Đến năm 1963, Calvin được trao thêm danh hiệu Giáo sư Sinh học Phân tử.

3.2. Thành lập và điều hành phòng thí nghiệm

Calvin là người sáng lập và Giám đốc của Viện Động lực Sinh hóa học (Laboratory of Chemical Biodynamics), thường được biết đến với cái tên "Roundhouse" (Nhà Tròn) do kiến trúc hình tròn độc đáo của nó. Đồng thời, ông cũng giữ chức Phó Giám đốc Phòng thí nghiệm Bức xạ Berkeley, nơi ông đã thực hiện phần lớn các nghiên cứu của mình cho đến khi nghỉ hưu vào năm 1980.

Phòng thí nghiệm "Roundhouse" được thiết kế đặc biệt để tạo điều kiện thuận lợi cho sự hợp tác giữa các sinh viên và các nhà khoa học khách mời trong phòng thí nghiệm của Calvin. Với sự tò mò không ngừng nghỉ, Calvin đã trở nên thông thạo nhiều lĩnh vực và sớm nhận ra lợi ích của sự hợp tác đa ngành. Thảo luận khoa học cởi mở là một phần quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của các sinh viên của ông, và ông mong muốn tạo ra một không gian cộng đồng nơi mọi loại tư duy và kiến thức được kết nối. Để thúc đẩy điều này, ông đã mời các nghiên cứu sinh sau tiến sĩ và các nhà khoa học khách mời từ khắp nơi trên thế giới đến làm việc tại "Roundhouse".

Calvin đã xây dựng một cộng đồng trong "Roundhouse" nơi sinh viên và nhân viên cảm thấy họ thực sự có thể phát huy hết tiềm năng của mình. Kỹ năng quản lý của ông đã trở nên nổi tiếng và nhiều cơ sở khoa học sáng tạo ngày nay được mô phỏng theo mô hình của ông. Ông được biết đến với biệt danh "Ông Photosynthesis", nhưng điều đó vẫn chưa thể mô tả hết cách thức kỹ năng tổ chức và quản lý của ông đã cách mạng hóa cộng đồng khoa học trên mọi phương diện.

3.3. Nghiên cứu quang hợp và Vòng Calvin

Nghiên cứu ban đầu của Calvin tại Đại học California, Berkeley, dựa trên những khám phá của Martin Kamen và Sam Ruben về carbon-14 phóng xạ có thời gian sống dài vào năm 1940. Ông đã tập hợp một nhóm nghiên cứu tài năng, bao gồm Andrew Benson và James Bassham. Andrew Benson được giao nhiệm vụ thiết lập phòng thí nghiệm quang hợp. Mục đích chính của phòng thí nghiệm này là khám phá con đường cố định carbon trong quá trình quang hợp và cách năng lượng ánh sáng chuyển hóa thành năng lượng hóa học.

3.4. Các lĩnh vực nghiên cứu khác

Trong những năm cuối cùng của sự nghiệp nghiên cứu tích cực, Calvin đã tập trung vào việc nghiên cứu sử dụng các loại thực vật sản xuất dầu làm nguồn năng lượng tái tạo. Ông cũng dành nhiều năm để kiểm nghiệm sự tiến hóa hóa học của sự sống và đã viết một cuốn sách về chủ đề này, có tựa đề "Chemical Evolution" (Tiến hóa Hóa học), được xuất bản vào năm 1969.

Ngoài ra, Calvin còn có những đóng góp đáng kể trong các lĩnh vực khác như địa hóa học hữu cơ, hóa học của sự ung thư, và phân tích các mẫu đá Mặt Trăng. Ông cũng nghiên cứu về ảnh hưởng của nước nặng đối với sự tăng sinh và phát triển của tế bào ung thư, màu sắc và cấu trúc của các hợp chất hữu cơ, các con đường phản ứng hữu cơ, và khám phá các hạt acid nucleic trong thiên thạch.

4.1. Vai trò trong các ủy ban chính phủ và NASA

Trong suốt cuộc đời mình, Melvin Calvin đã đóng vai trò là một công chức trong nhiều lĩnh vực khác nhau, thể hiện cam kết của ông đối với khoa học và xã hội. Ông từng là thành viên của Ủy ban Cố vấn Khoa học của Tổng thống Hoa Kỳ từ năm 1963 đến 1966, dưới thời các Tổng thống John F. Kennedy và Lyndon B. Johnson. Ông cũng phục vụ trong cơ quan cố vấn hàng đầu của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, đó là Hội đồng Cố vấn Nghiên cứu Năng lượng.

Một đóng góp lớn của ông với tư cách là một công chức là công việc của ông với NASA. Hợp tác với NASA, ông đã hỗ trợ trong việc xây dựng các kế hoạch bảo vệ Mặt Trăng khỏi sự lây nhiễm sinh học từ Trái Đất và bảo vệ Trái Đất khỏi sự lây nhiễm từ Mặt Trăng trong các sứ mệnh Apollo. Ngoài ra, ông còn giúp xây dựng các chiến lược về cách tốt nhất để mang các mẫu vật Mặt Trăng về và cách tìm kiếm sự sống sinh học trên các hành tinh khác.

4.2. Lãnh đạo các tổ chức khoa học

Calvin đã giữ nhiều vị trí lãnh đạo quan trọng trong các tổ chức khoa học. Ông là chủ tịch của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ, Hiệp hội Sinh lý học Thực vật Hoa Kỳ, và Phân ban Thái Bình Dương của Hiệp hội Hoa Kỳ vì sự Tiến bộ của Khoa học. Cùng với đó, ông còn là chủ tịch của Ủy ban Khoa học và Chính sách Công của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.

