นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 201 กรกฎาคม - สิงหาคม 2559

47 / 62

47 ปีที่ 44 ฉบับที่ 201 กรกฎาคม - สิงหาคม 2559
บรรณานุกรม
Rupp, B. (2009). Biomolecular Crystallography: Principles, Practice and Applications to Structural Biology. New York: Garland Science.
ของโมเลกุลที่มีอะตอมจ�ำนวนมากกว่า 15 อะตอมขึ้นไปจึงต้อง
ใช้วิธีเดาต�ำแหน่งของอะตอม แล้วค�ำนวณรูปแบบการเลี้ยวเบน
ที่คาดว่าจะเกิดขึ้น จนกระทั่งผลการเดาสอดคล้องกับผลการ
ทดลอง และนั่นก็หมายความว่าการวิจัยเรื่องต่างๆ ในแนวนี้
จึงใช้เวลานานเป็นเดือน
แต่เมื่อ Hauptman และ Karle ได้พัฒนาเทคนิค
direct method ขึ้นมา ซึ่งสามารถช่วยให้นักทดลองรู้เฟสของ
คลื่นทุกคลื่นที่มาแทรกสอดกัน แล้วใช้เทคนิค structure invariant
ซึ่งแสดงผลรวมของเฟสต่างๆ โดยใช้ทฤษฎีความเป็นไปได้
ทางคณิตศาสตร์ที่ใช้อาศัยการหา structure factor ของผลึก
การพัฒนาเทคนิคนี้ขึ้นมาท�ำให้นักทดลองใช้เวลาน้อยลงมาก
ผลงานของ Hauptman และ Karle ที่ตีพิมพ์เผยแพร่
ในปี ค.ศ. 1953 ในหนังสือ Solution of the Phase Problem:
The Centrosymmetric Crystal ซึ่งจัดพิมพ์โดย American
Crystallographic Association (ACA) มิได้เป็นที่ยอมรับใน
วงวิชาการในทันที เพราะไม่มีใครเข้าใจความส�ำคัญของเรื่องนี้
และเทคนิคการค�ำนวณที่ใช้ก็ยุ่งยากด้วย
จนกระทั่งปี ค.ศ. 1965 เมื่อ Michael Woolfson
เริ่มน�ำคอมพิวเตอร์มาใช้ในการหาโครงสร้างของผลึก แล้วใช้
เทคนิคการวิเคราะห์แบบ Fourier กับเทคนิค direct method
ของ Hauptman กับ Karle เพื่อหาโครงสร้างที่เป็นไปได้ จนได้
ค�ำตอบ เทคนิคของ Hauptman กับ Karle จึงได้รับการยอมรับ
ว่ามีสมรรถภาพสูงในการหาโครงสร้าง 3 มิติของโมเลกุล
ในเวลาต่อมา เมื่อโลกคอมพิวเตอร์มี algorithm
ที่ได้รับการพัฒนา นักเคมีระดับธรรมดาก็สามารถหาโครงสร้าง
ของโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอม 250 อะตอมได้ภายในเวลา
ไม่กี่นาที
ผลงานนี้ท�ำให้ Hauptman และ Karle ได้รับรางวัล
โนเบลสาขาเคมีปี 1985
เมื่ออายุ 53 ปี Hauptman ได้เข้ารับต�ำแหน่ง
ผู้อ�ำนวยการ Medical Foundation ที่เมือง Buffalo รัฐ New York
(ในเวลาต่อมาสถาบันนี้ได้เปลี่ยนชื่อเป็น Hauptman-Wood-
ward Medical Research Institute เพื่อเป็นเกียรติแก่ Hauptman
และ Helen Woodward ซึ่งเป็นมหาเศรษฐินีผู้ได้อุทิศเงิน
ในการจัดตั้งสถาบันนี้)
ลุถึงปี ค.ศ. 1988 เทคนิคของ Hauptman และ
Karle ก็ท�ำให้โลกตื่นตาตื่นใจเมื่อได้เห็นโครงสร้างของโมเลกุล
ที่ประกอบด้วยอะตอมจ�ำนวนกว่า 1,000 อะตอม
ในเวลาต่อมาเทคนิค direct method ของ Hauptman
ได้ถูกน�ำไปประยุกต์ใช้กับโมเลกุลที่มีอะตอมไฮโดรเจนซึ่งเป็น
อะตอมเบาที่ไม่สามารถใช้รังสีเอกซ์ศึกษาได้ ด้วยการปรับ
เปลี่ยนเฟสของคลื่นต่างๆ ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม และ
Hauptman เรียกเทคนิคนี้ว่า shake and bake เพราะเทคนิค
นี้ไม่เพียงแต่สามารถบอกต�ำแหน่งของอะตอมได้เท่านั้น ยัง
ท�ำให้นักผลึกศาสตร์รู้ระยะห่างระหว่างอะตอม มุมระหว่าง
พันธะเคมี และอธิบายความว่องไวในการท�ำปฏิกิริยาเคมีของ
โมเลกุลได้ด้วย
ทุกวันนี้นักผลึกศาสตร์มีข้อมูลด้านโครงสร้างของ
โมเลกุลจ�ำนวนหลายแสนโมเลกุลแล้ว และโครงสร้างเหล่านี้มี
ประโยชน์ในการออกแบบทดสอบตัวยา และสารตามเงื่อนไขต่างๆ
ในด้านชีวิตส่วนตัว Hauptman เป็นคนที่มีบุคลิกภาพ
อบอุ่น ชอบการเป็นครูและตั้งใจสอนหนังสือ มีความอดทน
เวลาสอนมักพูดช้า เพื่อให้นิสิตฟังจนเข้าใจ และมักเปิดโอกาส
ให้นิสิตถามหลังการบรรยายเสมอ ทั้งตั้งแต่ในสมัยก่อนและ
หลังจากที่ได้รับรางวัลโนเบล
เมื่ออายุ 89 ปี Hauptman ได้รับทุนวิจัยของ Human
Frontier Science Program เพื่อหาโครงสร้างของสสารด้วย
เทคนิคการเลี้ยวเบนนิวตรอน
ในยามว่าง Hauptman ชอบพักผ่อนด้วยการฟัง
ดนตรีคลาสสิก และปีนเขา Hauptman เสียชีวิตที่เมือง Buffalo
ในวัย 94 ปี เมื่อวันที่ 23 ตุลาคม ค.ศ.2011
ที่มา:
Jerome Karle (ซ้าย), Herbert Aaron Hauptman (ขวา)
ที่มา: