Nagroda Nobla z chemii z nominowanymi Polakami

Wśród kilku Polaków nominowanych do Nagrody Nobla z chemii każdy reprezentował światowy poziom. Na liście kandydatów zabrakło jednak Jana Czochralskiego, którego przełomowe badania nad monokryształami w pełni doceniono po jego śmierci – powiedziała historyk nauki prof. Halina Lichocka. 

Przyjrzyjmy się Polakom nominowanym do chemicznej Nagrody Nobla. Dostęp do nominacji utajniony jest na 50 lat, więc możemy tylko dotrzeć do tego, kto był nominowany w latach 1901–1976. Kto Pani zdaniem najbardziej na nagrodę zasłużył? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka, historyk chemii, emerytowana profesor Instytutu Historii Nauki PAN: Myślę, że każda z osób nominowanych miała na swoim koncie istotne osiągnięcia. Gdybym miała wskazać odkrycia o największym znaczeniu i dla nas, i dla nauki światowej, wybrałabym Karola Olszewskiego – koniecznie razem z Zygmuntem Wróblewskim – oraz Leona Marchlewskiego razem z Marcelim Nenckim. Ani Wróblewski, ani Nencki nie byli jednak typowani do Nagrody Nobla choćby dlatego, że obaj zmarli, zanim te nagrody zaczęto przyznawać. 

Zanim przejdziemy do omawiania osiągnięć tych dwóch tandemów, nie zapomnijmy, że do Nagrody Nobla z chemii nominowana była również – i to jako jedyna osoba z Polski z powodzeniem – Maria Skłodowska-Curie. W bazie noblowskiej figuruje jednak nie jako Polka, ale Francuzka. 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Ona była nominowana niewiele razy – w sumie 5 nominacji – ale były to skuteczne nominacje. W 1903 r. otrzymała Nobla z fizyki z mężem Pierre’em Curie i Henrim Becquerelem za odkrycie promieniotwórczości naturalnej, a drugi raz samodzielnie w 1911 r. za wydzielenie radu w postaci metalicznej. Wrażenie robi zwłaszcza odkrycie radu i polonu w blendzie smolistej. Przeróbka ton tej rudy w nieogrzewanej szopie! To była katorżnicza praca – naprawdę podziwiam tę kobietę. 

Skłodowska-Curie jest już jednak znaną i szanowaną postacią. Oddajmy więc miejsce kolejnym wybitnym polskim chemikom. 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Muszę tu wymienić Jana Czochralskiego! On wprawdzie nigdy nie był nominowany do Nobla, ale z dzisiejszej perspektywy – zdecydowanie na tę nagrodę zasłużył. Gdyby nie Czochralski, nie wiem, czy można by dziś było np. rozmawiać przez telefon komórkowy – to ten naukowiec odkrył sposób otrzymywania monokryształów. A bez nich nie byłoby ani telefonów ani ekranów dotykowych. Jest przy tym uczonym o bodaj największej liczbie cytowań spośród Polaków w literaturze światowej.  

Jest taka anegdota, że pewnego razu Czochralski pisał stalówką przy biurku, a obok kałamarza stał tygielek z rozpuszczoną cyną. Badacz przez pomyłkę zanurzył stalówkę w cynie, a wyciągając ją, zauważył długą nitkę – okazało się, że to monokryształ. Nawet jeśli to tylko mit, to prawdą jest, że Czochralski odkrył metodę otrzymywania monokryształów metalicznych. W tamtych czasach jego badania te uznano za ciekawostkę bez praktycznych zastosowań. Jego metoda stała się ważna dopiero dziesiątki lat później, wraz z rozwojem elektroniki. 

