جایزه نوبل شیمی در سال 1907 به ادوارد بوشنر «برای تحقیقات بیوشیمیایی و کشف تخمیر بدون سلول» اهدا شد.
برای مدت بسیار طولانی، هم شیمیدانان و هم زیست شناسان، همیشه آن را به عنوان یک دستاورد به ویژه قابل توجه می دانستند که امکان گشودن زمینه جدیدی از فرآیندهای شیمیایی در موجودات زنده برای تحقیقات شیمیایی وجود داشت. در هر مرحله در این جهت، جنبه گیج کننده فرآیندهای زندگی کاهش می یابد، در حالی که از سوی دیگر قوانین شیمیایی کاربرد گسترده تری دارند. هر چه حوزه تحقیق در چنین جهتی دورتر باشد، محدودتر می شود به قلمرویی که باید در حد آن باقی ماند، زیرا همانطور که قبلاً گفته می شد، پدیده های چنین قلمرویی تحت قوانین خاصی هستند که هنوز در دسترس ما نبوده و تحت کنترل قرار می گیرند. نوع خاصی از به اصطلاح “نیروی زندگی”.
مدت‌هاست که پژوهشگران دوراندیش در زمینه شیمی با این ایده که فرآیندهای شیمیایی موجود در موجودات زنده چنین موقعیت استثنایی را اشغال می‌کنند، مخالفت کرده‌اند و از این رو چنین آثاری را که از نظر آنها حمایت مستقیم از دیدگاه‌های آنها ارائه می‌دهند، کاملاً به رسمیت می‌شناسند. .
در این رابطه ما در سوئد احساس می کنیم که باید توجه را به اظهارات برزلیوس جلب کنیم. جدا از فعالیت خلاقانه خود در شیمی عمومی، برزلیوس فعالانه به فرآیندهای شیمیایی موجودات جانوری و گیاهی علاقه مند بود. با توجه به اینها، او عقیده داشت که یادگیری آنها پیچیده تر و دشوارتر از واکنش های شیمیایی است که مستقل از موجود زنده انجام می شود. با این حال، به هیچ وجه نمی توانست خود را با این دیدگاه که در آن زمان عموماً وجود داشت که ماهیت آنها متفاوت است و اینکه آنها باید قوانین کاملاً متفاوتی از قانون دومی را دنبال کنند، مرتبط بداند.
برزلیوس همچنین تمایلی به شرکت در کار در این زمینه شیمی داشت، زمانی که می توانست زمان پیدا کند. او به دستاوردهای مربوط به دیگران اهمیت زیادی داد. به عنوان نمونه ای از این، پاسخ برزلیوس به وهلر را به یاد می آورم، زمانی که دومی به دلسردی خود از دست ندادن به کشف عنصر وانادیوم اشاره کرد، کشفی که به آن نزدیک بود، اما موفق به انجام آن نشد، زیرا کار را کامل نکرد. او شروع کرده بود برزلیوس با کلمات دوستانه او را دلداری داد. در همان زمان او به شایستگی وهلر در توضیح تشکیل مواد آلی اشاره کرد که در آن زمان تازه شروع شده بود. برزلیوس با اشاره به مقاله‌ای از Wohler و Liebig که به تازگی در مورد اسید سیانیک و اوره منتشر شده بود، گفت که هر کسی که چنین اثری را تولید کرده باشد به خوبی می‌تواند از کشف یک عنصر صرف نظر کند. برزلیوس می‌نویسد، می‌توان ده عنصر ناشناخته را بدون نیاز به نبوغی که برای اثری که به آن اشاره شد، کشف کرد.
