Кіріспе

Американдық биофизик (1924 жылы туған)

Роберт Герсон Шульман (1924 жылғы 3 наурызда туған) – американдық биофизик, Йель университетінде молекулалық биофизика және биохимия бойынша зейнеткер профессор және аталған университеттің диагностикалық радиология бөліміндегі аға ғылыми қызметкер.

Жұмыс

Осы постдокторлық жылдан кейін доктор Шульман Харпер Кьюмен бірге Говард Хьюздің Хьюз Ұшақтар зауытында жұмыс істеді, компанияның жартылай өткізгіш бағдарламасын басқарып отырған Харпер Кью Нортпен бірге. Олар Хьюз германий диодтарын өндірген зерттеу тобының бір бөлігі болды, олар «Шыныға мөрленген қосылыс» деп сатылды. 1953 жылы ол Мюррей Хиллдегі Белл Телефон зертханаларының физикалық зерттеу бөліміне қосылды, онда ол конденсирленген материя физикасында ЯМР-дың қолданылуын зерттеуді бастады, әсіресе парамагниттік фторидтер сияқты магниттік материалдарды зерттеді, онда ковалентті байланыстарды және олардың антиферромагнетизміне жауапты алмасу реакцияларын анықтады. Соңында ол ДНК магниттік материал деген ресейліктердің мәлімдемелеріне қызығушылық танытты, бірақ олардың қате екенін көрсетті. 1961 жылы ол Париждегі Эколь Нормальде физика профессоры ретінде шетелде оқу үшін Гюггенхайм стипендиясын алды, бірақ оның қызығушылығы биологиялық материалдарға ауысқандықтан, Гюггенхаймның қолдауымен Кембридждегі Молекулалық биология зертханасына ауысты. «Белл зертханасында болғанда ДНК туралы түрлі болжамдар айтылды, сондықтан мен Алекс Ричке қайта бардым, ол кезде ол танымал биолог еді. Мен оған: «Мен биологияны оқығым келеді, демалыс күндері қайда баруым керек?» дедім. Ол: «Егер мүмкін болса, Фрэнсис Крикпен жұмыс істеңіз» деді». 1961–1962 жылдары ол Крик пен Сидни Бреннермен Кембриджде «Кавендиш зертханасының ескі ауласында» жұмыс істеді, «ДНК кодының ақуыздарды синтездеу үшін қалай оқылғаны туралы Криктің гипотезасын аяқтауға» көмектесті. Кембриджте генетикалық кодты қалай оқып шығатыны туралы келесі эксперименттерді талқылағанда Фрэнсис айналып жүріп: «Менің ойымша, кез келген сәтте бүкіл гипотеза құлап кетеді. Біз эксперимент жасаймыз, ол оны жоққа шығарады және біз ештеңесіз қаламыз» деді. «Мен осы жерге келген сайын осыны сезінемін, одан қорқамын». Ғылым туралы мұндай нәрсені естігенім қандай керемет! «Бұл тек гипотеза екенін түсіндім. Біз гипотезаны растайтын эксперименттер жасаймыз, бұл бізге гипотезаның әлемнің, оның бір бөлігінің дұрыс сипаттамасы екендігіне сенімділік береді. Бірақ бұл гипотеза және біз оны ешқашан ұмытпауымыз керек. Францис ғылыми нәтижелерге қатысты тартымдылық пен күмәнсіздік танытты, өзінің шығармашылық гипотезаларының табысына қарамастан, оны жоққа шығаратын кез келген нәтижеге ашық болды. Бұл ғылымның қандай болуы мүмкін екенін көрсететін керемет мысал болды». (2019 жылғы ауызша тарих). Бір күні Фрэнсис талқылау барысында Сиднидің экспериментін жасауға болатынын айтты, яғни ДНК-дағы тізбекті тоқтатушыларды анықтауға тырысуды білдірді, мен осы жұмысты өз еркіммен жасауға келістім және Лесли Барнетттің басшылығымен оны орындауға қол жеткіздім. Бірақ молекулалық биологияны жалғастырудың орнына биологиялық ЯМР-дың жаңа бағыттарына қызығушылық таныттым және биологиялық материалдар мен организмдерді ЯМР және басқа спектроскопиялық зерттеулерді жалғастыру үшін Белл зертханасына оралдым. Терри Эйзингер мен Билл Блумбергпен бірге жас ғалымдар тобы құрылды, ол кейіннен Биофизикалық зерттеулер бөліміне айналды. Біз бірнеше онжылдық бойы ядролық магниттік резонанс (ЯМР), магниттік резонанс бейнелеу (МРТ), спектроскопияның басқа түрлері мен биохимиялық процестерді зерттеу үшін EXAFS-ті қолдануда алғашқы қадамдар жасадық. Доктор Шульман Белл зертханасына қайтып келген кездегі бағыты туралы былай деді: «Мен сол кезде (1962) метаболизм биологиялық зерттеулердің орталық сатысын Криктің ДНК-ның табылған генетикасына бергенін атап өткім келеді. Алайда мен биохимияның дәстүрлі функциясы болған метаболизмді зерттеуді ұсындым, ол кезде генетикалық білімді іздеуде жалпыға бірдей елемейтін, бірақ мен оны Белл зертханасында әзірленген физикалық әдістермен жандандыруға болады деп ойладым. Осылайша мен физикалық техниканы дамытуды биологиялық проблемаларға қолдануды кеңейтумен біріктірдім, бұл арқылы мен жұмыс істеген екі әлемге әйгілі зертхананың тәжірибесін ұстандым. Осы мақсатпен мен Белл зертханасына қайтып келдім және биофизика бөлімін аштым, ол ғалымдардың керемет тобын тартты. Біз биомолекулаларды зерттедік және ЯМР арқылы биохимиялық жолдарды тұрақты изотоптармен in vivo бақылаудың әдістерін әзірледік. Осы бөлімнің мүшелері кейіннен өздері қызықты әзірлемелер жасады, олар бір Нобель сыйлығына ие болды, Курт Вутрих, Сейжи Огаваның fMRI және Джон Хопфилдтің нейрондық желілерін ойлап тапқан». (2019 жылғы ауызша тарих). Олар ЯМР-ді in vivo кеңінен қолданып, академиялық, өнеркәсіптік және мемлекеттік салаларда көптеген маңызды лауазымдарды иеленді.

