Charles J. Pedersen Kimdir?

Charles J. Pedersen kimdir kendisi, kimya tarihinin en ilginç figürlerinden biridir. Doktora derecesi olmadan Nobel Kimya Ödülü kazanan, 40 yılı aşkın süre bir şirketin araştırma laboratuvarında çalışıp akademi dünyasına hiç adım atmadan bilimi değiştiren, Norveçli bir baba ile Japon bir annenin Kore’de dünyaya getirdiği, tam anlamıyla sınır tanımayan bir isimdir.

1987 yılında “taç eterler” adı verilen molekülleri keşfetmesinin karşılığında verilen Nobel ödülü, onun yalnızca kimyasal bir keşfin değil; sabır, merak ve sıradan bir çalışma gününün nasıl olağanüstü sonuçlar doğurabileceğinin de simgesi olduğunu gösterir.

Charles J. Pedersen Biyografisi

Charles John Pedersen, 3 Ekim 1904 tarihinde Güney Kore’nin Busan şehrinde dünyaya geldi. O dönemde Busan, Japonya’nın kontrolü altındaki bir limandı ve şehir, farklı kültürlerin, ticaret yollarının ve ulusal kimliklerin iç içe geçtiği karmaşık bir coğrafyaydı. Pedersen bu karmaşıklığın tam ortasında, belki de bu yüzden kimseye tam olarak benzemeyen bir aile ortamında büyüdü.

Babası Brede Pedersen, Norveç’ten gelmiş bir mühendisti; Japonya ve Kore’de deniz aşırı yatırımların yoğunlaştığı bu dönemde mühendislik hizmetleri vermek üzere Uzakdoğu’ya yerleşmişti. Annesi Takino Yasui ise Japon bir kadındı. Bu iki insan arasındaki evlilik, hem o dönem hem de o coğrafya için son derece alışılmadık bir birliktelikti; ve bu birliktelikten doğan çocuk, Pedersen, farklılıkla barışık olarak büyümenin ne anlama geldiğini çok küçük yaşlarda öğrendi.

Çocukluk yılları Japonya’da geçti. Nagasaki yakınlarındaki Nagasaki eyaletinde büyüyen Pedersen, Japon kültürünü ve dilini içselleştirdi; ama aynı zamanda babasının dünyasına, Avrupa’nın rasyonel düşünce geleneğine de aşinaydı. İki dünyanın arasında büyümek onu kırılgan değil, esnek kıldı. Farklı sistemlerde düşünebilme yeteneği, ileride bilim insanı olarak da en büyük avantajlarından biri olacaktı.

Pedersen’in ailesi, pek çok Avrupalının Uzakdoğu’ya geldiği dönemin tipik göç dalgasının içindeydi; ama bu ailenin hikâyesi ortalama bir göçmen anlatısından farklıydı. Babasının mühendislik mesleği sayesinde maddi olarak rahat bir ortamda büyüdü; ancak bu konfor, onu dünyadan kopuk bir balonun içinde tutmadı. Aksine Japonya’nın kalabalık sokakları, liman şehirlerinin kozmopolit atmosferi ve farklı dillerde akan konuşmalar, genç Pedersen’in zihni için zengin bir hammadde oluşturdu.

Annesi Takino, Japon kültürünün sabır, titizlik ve incelik değerlerini ona aktardı. Bu değerlerin ileride bir laboratuvarda çalışırken nasıl somut bir anlam kazanacağını düşününce, çocukluğunun bir tesadüfler dizisi olmadığını görürsünüz. Pedersen’in bilim insanı kimliği, aslında Busan’da başlayıp Nagasaki’de şekillenen o ilk yıllarda sessizce filizlenmişti.

Charles J. Pedersen Doktorasız Nobel Yolculuğu

Pedersen’in eğitim hikâyesi, akademik kariyer planlamacılarının ders kitaplarına koymak istemeyeceği cinsten bir hikâyedir; çünkü o, “doğru yolu” izlemedi ve yine de en büyük ödülü kazandı.

Japonya’daki ilk ve orta eğitiminin ardından Amerika Birleşik Devletleri’ne geçti. Ohio eyaletindeki Dayton Üniversitesi’nde kimya mühendisliği okudu ve 1926 yılında lisans derecesini aldı. Daha sonra Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’ne, yani MIT’e geçerek organik kimya alanında yüksek lisans yaptı ve 1927’de bu derecesini de tamamladı.