از سال 1813، زمانی که این نوشته نوشته شد، این حوزه در جهات بسیار گسترده شده است. برداشتن حجابی که تاکنون پدیده‌های حیات ارگانیک را می‌پوشاند، ممکن شده است. بنابراین تعداد بسیار زیادی از مواد، که در زمان مورد بحث تصور می شد تنها توسط موجودات زنده تشکیل می شوند، اکنون می توانند به صورت مصنوعی تهیه شوند. با این حال، هنگامی که موضوع جریان درونی در طول تشکیل و تبدیل این مواد در موجودات زنده است، باید بپذیریم که دانش ما هنوز تا کامل شدن فاصله دارد. مطمئناً، دیگر گفته نمی‌شود که موجود زنده توسط یک «نیروی حیات» خاص اداره می‌شود، اما اغلب اوقات ما مجبوریم حتی امروز به عبارت دیگری بسنده کنیم که در معنای واقعی آن تفاوت چندانی با آن ندارد. اولین. اکنون اغلب گفته می شود که این یا آن فرآیند باید به عنوان یک “پدیده زندگی” یا “بیان زندگی” در سلول های خاص در نظر گرفته شود. متأسفانه ما باید بدانیم که در این امر تا حد زیادی به جای بینش عمیق تر، صرفاً یک کلمه ارائه می دهیم. مطمئناً درست است که سرزمین‌های مرزی که اکنون تحقیقات شیمیایی در آنها در تلاش برای نفوذ به پدیده‌های پیچیده و عرفانی زندگی هستند، از بسیاری جهات بسیار فراتر از جایی که در سال 1813 وجود داشت، پیشرفت کرده‌اند. به کاری که در این زمینه تحقیقات شیمیایی تجربی را گامی مطمئن فراتر برده است.
این امر در مورد کاری که اکنون موضوع جایزه است، اعمال می شود.
در چند کلمه سعی می کنم برای شما توضیح دهم که در مورد چیست.
مدت‌هاست که شیمیدان‌ها توجه زیادی به پدیده‌هایی داشته‌اند که امروزه آنها را تخمیر می‌نامیم. تحت این نام تعدادی از فرآیندهای شیمیایی را که در موجودات زنده رخ می‌دهند و برای آنها از اهمیت زیادی برخوردار هستند، درج می‌کنیم. معمولاً اینها فرآیندهای تجزیه هستند که در آن مواد ترکیبی تحت تأثیر عواملی که ما آنها را تخمیر می نامیم تقسیم می شوند. این تخمیرها، به اصطلاح، با حضور صرف خود عمل می کنند. آنها بدون اینکه خودشان دگرگون شوند، تغییرات مشخصی را در مواد دیگر ایجاد می کنند، که تأثیر هر تخمیر به یک ماده خاص یا گروه خاصی از مواد محدود می شود. این خاصیت مهم تخمیرها است که دقیقاً در چنین شرایطی که در موجودات زنده به دست می‌آیند، عمل قدرتمندی انجام می‌دهند، در حالی که تحت شرایط دیگر غالباً و به راحتی بی‌اثر می‌شوند. از سوی دیگر، از آنجایی که می‌توان با کمک‌های شیمیایی دیگر ، فرآیندهای شیمیایی را به وجود آورد که به نظر می‌رسد مشابه عملکرد تخمیرها هستند – نمونه‌های متعددی از آنها در دسترس است – اغلب اتفاق می‌افتد که برای این منظور عواملی لازم است که طبیعت آنها آنها با شرایط موجودات زنده کاملاً بیگانه و اغلب ناسازگار هستند.
در زمان‌های اخیر، به‌ویژه، پیشرفت دانش ما این احتمال را ایجاد کرده است که فرآیندهایی وجود دارند که به میزان خاصی تخمیر می‌شوند و باعث تبدیل مواد در موجودات زنده می‌شوند و بنابراین این شرایط زندگی را کنترل می‌کنند. همانطور که علم شیمی در طول قرن گذشته به دانش گسترده ای در مورد ترکیب و ساختار مواد آلی دست یافته است، در حال حاضر نیز آگاهی کامل از ماهیت و عملکرد تخمیرها ضروری است تا این علم در موقعیتی قرار گیرد که بتواند بر آن تسلط پیدا کند. قوانین تشکیل و تفکیک مواد در بدن
در همین حال، ما این تخمیرها را تا به امروز تنها با تأثیراتی که ایجاد می کنند می شناسیم. ماهیت درونی آنها و ساختار جوهر آنها هنوز برای ما ناشناخته است. با این حال، می توان امیدوار بود که راه حلی برای این معما ممکن است موضوع جایزه نوبل آینده باشد.
تعدادی از تخمیرها به راحتی قابل مشاهده هستند. این به عنوان مثال به تخمیرهایی مربوط می شود که به صورت حل شده در ترشحاتی که به دستگاه گوارش تخلیه می شوند و تأثیر زیادی در آنجا اعمال می کنند. بنابراین، کسب تجربه تجربی بسیار قابل توجهی در مورد این تخمیرها ممکن شده است.
