在煉金術之後:諾貝爾化學獎獲得者100年圖說:全彩視圖本

第90章 1985年度 傑羅姆·卡爾勒

　　因建立以X射線衍射確定晶體結構的直接法而榮獲1985年諾貝爾化學獎

　　傑羅姆·卡爾勒（美國，1918～），物理學家、結晶學家。1918年生於紐約，1937年獲紐約市立大學理學學士學位，1938年獲哈佛大學文學學士學位，1944年獲密執安大學物理學博士學位，1944年至1952年，卡爾勒供職於美國海軍物質結構研究實驗室，1952年任馬裏蘭大學數學物理學教授，1960年後還兼任德國基爾大學客座教授以及華盛頓科學院院士，美國科學促進會、美國物理學會、美國化學會、美國結晶學會會員等職。

　　卡爾勒所居住的社區中的大多數家庭都是歐洲移民。家長都十分重視對子女的教育和培養。卡爾勒對科學的迷戀始於參觀科學博物館，他在博物館看到了許多可操作的展品，他對展品的機械和電氣特性驚歎不已。他也喜歡在圖書館閱讀大眾科普讀物，這也激發起他對科學的興趣。卡爾勒的興趣決定了他日後在事業上的選擇。

　　卡爾勒一生最大的幸運是結識了豪普特曼，他們是紐約市立大學的同窗。豪普特曼後來專攻數學，而卡爾勒則精於物理化學，他們的成功合作最終獲得科學的最高榮譽。1943年至1944年，卡爾勒參加“曼哈頓工程”，1944年加入海軍研究實驗室，1967年成為該室研究物質結構的首席科學家。“二戰”以後，他和豪普特曼開始在該實驗室合作研究晶體結構，用數學方程來描述晶體的X射線衍射後在底片上所呈現眾多點的排列情形。根據各點強度的分析，通過方程定出晶體分子內各原子的位置。該法在1949年發表後一直被忽視，後經卡爾勒的妻子化學家伊莎拉的努力，在六七十年代，他們夫妻二人合作研究出記號附加法，證明了正切公式，使直接法應用於非中心對稱晶體時更為有效，這才漸漸使晶體學家們開始使用此法確定數千種小生物分子（包括激素、維生素、抗生素等）的三維結構。在卡爾勒與豪普特曼發展此法之前，獲得簡單生物分子的結構需要兩年時間，到了20世紀80年代，用功能強大的電子計算機完成該法所需的複雜計算隻需兩天時間。

　　卡爾勒最重要的貢獻是發明用電子、X射線和核衍射技術排列原子以分析材料基本結構的方法，即局部顯微光測定法，以及電子衍射中的衍射光譜技術。他提出用X射線衍射中的衍射強度直接解決相問題的背景理論和過程。由此，卡爾勒與豪普特曼共同獲得1985年諾貝爾化學獎。