Matt Lightfoot über die Karriere in der Cambridge Structural Database

Matt Lightfoot ist ein Chemiker, der seit fast 20 Jahren nicht mehr in einem Labor gearbeitet hat. “Aber wenn Sie diesen Job machen, sind Sie von Chemie umgeben”, sagt er.

Als wissenschaftlicher Hauptredakteur am Cambridge Crystallographic Data Center (CCDC) kümmert sich Lightfoot um die Cambridge Structural Database (CSD), ein Archiv organischer und metallorganischer Kristallstrukturen, das seit den 1960er Jahren Verbindungen sammelt. Anfang dieses Jahres feierte der Zentralverwahrer einen wichtigen Meilenstein – seine einmillionste Struktur .

Als Lightfoot 2001 seine Karriere bei CCDC begann, war der CSD mit 200.000 Strukturen rund ein Fünftel seiner derzeitigen Größe. Er war bereits mit der Datenbank vertraut, nachdem er direkt an der Universität von Manchester in Alkalimetallkoordinationschemie promoviert hatte und während dieser Zeit regelmäßig den CSD benutzte. Lightfoot gehörte zu einem kleinen Team von Redakteuren, die daran arbeiteten, von Forschern eingereichte Kristallstrukturen in CSD-Einträge umzuwandeln.

“Während meiner Promotion war ich ziemlich viel im Labor, daher war es ein großer Unterschied, besonders früh”, erinnert er sich daran, dass er beim CCDC angefangen hat. “Sie könnten lange Zeit am Computer sitzen, weil [Datenbankeinträge vornehmen] ein ziemlich langsamer, manueller Prozess war.”

Damals wurde nur ein kleiner Teil der Strukturen elektronisch beim CSD eingereicht. Viele mussten aus gedruckten Zeitschriftenartikeln abgetippt werden. Und selbst wenn Strukturen im Dateiformat für kristallografische Informationen (dem Standardformat für die Darstellung kristallografischer Informationen) ankamen, war der Prozess der Eingabe in die Datenbank mühsam. “In der Datei sind nur Koordinaten angegeben, und es wird nicht angegeben, was mit was verbunden ist oder wie die Chemie ist”, sagt Lightfoot. “Wir mussten das alles klären.”

Natürlich hat sich seitdem viel geändert. Mittlerweile sind 99% der Einreichungen beim Zentralverwahrer elektronisch, und spezielle Software hilft, einen Großteil des Prozesses zu automatisieren. Das CCDC hat auch Vereinbarungen mit den meisten großen Verlagen, die kristallografische Informationen aus akzeptierten Veröffentlichungen direkt einreichen.

Es war vor ungefähr neun Jahren, sagt Lightfoot, als ernsthafte Anstrengungen unternommen wurden, um den CSD effizienter und automatisierter zu machen. Zu diesem Zeitpunkt leitete er die Gruppe der Datenbankeditoren. “Wir haben ungefähr 25 bis 30 Strukturen pro Tag bearbeitet, und das war nicht nachhaltig, als wir 50 bis 60.000 pro Jahr bekamen”, sagt er. Dies führte zu einer Überprüfung des Prozesses und Lightfoot wurde beauftragt, ein dreijähriges Projekt zur Überholung der internen Systeme zu leiten, damit das Team schneller und effektiver arbeiten kann.

“Ich wurde zum Product Owner – einer Art interner Benutzeranforderungsperson, die einem Entwicklerteam hilft, die Anforderungen zu verstehen”, sagt er. Die Aufgabe bestand darin, eng mit den Entwicklern zusammenzuarbeiten, um die veraltete Software des CSD von Grund auf neu zu schreiben. Lightfoots frühere jahrelange Erfahrung als Redakteur war von unschätzbarem Wert – er wusste, wie die Datenbank funktionierte und verstand die Bedürfnisse der Forscher, die sie verwenden würden.

2013 wurde das neue System eingeführt. Jetzt können seine Redakteure täglich etwa 100 Strukturen verarbeiten.