گروه دیگری از تخمیرها، با این حال، دیده شده بود که فقط در حضور سلول های زنده رخ می دهد. به این گروه تعلق داشت، در میان دیگران، تجزیه قند به الکل و دی اکسید کربن، تحت عمل مخمر معمولی. ارتباط بین این تخمیر و حضور سلول های مخمر زنده آنقدر غیرقابل حل به نظر می رسید که این فرآیند تخمیر به عنوان “بیان زندگی” توسط سلول ها در نظر گرفته شد. بنابراین به نظر می رسید که این فرآیند برای تحقیقات دقیق تر غیرقابل دسترسی باشد.
از طریق پاستور این دیدگاه پذیرفته شد و عموماً در محافل علمی پذیرفته شد.
خدمات فراموش نشدنی پاستور این است که او نشان داد موجودات زنده ای وجود دارند که مبتکر پوسیدگی و تخمیر و تعدادی از فرآیندها هستند که اهمیت بسیار زیادی دارند. پاستور که نه تنها به دلیل نبوغ ایده هایش، بلکه با استعداد برجسته ای به عنوان یک آزمایشگر متمایز بود، همچنین سعی کرد – به ویژه در مورد تخمیر معمولی الکل – به بررسی روابط متقابل درونی در این فرآیند بپردازد. او به طور خاص سعی کرد به این سوال پاسخ دهد که آیا تخمیر الکل در درجه اول به دلیل تخمیر تولید شده توسط سلول های مخمر است، در این صورت این تخمیر باید از آنها جدا شود و بتواند مستقل از حضور سلول های مخمر زنده کار کند. با این حال، آزمایش های او، مانند آزمایش های دیگران، در مورد وقوع چنین تخمیر محلول نتیجه منفی داد. بنابراین نظر پاستور تایید شده در نظر گرفته شد، یعنی فرآیند شیمیایی در تخمیر الکلی بیان حیات توسط سلول‌های مخمر بود، و بنابراین به طور جدایی ناپذیری با زندگی آنها مرتبط بود. این دیدگاه برای چندین دهه حاکم بود.
در همان زمان که پاستور با بیان درخشان خود از اهمیت موجودات زنده به عنوان علت غایی چنین فرآیندهایی، شهرتی بی پایان برای خود به دست آورد، او با مفهوم حیاتی سیر واقعی، ترمزی بر پیشرفت علم در این زمینه گذاشت. تخمیر تا زمانی که تخمیر به عنوان «بیان زندگی» در نظر گرفته می‌شد، و از این رو پدیده‌ای غیرقابل تفکیک از زندگی، امید چندانی برای نفوذ عمیق‌تر به مسئله مسیر آن وجود نداشت. لازم به ذکر است که این امر از اهمیت بیشتری برخوردار بود زیرا نه تنها به تخمیر الکلی بلکه به گروه بزرگی از فرآیندهای مهم مربوط می شد.
در این شرایط به راحتی می توان درک کرد که زمانی که E. Buchner پس از سال ها کار موفق شد نشان دهد که تخمیر الکلی می تواند از شیره های بیان شده از سلول های مخمر، عاری از سلول های زنده تولید شود، احساس بزرگی ایجاد شد. او به طور غیرقابل انکاری نشان داد که این تخمیر به دلیل تخمیر تولید شده توسط سلول های مخمر است که می توان آن را از آن جدا کرد. تخمیر بیان مستقیم حیات توسط سلول های مخمر نیست. سلول ها می توانند کشته و از بین بروند، در حالی که تخمیر باقی می ماند.
با کار بوشنر، تخمیر ذکر شده و فرآیندهای مختلف دیگر مشابه آن از قید و بندهایی که قبلاً آنها را نگه می‌داشت و مانع از پیشرفت در تحقیقات می‌شد، رها شدند. در حال حاضر، هیچ مشکل خاصی برای به دست آوردن مقدار زیادی از مواد سلولی فعال قدرتمند و عاری از سلول های زنده از سلول های مخمر و سلول های مختلف دیگر مواجه نیست. تحقیقات روشنگر متعددی نیز در مورد خواص آن انجام شده است، بخشی توسط خود بوشنر و بخشی توسط دیگران. مناطقی که تاکنون غیرقابل دسترس بوده اند اکنون به حوزه تحقیقات شیمیایی وارد شده اند و اکنون چشم اندازهای جدید گسترده ای به روی علم شیمی گشوده شده است.
* به دلیل درگذشت پادشاه اسکار دوم دو روز قبل، مراسم معرفی باید لغو می شد. بنابراین سخنرانی که متن آن در اینجا ارائه شده است، به صورت شفاهی ارائه نشده است.