Вильштеттер (Willstatter), Рихард

Немецкий химик Рихард Мартин Вильштеттер родился в Карлсруэ, в семье торговца тканями Макса Вильштеттера и Софьи (Ульман) Вильштеттер. Он окончил школу в Карлсруэ и реальную гимназию в Нюрнберге, где показал себя настолько способным учеником, что ректор рекомендовал его для поступления в престижный Королевский колледж в Мюнхене. Мальчику, однако, было отказано в зачислении, поскольку он был евреем. В 1890 г., после окончания реальной гимназии, Вильштеттер поступил в Мюнхенский технический университет, чтобы изучать химию. Однако уровень обучения там его разочаровал, и он перешел в Мюнхенский университет в лабораторию Адольфа фон Байера.

Байер рекомендовал Вильштеттера своему коллеге Альфреду Эйнхорну. Так, работая у Эйнхорна над структурой кокаина и связанных с ним соединений, Вильштеттер начал свою карьеру исследователя. В 1894 г. он получил докторскую степень по химии, два года спустя стал приват-доцентом (внештатным преподавателем), а в 1902 г. был назначен экстраординарным профессором (адъюнкт-профессором) в лаборатории Байера. В 1905 г. Вильштеттер занял должность профессора химии Федерального технологического института в Цюрихе.

Именно в Цюрихе Вильштеттер начал заниматься исследованиями хлорофилла вещества зеленого цвета, которое содержится почти во всех цветущих растениях, мхах, папоротниках и водорослях. Хлорофилл играет важную роль в фотосинтезе – процессе превращения зелеными растениями под действием света углекислого газа и воды в сахар, крахмал и кислород. В то время, когда Вильштеттер приступил к своим исследованиям, структура хлорофилла не была полностью понятной. В 1906 г. было выдвинуто предположение, что в каждом отдельно взятом растении имеется множество различного рода хлорофиллов и что царство растений представляет собой склад неограниченного числа хлорофиллов. Если бы эта теория была верна, было бы очень трудно определить химическую природу фотосинтеза, поскольку данные, полученные в результате опытов над одним видом растений, могли бы не иметь никакой ценности для исследователей, рассматривающих другие их виды.

Значительный вклад, который внес Вильштеттер (в большой мере в сотрудничестве со своим учеником Артуром Штоллем) в решение этой проблемы, отличался технологическим совершенством. На листьях крапивы, дешевом источнике хлорофилла, имеющемся в большом количестве, Вильштеттер показал, что у хлорофилла существует одна основная структура (тетрапиррол, или соединение четырех пиррольных колец, связанных центральным атомом магния). Более того, он обосновал, что, хотя для хлорофилла характерна одна структура, существуют две его почти идентичные формы a и b. Продолжая свою работу, Вильштеттер установил универсальность хлорофилла a и b, подвергнув анализу более 200 растений. Таким образом, он продемонстрировал наличие во всем мире одной фундаментальной структуры хлорофилла. А отсюда напрашивался вывод, что при фотосинтезе повсюду происходят одни и те же химические реакции. Придя к такому открытию, Вильштеттер и Штолль дали такую оценку некоторых противоречивых результатов, полученных ранее исследователями хлорофилла. Они заявили, что эти исследования проводились «с неочищенным хлорофиллом. Собственно говоря, это вообще был не хлорофилл».

В 1912 г, уступив настоятельной просьбе своего друга Ганса Фишера, Вильштеттер перешел в только что созданный Институт кайзера Вильгельма в Берлине, где продолжил исследование антоцианинов. Большая часть красных, синих и фиолетовых пигментов растений состоит из антоцианинов – соединений, которые могут быть извлечены из растений с помощью спирта, эфира или воды. Например, благодаря антоцианинам вода, в которой кипит свекла, становится красной. Вильштеттер обнаружил, что при одинаковой структуре растворимых в воде пигментов могут образовываться разные цвета. Он нашел, что большая часть цветков растений обязана своей окраской всего лишь трем антоцианинам, которые различаются только числом гидроксильных групп на одном кольце растворимых в воде структур. Окраска цветков зависит от смеси нескольких антоцианинов и (для желтого цвета) каротиноидов.