Im Anschluss daran ist Lightfoot weiterhin Produktbesitzer und kümmert sich um interne und externe Projekte. “Ich verbringe jetzt wahrscheinlich die Hälfte meiner Zeit mit Entwicklern und die Hälfte mit der Datenbank”, sagt er. “Es ist ziemlich abwechslungsreich und ziemlich beschäftigt.”

Eines der Projekte, an denen er derzeit beteiligt ist, ist die Zusammenarbeit mit anderen Datenbanken, die Strukturdaten zu anorganischen Verbindungen enthalten, um den Zugang zu ihren Daten über ein vom CCDC entwickeltes Ablagerungsportal zu verbessern. “Wir haben viele gute Rückmeldungen darüber erhalten, wie nützlich es für die Community ist, da die Grenze zwischen anorganisch und organisch immer weniger wichtig wird”, sagt Lightfoot.

Der Zentralverwahrer selbst wächst und entwickelt sich weiter, und die Geschwindigkeit, mit der neue Strukturen eingereicht werden, nimmt weiter zu. Laut Lightfoot war der Meilenstein von einer Million Strukturen für die kristallografische Community ein ziemlicher Erfolg, und mit dem Aufkommen der Technologie für maschinelles Lernen, die große Datenmengen verarbeiten kann, liegen viele aufregende Möglichkeiten vor uns.

“In vielen Disziplinen gibt es keine so gute Ressource”, sagt er. “Als ich anfing, gab es etwas mehr als 200.000 [Strukturen], und jetzt gibt es eine Million – das sind ziemlich viele Daten.” Maschinelles Lernen hat dem CCDC bereits geholfen, die automatische Kuratierung neuer Strukturen zu verbessern, und Lightfoot möchte ähnliche Ansätze verwenden, um mehr über die in der Datenbank enthaltenen Strukturdaten zu erfahren. Wichtig ist, dass die neue Technologie auch der breiteren wissenschaftlichen Gemeinschaft neue Möglichkeiten eröffnet: “Ich freue mich, dass unsere hohe Datenqualität es anderen ermöglicht, KI und maschinelles Lernen zu nutzen, um neue Erkenntnisse aus dem CSD zu gewinnen.”

Im Juli stellte das Weltwirtschaftsforum seine jährliche Liste der 21 besten wissenschaftlichen Köpfe der Welt unter 40 Jahren vor. Zu dieser Liste gehört Ruth Morgan, Direktorin des Londoner Universitätszentrums für Forensik, der weltweit ersten interdisziplinären forensischen Wissenschaftsabteilung, die sich der Reduzierung widmet Justizirrtümer.

Morgan scheut nicht die Vorstellung, dass sich ihre Disziplin in einer Krise befindet, oder den Glauben, dass viele forensische Techniken in Gerichtsverfahren ungerechtfertigt als Evangelium behandelt werden. Ihr Interesse an falsch interpretierten Beweisen begann während ihrer Promotion an der Universität von Oxford, wo sie untersuchte, wie geowissenschaftliche Techniken zur Aufdeckung von Verbrechen beitragen können. Morgan, der seitdem auf diesem Gebiet tätig ist, stellte bald fest, dass sich die meisten Forschungsarbeiten auf die Entwicklung neuer, immer genauerer Techniken konzentriert haben, mit denen so viele Informationen wie möglich gesammelt werden können. “Was ironisch ist, ist, dass wir auf diese Weise in eine Position geraten sind, in der die Interpretation von Beweisen eine größere Herausforderung darstellt”, sagt sie.  

Die Zeichen falsch verstehen

Es ist ein Jahrzehnt her, seit die forensische Wissenschaft einen großen Einfluss auf einen einflussreichen Bericht der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten (NAS) hatte, in dem unter anderem das Problem der Fehlinterpretation forensischer Beweise hervorgehoben wurde. Die Veröffentlichung des Berichts war ein wichtiger Moment für Morgan. “Das war eine großartige Bestätigung dafür, dass die Richtung, in die ich an der UCL forensische Forschung betrieben habe, einem sehr aktuellen Bedarf entsprach.”