Доктор Шульман 1979 жылы Йель университетінің профессоры болып қосылды. Ол 1962 жылы Гюггенхайм стипендиясын алған. Ол Ұлттық Ғылым академиясының және Медицина институтының мүшесі. Жаңа әріптестерінің таң қалуын тудырды, ол биомолекулалық құрылымды зерттеуден бас тартып, in vivo жолдарына көшті. «Бастапқыда Джефф Алджер, Камил Угурбил және Ян ден Холландер, содан кейін Кевин Бехар және Дуг Ротманның көмегімен біз ашытқы, адам бұлшық еті және мидағы in vivo метаболизмін зерттеуді жалғастырдық. Ашытқы зерттеулері 1980 жылдары жүргізілді және олардың нәтижелері 2015 және 2020 жылдары ашытқының глюкоза жолдарының метаболикалық бақылау талдауының негізі болды. Адам бұлшық етін зерттеу жолдарының әдеттегідей жол ағынын бақылау үшін емес, биохимиялық аралықтардың гомеостазын сақтау үшін киназа белсенділігі ферменттердің белсенділігін өзгертетінін көрсетті. Бұл гликогенді in vivo өлшеуге мүмкіндік берді, ол клиникалық әріптестерімен, Герри Шульман мен Ральф Де Фронзомен бірлесіп, және Дуг Ротман орындаған, біздің күшіміздің ғылыми күшіне айналған, 2 типті диабеті бар пациенттердегі глюкоза жолдарының бақылау жолдарымен салыстырылды. Бұл гликоген синтезінің ағыны, бұлшық гликогені ретінде глюкозаны сақтады, Гликоген Синтазасымен емес, 2 типті пациенттерде жеткіліксіз жұмылдырылған глюкоза тасымалдаушыларымен бақыланатынын көрсетті және кейін Дуг Ротман мен Герри Шульман бұл патологияның механизмі ретінде дамытты. «Дуг Ротман басшылығымен жүргізілген адам миының 13CЯМР зерттеулері глутамат/глутамин циклының ағынын өлшеді, осылайша электрлік, нейротрансмиттерлік және мидың электрлік өлшемдерін сандық тұрғыдан біріктірді, ол қазір мидың жұмыс істеуінің негізін құрайды. Ми, ашытқы және бұлшық еттің in vivo өлшемдері ЯМР және басқа спектроскопиялық өлшемдердің энергиясын көрсетуге жеткендіктен, 1962 жылы қойған мақсатым Белл зертханасының және Кембридждің ЛМБ-нің күшін біріктіруге қол жеткізілуде. Бұл есепте айтылған немесе өкінішке орай, еске алынбаған әріптестерге, сондай-ақ ғылымды болашақты көре білген Гюггенхайм қорына алғыс айтамын». Ол 1962 жылы Гюггенхайм стипендиясын алған. Ол Ұлттық Ғылым академиясының және Медицина институтының мүшесі (қазір Ұлттық Медицина академиясы).

Жеке өмір

Ол Стефани С. Спанглерге үйленген, және Марк Р. Шульман мен Джеймс Л. Шульман есімді екі баласы бар.