吹嘘权利:庆祝晶体学一百周年 2018-10-26 07:08:01

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今年四月,媒体对1912年泰坦尼克号沉没100周年的报道覆盖了澳大利亚的电视频道,但今年又迎来了另一个百年纪念,这一百周年影响更深刻,更长久 - 一个字面上改变了我们的方式观察世界它与澳大利亚有更直接的联系,尽管它在我们的媒体中几乎没有被提及:晶体学百年根据国际晶体学联合会的定义,晶体学是“致力于分子和晶体研究的科学分支”结构和性质,在矿物学,化学,物理学,数学,生物学和材料科学中具有深远的应用“制备物质的晶体,然后用X射线照射

使用布拉格定律测量和解释所得的衍射图案和其他数学公式,生成晶体内容的电子密度图

该图显示了结构形成晶体的原子,地图和晶体结构都可以通过高端计算机图形软件和硬件进行可视化解决一个新的晶体结构并首次在3D中观察它提供了一种惊人的发现,就像其他晶体学不允许一样我们通过生成可以分析和探测的晶体结构来看待我们的原子世界,然后用它来设计新的和改进的分子布拉格 - 布拉格定律 - 使用晶体学来解释钠和氯化物是如何形成的盐晶体和碳原子如何相互作用形成金刚石晶体其他人使用晶体学来发现一些材料如何排斥水,植物如何收获光,抗体如何识别病原体,以及阿司匹林如何缓解炎症和疼痛1912年劳伦斯布拉格,一位年轻的澳大利亚人在工作剑桥,发现了一个重要的发现,帮助建立了晶体学领域但我们需要再回顾几十年来揭示这位出色的澳大利亚人讲述了这位出色而又引人入胜的故事1886年,劳伦斯的父亲威廉布拉格是一位在剑桥大学三一学院接受教育的英国人,他在阿德莱德大学担任数学和理论物理专业教授

他24岁时在阿德莱德,他遇到了与一位年轻的澳大利亚女子结婚,Gwendolin Todd Gwendolin本人来自一个杰出的家庭,因为她的父母是[查尔斯和爱丽丝托德](http:// enw​​ikipediaorg / wiki / Charles_Todd_(天文学家)查尔斯托德指示建立阿德莱德和阿德莱德之间的陆上电报达尔文,一个巨大的基础设施和工程事业,是当时的信息高速公路

当在1872年完成时,过去需要数月才能到达接收者的消息在24小时内到达,毫不奇怪,查尔斯和爱丽丝托德深受喜爱澳大利亚社区备受尊敬的成员:他们的名字在爱丽斯泉市被纪念托德劳伦斯布拉格河于1890年出生于一个非凡的家庭,是威廉和格温多林的三个孩子中最大的一个

他非常聪明,在14岁的圣彼得学院阿德莱德完成高中学业,并完成了相当于科学的荣誉学位三年内在阿德莱德大学,1908年,他的父亲威廉布拉格接受了利兹大学物理系主任的职位,1909年他和家人一起搬到英国劳伦斯,19岁,在剑桥大学三一学院攻读第二个本科学位自然科学他于1912年6月以一等荣誉毕业,年仅22岁

在德国大约同一时间,物理学家Max von Laue发现当X射线透过硫酸铜晶体照射时,晶体就像光栅一样生产可以在摄影胶片上测量的衍射图案Max von Laue被授予1914年诺贝尔物理学奖这一发现他的作品的重要性是衍射图案是理解形成晶体的原子结构的关键如果能够确定衍射图案与原子结构之间的关系,就会揭示物质结构的秘密劳伦斯布拉格讨论冯劳厄与父亲的合作在1912年的欧洲夏天 回到剑桥,他得出了支撑晶体学领域的公式,并在1912年11月的剑桥哲学学会会议上展示了他的发现

随后,他和他的父亲应用了这个公式 - 现在称为布拉格定律 - 来解决第一个晶体结构,岩盐(氯化钠),钻石,氯化钾等许多其他1914年欧洲爆发战争并停止科学研究1915年8月,劳伦斯被派往法国,在那里他开发了用于确定敌人炮兵阵地的声音测距方法 - 工作他后来被授予军事十字架和OBE同样的8月份,劳伦斯的弟弟鲍勃被派往加利波利,几周后他去世,仅仅两个月后,劳伦斯 - 25岁 - 和他的父亲威廉被授予了1915年诺贝尔物理学奖对晶体结构的分析很难想象当时家庭必须经历的情感In 1938年,劳伦斯被任命为剑桥卡文迪什实验物理学教授,在那里他开始研究生物分子

他招募弗朗西斯哈里康普顿克里克和詹姆斯杜威沃森 - 后来因其与核酸有关的发现而获得1962年诺贝尔生理学或医学奖 - 以及Max Ferdinand Perutz和John Cowdery Kendrew - 授予1962年诺贝尔化学奖以确定第一个蛋白质晶体结构,即血红蛋白和肌红蛋白

1912年,没有人能想象劳伦斯发现布拉格定律及其在晶体结构测定中的应用白天导致蛋白质结构,基于结构的药物设计和结构基因组学,更不用说挑战膜蛋白的晶体结构了然而这些只是一个世纪前布拉格开创性工作的许多直接后果中的一小部分虽然很少澳大利亚人知道这位非凡的人,我们的第一位诺贝尔奖获得者,以及第一位rize是有史以来最年轻的收件人,势头正在建设今年12月阿德莱德计划召开公开研讨会

在此之前,8月份,澳大利亚邮政将发布一系列五枚邮票,纪念我们早期的诺贝尔奖获得者其中一张 - 如右图所示 - 将以劳伦斯·布拉格(Lawrence Bragg)读完这个故事后,我希望你们能够购买劳伦斯·布拉格(Lawrence Bragg)邮票并用它们给你们所有的朋友和家人发信,这样你们也可以吹嘘布拉格进一步阅读:威廉和劳伦斯布拉格,父与子: John Jenkin撰写的“科学界最杰出的合作”,牛津大学出版社,2007年