Die Stärkung des bestehenden Systems reicht nicht aus, um die Krise zu bewältigen. Eine ganzheitliche Reform ist erforderlich

RUTH MORGAN

Der Bericht führte zu einer Verschiebung hin zu einer genaueren Prüfung forensischer Beweise. Peter Neufeld, Mitbegründer des Innocence Project, einer gemeinnützigen Organisation, die mithilfe von DNA-Tests zu Unrecht verurteilte Personen entlastet, sagt, der NAS-Bericht habe “unschuldige Menschen befreit und Leben gerettet”. Bisher wurden 365 Personen in den USA aufgrund von DNA-Analysen entlastet , von denen 44% aufgrund einer „falschen Anwendung der forensischen Wissenschaft“ verurteilt wurden.

Obwohl das Problem falsch interpretierter forensischer Beweise ein großes ist, hat das Problem weltweit nur wenig Mittel erhalten. Morgan und ihre Kollegen sind eines der wenigen Teams, die mehr Licht in das Problem bringen wollen. In einer   im letzten Jahr veröffentlichten Studie untersuchten sie fast 1000 Fälle beim Berufungsgericht, in denen zwischen 2010 und 2016 forensische Beweise verwendet wurden, um Personen vor englischen und walisischen Gerichten zu belasten. Sie stellten fest, dass die Beweise in 22% der Fälle falsch interpretiert worden waren .

Aber Morgan glaubt, dass diese Figur nur die Spitze des Eisbergs ist. Im Jahr 2015 führte das US Federal Bureau of Investigation (FBI) eine eigene Studie durch, in der 268 Fälle untersucht wurden, in denen jemand anhand von Haarbeweisen eines Verbrechens für schuldig befunden wurde. Es wurde festgestellt, dass die forensischen Beweise in 96% dieser Fälle falsch interpretiert wurden.

In jüngerer Zeit war Morgan als Sonderberater für die Untersuchung des britischen Oberhauses zu forensischen Beweismitteln tätig, die im Mai dieses Jahres zu dem Schluss kam, dass das Feld aufgrund von Budgetkürzungen, verwirrenden Vorschriften und dem Wachstum von computergestützten und anderen digitalen Geräten nicht mehr funktioniert Beweise. Morgan ist enttäuscht, dass die Antwort der britischen Regierung auf die Untersuchung die Bedeutung der Grundlagenforschung und den Mangel an Finanzmitteln für dieses Gebiet nicht anerkennt. “Die Stärkung des bestehenden Systems reicht nicht aus, um die Krise zu bewältigen”, sagt sie. Stattdessen ist eine ganzheitliche Reform erforderlich. 

Das Spiel verbessern

Die forensischen Wissenschaften sind “zweifellos eine technologische Erfolgsgeschichte”, sagte Morgan in einem TED-Vortrag im vergangenen Jahr , da es jetzt Techniken gibt, mit denen Menschen aus kleineren Materialspuren (wie Haaren, Stoffen oder DNA) schneller als je zuvor identifiziert werden können. Das Problem sei jedoch, dass es schwierig sei festzustellen, wann und wie bestimmte Materialien dort ankamen.

Dies ist wichtig, da es möglich ist, positiv auf Schussrückstände zu testen, ohne jemals eine Waffe abzufeuern, indem Sie einfach mit einer Person in Kontakt kommen, die kürzlich Schusswaffen verwendet hat, oder indem Sie denselben Gegenstand wie sie berühren oder auf einem Sitz sitzen, auf dem sie saßen. Die Verfolgung dieser Transferhistorie ist ein Rätsel, an dem Morgan und ihr Team gearbeitet haben.

“Die Arbeiten am individuellen Mikrobiom zeigen ein echtes Potenzial für die Diskriminierung zwischen Individuen”, sagt Morgan. Neue Technologien allein lösen das Problem zwar nicht, bieten jedoch bessere Einblicke in den Kontext, in dem Ereignisse stattfinden, und erleichtern die Unterscheidung zwischen primärem, sekundärem und tertiärem Materialtransfer.