Buraya kadar her şey oldukça standart görünüyor. Ama sonrasında ilginç bir karar verdi: Doktora yapmayacaktı. Bunun yerine doğrudan çalışma hayatına atıldı. Amerikan kimya ve sanayi tarihinin belki de en köklü ismi olan DuPont şirketine girdi ve hayatının geri kalanını bu şirketin araştırma laboratuvarlarında geçirdi.

Bu karar, o dönemde bile sıradışıydı. Akademik dünyanın değer verdiği doktora ünvanı olmadan ciddi bir araştırmacı olunabilir miydi? Pedersen’in yanıtı, elli yıllık bir kariyerle verildi. DuPont’ta geçirdiği yıllar boyunca hem temel araştırma hem de uygulamalı kimya alanında yüzlerce proje üstlendi; polimer kimyası, antioksidanlar ve katalizörler gibi pek çok farklı konuda çalıştı. Ama asıl keşfini, neredeyse emeklilik çağına geldiğinde yaptı.

Crown Ether Keşfi

Bilim tarihinde “kazara yapılan keşifler” listesi vardır; penisilinden yapışkan bantlara, mikrodalga fırından teflona uzanan bu liste, dikkatin nerede olduğundan çok zihnin ne kadar hazır olduğunu anlatır. Pedersen’in taç eter keşfi de bu listeye adını yazdırır; ama buradaki “kaza” tam bir kazadan ibaret değildir.

1960’ların başında Pedersen, DuPont laboratuvarında bir polimer üzerinde çalışırken beklenmedik bir ürünle karşılaştı. Kontaminasyon olduğunu düşündüğü bu yan ürün, pek çok araştırmacının görmezden geleceği bir bulguya benziyordu. Pedersen ise onu görmezden gelmedi.

Bu yan ürünü izole etmeye ve karakterize etmeye çalışırken olağandışı bir şeyle karşılaştı: Söz konusu molekül, metal iyonlarını —özellikle potasyum iyonlarını— son derece seçici ve güçlü bir şekilde yakalayıp bağlıyordu. Üstelik bu bağlanma, çok özgün bir yapıdan kaynaklanıyordu: Halka biçimindeki bu organik molekül, içinde oksijen atomları barındıran bir taç gibi görünüyordu; bu yüzden Pedersen ona “taç eter” (crown ether) adını verdi.

Bu keşfin önemi hemen anlaşılmadı; anlaşılması biraz zaman aldı. Ama Pedersen sabırla devam etti. Yüzlerce farklı taç eter sentezledi, bunların metal iyonlarıyla nasıl etkileşime girdiğini ayrıntılı biçimde inceledi ve bulgularını 1967 yılında iki kapsamlı makaleyle yayımladı. Bu makaleler, kimya dünyasında gerçek bir sarsıntı yarattı.

Taç Eterlerin Kimya Bilimindeki Önemi Nedir?

Taç eterleri anlamak için önce “moleküler tanıma” kavramına kısaca değinmek gerekir. Canlı sistemlerde, özellikle hücre zarlarında, belirli iyonların içeri girip çıkmasını kontrol eden mekanizmalar vardır. Bu mekanizmalar son derece seçicidir; potasyum iyonunu geçirir ama sodyum iyonunu geçirmez, ya da tam tersi. Bu seçicilik, yaşamın sürmesi için kritik öneme sahiptir.

Pedersen’in taç eterleri, bu biyolojik mekanizmaları taklit eden sentetik moleküllerdi. Belirli bir büyüklükteki metal iyonunu neredeyse anahtar-kilit gibi tanıyıp yakalayabiliyorlardı. Bu, “konakçı-misafir kimyası” adı verilecek olan yeni bir araştırma alanının temelini attı.

Pratik uygulamalar da bir o kadar geniş bir yelpazeye yayıldı. Analitik kimyada belirli metallerin izole edilmesi, ilaç taşıma sistemlerinde etkin maddelerin kontrollü salınımı, atık sulardan ağır metallerin uzaklaştırılması, katalizör tasarımı ve sensör geliştirme gibi alanlarda taç eterler ve onlardan ilham alan yapılar yaygın biçimde kullanılmaya başlandı. Pedersen’in bulduğu şey yalnızca bir molekül değil, kimyacılara yeni bir düşünce biçimiydi: Molekülleri, yapılarına göre birbirini tanıyacak şekilde tasarlamak mümkündü.