Wróćmy do Karola Olszewskiego (1846-1915) i Zygmunta Wróblewskiego (1845–1888). 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Wróblewski był doskonale zorientowany w nauce światowej i przywiózł do Krakowa aparaturę pozwalającą na rozpoczęcie prac nad procesami przebiegającymi w niskich temperaturach, np. takimi jak skraplanie gazów. Próby skraplania gazów podejmowano już na początku XIX wieku, jednak powietrze – a dokładniej tlen i azot – uważano wtedy za tzw. gazy trwałe, nieulegające skropleniu. Tymczasem Olszewski i Wróblewski w 1883 roku jako pierwsi skroplili tlen i azot. Otrzymali z nich trwałe ciecze i wyznaczyli ich parametry krytyczne. To przyniosło im światowy rozgłos. 

Tlen skrapla się w temperaturze bliskiej minus 182 stopni C, a azot przy minus 196 stopniach C. Jak w XIX-wiecznych warunkach laboratoryjnych udawało się uzyskać tak niskie temperatury? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Na tym polegała cała sztuka. Uczeni stosowali tzw. metodę kaskadową – operowali bardzo wysokimi ciśnieniami i gwałtownym ich obniżaniem, np. przy wrzeniu alkoholu, co powodowało szybkie parowanie i spadek temperatury. To były niebezpieczne eksperymenty, gdzie ciśnienia sięgały 100 atmosfer. I Wróblewski zginął tragicznie podczas wypadku w laboratorium. To było w 1888 r., a więc wiele lat przed pierwszą edycją Nagród Nobla. Od tamtej pory Karol Olszewski pracował sam. Zasłynął jeszcze ze skroplenia i zestalenia argonu. Hel skroplił dopiero holenderski fizyk Heike Kamerlingh Onnes w 1908 roku i dostał za to Nobla. 

Pomówmy o kolejnym duecie: Leonie Marchlewskim (1869-1946) i wymienionym przez Panią Marcelim Nenckim (1847–1901). Czym ci badacze się zasłużyli? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Leon Marchlewski zajmował się chlorofilem i ustalił jego budowę chemiczną, natomiast Nencki badał barwnik krwi – hem. Panowie korespondowali ze sobą i listownie ustalili, że istnieje bardzo istotne podobieństwo między strukturą hemu a chlorofilu. Ich praca to była mozolna analiza chemiczna polegająca na wyodrębnianiu grup funkcyjnych. Z ich badań wypłynął niezwykle ważny dla biologii wniosek o bardzo bliskim pokrewieństwie świata roślin i świata zwierząt, bo chlorofil jest w pewnym sensie odpowiednikiem hemoglobiny. To było odkrycie zmieniające nasze patrzenie na świat ożywiony. Marceli Nencki nie miał szans na nominację do Nobla, zmarł, zanim przyznano pierwsze nagrody. 

Rekordzistą pod względem liczby nominacji z chemii wśród Polaków był Wojciech Świętosławski (1881–1968) – nominowano go do nagrody 15 razy. Czy w nominacjach miało znaczenie to, że w przededniu II wojny światowej był ministrem wyznań religijnych i oświecenia publicznego? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Nie, jego dorobek naukowy był bezdyskusyjnie świetny. Świętosławski był niezwykle pomysłowym fizykochemikiem o ogromnym talencie eksperymentatorskim. Zajmował się mikrokalorymetrią, czyli niezwykle precyzyjnymi pomiarami bardzo małych ilości ciepła towarzyszących procesom chemicznym i samoistnemu rozpadowi promieniotwórczemu. Udoskonalił bombę kalorymetryczną – urządzenie do pomiaru ciepła spalania pod zwiększonym ciśnieniem. Skonstruował kriometr różnicowy i dylatometryczny, co przyczyniło się do odkrycia tzw. polieutektyków. Po powrocie do Polski w 1946 roku stworzył polską szkołę azeotropii. Do słownictwa naukowego wprowadził nazwy: poliazeotropia, homo- i heteroazeotropia, zeotropia. 