Insgesamt ist Morgan optimistisch in Bezug auf die Zukunft des Feldes und stellt fest, dass ein größerer Dialog über die Herausforderungen, denen sich das Feld gegenübersieht, eher Veränderungen auslösen wird. Sie geht davon aus, dass die Zukunft nicht nur die derzeitigen Praktiken zur Interpretation von Beweismitteln verbessert, sondern auch mehr forensische Techniken hervorbringen wird. Ihr Team entwickelt sogar einige: Die Gruppe hat kürzlich ein  Papier veröffentlicht  , das zeigt, dass Parfums und Düfte auf Stoffen zurückverfolgt werden können, und es untersucht andere potenzielle Quellen für forensisches Material wie Spuren-DNA und einzellige Algen, die als Kieselalgen bekannt sind.

Neue Techniken wie diese werden angesichts der Herausforderungen, vor denen bestehende Methoden stehen, einer genaueren Prüfung unterzogen. Wie Morgan sagt, “haben wir in den letzten 10 Jahren gelernt, dass die Wissenschaft nicht immer eindeutige Antworten geben kann”.

Ein junger Computerchemiker aus Indien, der in Italien an seiner Promotion arbeitet, erhält während der Pandemie die Aufmerksamkeit der Medien für sein soziales Handeln

In dieser schwierigen Zeit meldet sich Chemistry World bei Chemikern auf der ganzen Welt, um zu sehen, wie sie die Covid-19-Pandemie überstehen.

Akash Deep Biswas stammt aus Tezpur, Assam – einer Stadt im Nordosten Indiens am Ufer des Brahmaputra. Ein Stipendium der Scuola Normale Superiore in Pisa ermöglichte es ihm, im Dezember 2016 nach Italien zu kommen, um dort zu promovieren. Der Computerchemiker soll seine Abschlussarbeit bis Oktober 2020 einreichen. Covid-19 hat in seinen Plänen ein wenig Schluckauf verursacht. Aber Biswas bleibt auf dem Laufenden und nutzt all seine Energie und sein wissenschaftliches Fachwissen, um das Virus zu bekämpfen und seine Promotion abzuschließen.

Seine Arbeit hatte sich auf die Hydratationshülle von 17 Proteinen konzentriert, aber er beschloss im Februar, sich auf die Sars-CoV-2-Hauptprotease als Wirkstoffziel zu konzentrieren. Nachdem er Mitte Februar einen Artikel in der Zeitschrift Physical Chemistry Chemical Physics veröffentlicht hatte, haben er und seine Kollegen die Covid-19-Hydratationshülle untersucht und insbesondere versucht, ein Molekül zu identifizieren, das die Protease hemmen und dadurch verhindern kann, dass sich das Virus selbst repliziert ein menschlicher Wirt.

“Ich habe gesehen, dass jeden Tag Menschen sterben. Da ich Erfahrung in der Arzneimittelentwicklung habe, war es meine Idee, die Richtung zu ändern”, erklärt Biswas. “Ich bin ein großes Risiko eingegangen, indem ich den Kurs gewechselt und den größten Teil meiner Zeit damit verbracht habe, an Covid-19 zu arbeiten … aber ich bin bereit, alles für die Menschheit zu tun.”

Seine Forschungsgruppe, die unter der Leitung des theoretischen und rechnergestützten Chemikers Vincenzo Barone steht, besteht aus mehr als 20 Forschern. Ihr Labor wurde am 13. Februar geschlossen und das gesamte Team arbeitet von zu Hause aus. Biswas und seine Kollegen kommunizieren derzeit per E-Mail und richten bei Bedarf virtuelle Besprechungen ein.

“Die Dinge gehen voran, aber sie sind etwas langsam”, sagt Biswas. “Wir sind Computerleute, wenn wir uns nur über [Google] Hangouts treffen, ist das genug für uns”, fügt er hinzu. “Wir sind von diesem Mandat, von zu Hause aus zu arbeiten, im Vergleich zu den experimentellen Menschen nicht sehr betroffen.”

Nicht nach Hause gehen

Biswas fühlt sich tief in Italien verwurzelt. Seit dem Ausbruch von Covid-19 hat die indische Botschaft des Landes mehrfach darum gebeten, dass er und andere indische Studenten, die dort studieren, nach Hause zurückkehren. Biswas hat einige Freunde, die im März von Rom nach Indien geflogen wurden, aber er hat sich allen Versuchen widersetzt, ihn nach Hause zu bringen. “Unter keinen Umständen werde ich diesen Ort verlassen”, sagt er gegenüber Chemistry World . Er fühlt sich dem Land verpflichtet und wird erst abreisen, wenn das Virus dort unter Kontrolle ist.