Nobel Kimya Ödülü

1987 yılında İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, Nobel Kimya Ödülü’nü Charles J. Pedersen, Donald J. Cram ve Jean-Marie Lehn’e verdi. Üçü de konakçı-misafir kimyasının ve supramoleküler kimyanın kurulmasına katkıda bulunmuşlardı; ama bu üçlü arasında Pedersen’in yeri biraz farklıydı.

Cram ve Lehn akademisyendi; Pedersen ise tüm kariyerini bir şirketin bünyesinde geçirmiş, doktorası bulunmayan bir araştırmacıydı. Ödülü aldığında 82 yaşındaydı. Aktif bilim hayatından çoktan emekli olmuştu. Nobel’in kendisine ulaştığında ne hissetti diye sorulduğunda, sakin ve temkinli bir memnuniyetle karşılık verdiği aktarılır; büyük jestler ve coşkulu açıklamalar onun tarzına uymuyordu.

Nobel konuşmasında taç eterlerin keşif sürecini ayrıntılı biçimde anlattı. Bu konuşmanın dikkat çeken tarafı, kendisini ön plana çıkarmak yerine keşfin kendisine odaklanmasıydı. Pedersen için önemli olan, ne bulduğuydu; bunu kimin bulduğu ikinci plandaydı.

Bu ödül aynı zamanda endüstriyel araştırmanın da bir tesciliydi. Onlarca yıl boyunca üniversite değil şirket laboratuvarlarında üretilen bilimin de Nobel’e değer olduğunu, Pedersen’in örneği açıkça ortaya koydu.

DuPont’taki Kariyer: 40 Yıl

Pedersen’in DuPont’taki kariyeri 1927’de başladı ve 1969’da emekliliğiyle sona erdi; tam kırk iki yıl. Bugünün iş dünyasında bir kuşaktan fazla süren bu tür bağlılıklar nadirdir; ama Pedersen için DuPont yalnızca bir işyeri değil, bilimsel hayal gücünü özgürce kullanabileceği bir ortamdı.

DuPont, 20. yüzyılın büyük bölümünde temel araştırmayı destekleyen nadir şirketlerden biriydi. Araştırmacılarına belirli bir özerklik tanıyor, kısa vadeli ticari baskıların yanı sıra uzun vadeli keşiflere de kapı aralıyordu. Pedersen bu ortamdan en iyi şekilde yararlandı. Polimer kimyasından antioksidanlara, kataliz araştırmalarından taç eterlere uzanan geniş bir çalışma yelpazesine imza attı.

İş arkadaşları onu sakin, dikkatli ve son derece sistematik bir araştırmacı olarak tanımladı. Laboratuvarda acelesi yoktu; her deneyi titizlikle planlar, her veriyi aynı titizlikle kaydeder ve sonuçlara aceleyle atlamaktan kaçınırdı. Bu özellikler, taç eter keşfinde de belirleyici oldu; başka biri görmezden geleceği ya da hızla bir kenara itebileceği o yan ürünü, Pedersen’in sabrı ve dikkatli gözü değerli kıldı.

Charles J. Pedersen’in Kişiliği ve Çalışma Felsefesi

Pedersen, bilim insanı kimliğiyle kamuya öne çıkan türden biri değildi. Televizyon söyleşileri, popüler bilim yazıları ya da büyük konferanslar onun doğasına uymuyordu. Nobel ödülünü kazanana kadar bilim camiasının dışında neredeyse hiç tanınmıyordu; ve bu durum onu rahatsız etmiyordu.

Eşi Susan Ault ile birlikte Salem, New Jersey’de sakin bir yaşam sürdürdü. Emekliliğinde bahçeyle ilgilendi, olta balıkçılığı yaptı ve doğada zaman geçirdi. Büyük akademik çevrelerin koşuşturmacasından uzakta, sade bir hayat seçmişti. Bu sadelik, onun bilim anlayışıyla da örtüşüyordu; şatafat değil, öz; konuşmak değil, yapmak.