Ông cũng được bầu làm thành viên của nhiều học viện và hiệp hội khoa học danh tiếng khác, bao gồm Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (năm 1954), thành viên nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Hoàng gia Hà Lan (năm 1958), thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Hoa Kỳ (năm 1958), thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Leopoldina Đức (năm 1959), và thành viên của Hiệp hội Triết học Hoa Kỳ (năm 1960). Ông cũng là thành viên của Hội Hoàng gia Luân Đôn và Viện Hàn lâm Nhật Bản.

Cuối cùng, ông đã phục vụ trong nhiều ủy ban quốc tế và cho nhiều tổ chức quốc tế, bao gồm Ủy ban Liên hợp về Hoạt độ Phóng xạ Ứng dụng của Liên minh Quốc tế về Hóa học Thuần túy và Ứng dụng, Ủy ban Hoa Kỳ của Liên minh Quốc tế về Hóa sinh, và Ủy ban về Lý sinh Phân tử của Tổ chức Quốc tế về Lý sinh Thuần túy và Ứng dụng.

5.1. Mối quan hệ với Andrew Benson

Trong bộ phim tài liệu lịch sử thực vật học của BBC năm 2011, "Botany: A Blooming History", Timothy Walker, Giám đốc Vườn Bách thảo Đại học Oxford, đã chỉ trích cách Calvin đối xử với Andrew Benson. Walker cáo buộc rằng Calvin đã nhận công lao cho công trình của Benson sau khi sa thải ông, và đã không đề cập đến vai trò của Benson khi viết cuốn tự truyện của mình nhiều thập kỷ sau đó.

Benson cũng đã tự mình đề cập đến việc bị Calvin sa thải và phàn nàn về việc không được nhắc đến trong cuốn tự truyện của Calvin, "Following the Trail of Light" (Theo dấu ánh sáng). Benson nhận xét rằng cuốn sách đó có một tiêu đề tuyệt vời cho nội dung của nó, nhưng lại tập trung hoàn toàn vào việc Calvin nhận giải Nobel mà không hề đề cập đến Benson. Ông cho rằng Calvin không cần phải làm như vậy và có thể đã làm đúng hơn. Cuối cùng, trong một trong những ấn phẩm cuối cùng của mình, Calvin đã đề cập ngắn gọn rằng "Tiến sĩ Benson và một số sinh viên tốt nghiệp đã tham gia", nhưng chỉ là một cách rất sơ sài.

6.1. Hôn nhân và gia đình

Melvin Calvin kết hôn với Marie Genevieve Jemtegaard vào năm 1942. Họ có ba người con: ba cô con gái tên là Elin, Sowie và Karole, và một cậu con trai tên là Noel.

7.1. Các giải thưởng và vinh dự chính

Melvin Calvin đã nhận được nhiều giải thưởng và vinh dự cao quý trong suốt sự nghiệp của mình, công nhận những đóng góp to lớn của ông cho khoa học:

• Năm 1954: Được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.
• Năm 1955: Được trao Giải Centenary.
• Năm 1958: Được bầu làm thành viên nước ngoài của Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Hoàng gia Hà Lan.
• Năm 1958: Được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Hoa Kỳ.
• Năm 1958: Được trao Giải William H. Nichols.
• Năm 1959: Được bầu làm thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Leopoldina Đức.
• Năm 1960: Được bầu vào Hiệp hội Triết học Hoa Kỳ.
• Năm 1961: Nhận Giải Nobel Hóa học "cho nghiên cứu của ông về sự đồng hóa carbon dioxide trong thực vật".
• Năm 1964: Được trao Huy chương Davy của Hội Hoàng gia Luân Đôn.
• Năm 1965: Được trao Huy chương Bakerian của Hội Hoàng gia Luân Đôn.
• Năm 1971: Nhận bằng Tiến sĩ Luật danh dự (LL.D.) từ Whittier College.
• Năm 1977: Được trao Giải Willard Gibbs của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ.
• Năm 1978: Được trao Huy chương Priestley của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ.
• Năm 1979: Được trao Huy chương Vàng của Viện các nhà hóa học Hoa Kỳ.
• Năm 1989: Được trao Huy chương Khoa học Quốc gia.

Ngoài ra, Calvin còn được trao 13 bằng tiến sĩ danh dự khác.

7.2. Ảnh hưởng học thuật

Nghiên cứu của Calvin đã cách mạng hóa sự hiểu biết về quang hợp, hóa sinh và các nguồn năng lượng tái tạo. Kỹ năng quản lý của ông đã trở nên nổi tiếng, và nhiều cơ sở khoa học sáng tạo ngày nay được mô phỏng theo mô hình của ông. Ông được tạp chí Time mệnh danh là "Ông Photosynthesis" vào năm 1961, minh chứng cho tầm ảnh hưởng sâu rộng của ông trong lĩnh vực này.

7.3. Tưởng niệm

Vào năm 2011, Melvin Calvin đã được vinh danh trên bộ tem "Nhà khoa học Hoa Kỳ" của Bưu chính Hoa Kỳ, cùng với Asa Gray, Maria Goeppert-Mayer và Severo Ochoa. Đây là tập thứ ba trong loạt tem này, hai tập đầu tiên được phát hành vào năm 2005 và 2008.