Na liście polskich osób z nominacjami do Nobla pojawiają się też: Tadeusz Urbański (1901–1984), Wiktor Kemula (1902–1985), Bogdan Kamieński (1897–1973) oraz Włodzimierz Kołos (1928–1996). Czym się odznaczyli? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Każdy z nich reprezentował światowy poziom. Tadeusz Urbański był specjalistą światowej rangi w dziedzinie materiałów wybuchowych. Odkrył m.in. spiralny tor przemieszczania się fali detonacji. Opracował m.in. nowy materiał wybuchowy stosowany w górnictwie węglowym. Z racji wojskowego charakteru badań wiele jego prac objętych było tajemnicą i ujawniono je z dużym opóźnieniem. 

Wiktor Kemula zaczął rozwijać w Polsce polarografię. Jego największym osiągnięciem było wynalezienie wiszącej kroplowej elektrody rtęciowej, co stanowiło przełom w analizie polarograficznej śladowych ilości substancji. To rozwiązanie stosowane jest w badaniach laboratoryjnych do dziś. 

Bogdan Kamieński zajmował się z kolei zjawiskami na granicach międzyfazowych, adsorpcją i flotacją. Opracował m.in. teoretyczne podstawy wyznaczania stałych dysocjacji elektrolitów powierzchniowo czynnych metodą pomiaru napięcia powierzchniowego. 

A Włodzimierz Kołos? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Znałam go, bo był promotorem mojej pracy magisterskiej. Był jednym z twórców chemii kwantowej. Po pobycie na Uniwersytecie w Chicago, wykorzystując ówczesne komputery, dokonał obliczeń energii dysocjacji (rozpadu) cząsteczki wodoru. Uzyskane przez niego wyniki były pierwszym przypadkiem w historii, gdy matematyczne modelowanie teoretyczne okazało się dokładniejsze niż eksperymentalne pomiary spektroskopowe! Obliczył też dane, które posłużyły do ustalenia masy neutrina elektronowego, oraz wykonał obliczenia fuzji jądrowej katalizowanej mionami. 

Kiedy oglądamy listę kandydatów do Nobla, łatwo możemy zauważyć, że wielu naszych uczonych nominowali inni Polacy. Czy to oznacza, że po II wojnie światowej żelazna kurtyna odizolowała nas od nauki zachodniej? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Nie tyle byliśmy odizolowani, ile działała tu specyfika międzynarodowej rywalizacji – w nauce środowiska narodowe na ogół wspierają własnych kandydatów. Niemniej Olszewskiego w 1904 roku zgłosił rosyjski fizyk. W czasach PRL utrudnienia polityczne z pewnością jednak nie pomagały w budowaniu szerokiej współpracy naukowej. 

Podsumowując naszą rozmowę – jaką myśl na temat historii polskiej chemii należałoby wziąć sobie do serca? 

Prof. dr hab. Halina Lichocka: Trzeba wyciągać wnioski z historii: dobrze kształcić naszą młodzież i odpowiednio wyposażać placówki badawcze. Przed wojną zdolnych  absolwentów naszych uczelni wysyłano jako stypendystów na studia do najlepszych zagranicznych ośrodków akademickich. Byli oni zobowiązani, by wrócić do Polski i budować kadrę naukową w kraju. 

Dziś zbyt często zmagamy się z drenażem mózgów – najzdolniejsi wyjeżdżają i zostają na Zachodzie. Przykładem jest Polak prof. Krzysztof Matyjaszewski, wybitny specjalista w dziedzinie chemii polimerów i kontrolowanej polimeryzacji rodnikowej, który według doniesień medialnych był nominowany do Nagrody Nobla, a który pracuje w USA. 

Współczesna chemia to nauka zespołowa, wymagająca znakomicie wyposażonych laboratoriów i ścisłej współpracy międzynarodowej. Jeśli stworzymy młodym badaczom właściwe warunki w kraju, polskie sukcesy naukowe – i kolejne Nagrody Nobla – mogą być jedynie kwestią czasu.  

Rozmawiała Ludwika Tomala/PAP