Bilime bakışı her zaman pratikti ama aynı zamanda derinden meraklıydı. “Neden?” sorusu, onun için bir son nokta değil daima bir başlangıç noktasıydı. Taç eter keşfinde de bu merak belirleyiciydi; neden bu molekül bu kadar seçici davranıyor? Neden diğer iyonlarla değil de yalnızca belirli iyonlarla bu kadar güçlü bağlanıyor? Bu sorular, onu derinlere çekti ve sonunda tarihsel bir keşfe götürdü.

Charles J. Pedersen’in Mirası Nedir?

Pedersen’in mirası birkaç katmanda kendini gösterir. İlk ve en somut katman, supramoleküler kimyanın kurulmasına yaptığı katkıdır. Bugün bu alan, ilaç geliştirmeden malzeme bilimine, nanoteknolojiden sensör teknolojisine uzanan geniş bir yelpazede araştırmacıların çalıştığı aktif ve büyüyen bir disiplindir. Taç eterlerin açtığı fikri pencere, henüz kapanmış değildir.

İkinci katman daha sembolik ama bir o kadar önemlidir: Pedersen, akademik unvanların her şey olmadığını, merakın ve sabrın kâğıt üzerindeki derecelerden daha güçlü olabileceğini kanıtladı. Doktorasız Nobel kazanması, bilim insanı olmak için tek bir yolun olmadığını hatırlatan önemli bir örnektir.

Üçüncü katman ise kültürel çeşitliliğe dairdir. Norveçli bir baba, Japon bir anne ve Kore’de başlayan bir hayat; bu çeşitlilik, onu hem kişisel hem de entelektüel olarak farklı kıldı. Tek bir kültürün sınırlarına sığmayan Pedersen, düşüncede de sınır çizgilerini zorlamaktan çekinmedi.

26 Ekim 1989’da hayatını kaybeden Pedersen, geride dönüştürücü bir keşif, yüzlerce bilimsel yayın ve kuşaklarca sürecek bir etki bıraktı. Kimya tarihinin en sessiz devrimcilerinden biriydi; ama sessizlik hiçbir zaman önemsizlikle aynı şey değildir.

 

Bilgi	Detay
Gerçek Adı	Charles John Pedersen
Doğum Tarihi	3 Ekim 1904
Doğum Yeri	Busan, Kore (dönemin Japonya kontrolündeki bölgesi)
Ölüm Tarihi	26 Ekim 1989
Ölüm Yeri	Salem, New Jersey, ABD
Boyu	Bilinmiyor
Kilosu	Bilinmiyor
Burcu	Terazi
Medeni Hali	Evliydi
Eğitimi	Dayton Üniversitesi (Kimya Mühendisliği, BS); Massachusetts Teknoloji Enstitüsü / MIT (Organik Kimya, MS)
Mesleği	Kimyager, Araştırmacı (DuPont)
İnsanlığa Kattığı Şeyler	Taç eterleri (crown ethers) keşfetti; supramoleküler kimyanın temelini attı; ilaç taşıma, metal iyonu tanıma ve sensör teknolojileri üzerinde kalıcı etkiler bıraktı; Nobel Kimya Ödülü’nü kazanan ilk endüstriyel araştırmacılardan biri oldu

 

Kaynakça

• Pedersen, C.J. (1967). Cyclic Polyethers and Their Complexes with Metal Salts. Journal of the American Chemical Society, 89(26), 7017–7036.
• Pedersen, C.J. (1988). The Discovery of Crown Ethers. Nobel Lecture, December 8, 1988. Nobel Foundation.
• Cram, D.J. & Lehn, J.M. (1988). Nobel Lectures in Chemistry 1987. Angewandte Chemie International Edition, 27(7), 895–943.
• Lehn, J.M. (1995). Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives. Weinheim: VCH.
• Seeman, J.I. (2002). Charles J. Pedersen: Pioneer of Crown Ether Chemistry. Chemical Heritage, 20(1), 28–33.
• Stoddart, J.F. (2012). The Chemistry of the Mechanical Bond. Chemical Society Reviews, 38(6), 1802–1820.
• Nobel Foundation. (1987). The Nobel Prize in Chemistry 1987 – Press Release. Nobelprize.org.
• Vögtle, F. (1991). Supramolecular Chemistry: An Introduction. New York: Wiley.