Проводимые Вильштеттером исследования антоцианина были прерваны разразившейся в 1914 г. первой мировой войной. Из-за травм, которые он получил несколькими годами ранее в горах, совершая восхождение, ученый был освобожден от военной службы. В 1915 г. Вильштеттеру была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследования красящих веществ растительного мира, особенно хлорофилла». Поскольку во время войны церемонии награждения были отменены, Вильштеттер получил премию только в 1920 г. В своей Нобелевской лекции он сказал: «Цель моей работы состояла в том, чтобы установить структурные характеристики наиболее широко распространенных пигментов растений, в частности хлорофилла, и найти определенные критерии, касающиеся их химической функции». Работа Вильштеттера над хлорофиллом и антоцианинами показала, что в основе всего разнообразия растительных пигментов лежит лишь несколько химических соединений. Соотнося этот факт с изучением хлорофилла, Вильштеттер утверждал, что биохимические основы фотосинтеза должны быть универсальны и поэтому им предстоит стать объектом научного анализа.

В 1916 г. Вильштеттер был избран профессором Мюнхенского университета на место Байера. Однако по окончании первой мировой войны научная жизнь в Германии сталкивалась со многими трудностями из-за галопирующей инфляции и политической нестабильности. Тем не менее Вильштеттер избрал новое направление исследований, «чтобы прорваться в неизвестное», и взялся за изучение энзимов (органических соединений, способных вызывать изменения, действуя в качестве катализаторов), о которых ни он, ни его коллеги почти ничего не знали. Однако к 1924 г. значительно усилился антисемитизм, и целый ряд евреев – кандидатов на университетские должности не были приняты на работу. Ответственным за отказ принять кандидатов еврейского происхождения был назначенный Вильштеттером университетский чиновник. В связи с этим 24 июля 1924 г. ученый в знак протеста выходит в отставку. Преемником Вильштеттера в университете становится Генрих Виланд, который обеспечивает Вильштеттеру в течение нескольких последующих лет возможность проведения экспериментальной работы с лейкоцитами.

С приходом к власти нацистов (1933) жизнь Вильштеттера осложнилась Вскоре после того, как Адольф Гитлер стал канцлером Германии, Вильштеттер посетил США и Великобританию. Там ему неоднократно предлагались должности, связанные с научной деятельностью и преподаванием, однако ученый отклонил эти предложения, желая остаться на родине. В ноябре 1938 г. в его дом явилась полиция, с тем чтобы арестовать Вильштеттера и отправить в Дахау (первый концентрационный лагерь в фашистской Германии Ред.), но его экономке удалось не провести полицию в сад, где ученый в это время прятался. В начале следующего года Вильштеттер попытался бежать в Швейцарию (где ему предложил приют его бывший ученик Артур Штолль), но, когда Вильштеттер пересекал на лодке Боденское озеро, он был схвачен гестаповцами. Позднее, после вмешательства швейцарского посла, Вильштеттеру было разрешено выехать из Германии. В Швейцарии Штолль предоставил ему возможность поселиться на вилле «Эрмитаж», расположенной неподалеку от Локарно, где Вильштеттер прожил до конца своих дней. Там ученый написал автобиографию, которая под названием «О моей жизни» была опубликована в Англии в 1965 г.

В 1903 г. Вильштеттер вступил в брак с Софьей Лезен. У них родились сын и дочь Жена Вильштеттера умерла в 1909 г, и он больше не женился. Ученый умер от болезни сердца 3 августа 1942 г., как раз накануне своего 70-летия. Как пишет английский химик Роберт Робинсон, Вильштеттер «был великим экспериментатором и великим изобретателем экспериментов. Однако его высший дар исследователя заключался в умении организовать работу».

Помимо Нобелевской премии, Вильштеттер был награжден медалью Дэви Лондонского королевского общества (1932) и медалью Уилларда Гиббса Американского химического общества (1933) и удостоен почетных степеней Оксфордского, Манчестерского и Парижского университетов. Он был иностранным членом Лондонского королевского общества и почетным членом Британского химического общества.