In der Zwischenzeit verwendet Biswas nicht nur sein von der italienischen Regierung finanziertes Stipendium, um seine Rechnungen und die seiner Familie in Indien zu bezahlen, sondern spendete am 23. März auch einen Monat seines Gehalts an das italienische Gesundheitsamt. “Viele Menschen haben sich dieser Bewegung angeschlossen, und ich war wirklich sehr glücklich”, erzählt er. Er plant auch, einen Teil seines Gehaltsschecks für den folgenden Monat für die Sache zu geben. “Ich werde eine zweite Spende machen, einen Mindestbetrag, weil meine Familie das Geld braucht, um andere Menschen zu inspirieren, die darüber nachdenken, ob sie spenden sollen oder nicht”, sagt Biswas.

Solches soziales Handeln ist der wichtigste Weg, um seine Stimmung aufrechtzuerhalten, sagt er. In der Tat haben die lokalen italienischen Medien die großzügigen Spenden von Biswas und seine Kampagne hervorgehoben, um Forscher im Land dazu zu bringen, das nationale Gesundheitssystem zu unterstützen. Biswas hat auch dazu beigetragen, eine Organisation zu gründen, die Lernmaterialien an Kinder in Gebieten Indiens spendet, in denen solche Vorräte fehlen, und er leitet auch eine separate Anstrengung, um streunende Hunde in Guwahati, Assam, Indien, zu füttern.

Er hat auch in Indien einige Bekanntheit für seine Bemühungen in dieser schwierigen Zeit erlangt. Biswas hat eine Facebook Live-Serie gestartet, um Menschen in Indien zu beraten, wie sie mit dieser Pandemie und den daraus resultierenden Sperren umgehen können. Einige dieser Videos sind viral geworden.

Die Quarantäne in Italien wird voraussichtlich mindestens bis in den Mai hinein andauern, und Biswas fühlt sich in seiner Wohnung klaustrophobisch. Früher hatte er drei Mitbewohner, aber einer ging im Februar, um bei seinen Eltern zu sein, und er gab einem anderen Mitbewohner ein Ultimatum, da er den ganzen Tag mit Freunden in einer Wohnung im Obergeschoss verbrachte und dann nach Hause zurückkehrte, um zu schlafen. “Unsere Quarantäne nützt nichts, wenn er kommt und geht … also haben wir ihm streng gesagt, dass er sich entscheiden muss, hier zu bleiben oder oben zu bleiben, und er hat sich entschieden, nach oben zu gehen”, erklärt Biswas.

Krank werden

Jetzt hat er nur noch einen Mitbewohner – einen Italiener, der an der Universität von Pisa studiert. Die beiden sind streng unter Quarantäne gestellt, nachdem sie die Wohnung zuletzt am 24. März verlassen haben, um in den Supermarkt zu gehen.

Als wir jedoch sprachen, war Biswas einige Tage zuvor an Körperschmerzen, hohem Fieber, Erschöpfung und Kopfschmerzen erkrankt. Ihm wurden Antibiotika verschrieben, und weil sie jetzt zu wirken scheinen, hat sein Arzt keinen Covid-19-Test angeordnet. “Ich bin mir sicher, dass sie während dieser Sperrung sofort mit dem Test fortfahren werden, wenn ich mich wieder krank fühle”, sagt er.

Einer seiner Freunde wurde mit dem Virus infiziert, aber es ist unklar, ob jemand in seinem Labor oder an seiner Universität Covid-19 hat, da Scuola Normale Superiore solche Informationen nicht veröffentlicht.

Biswas geht davon aus, dass es in Italien möglicherweise erst Ende Juli wieder normal wird. Er sagt, dass sein Labor und seine Universität vielleicht etwas früher geöffnet sind, aber er erwartet, dass gewöhnliche Aktivitäten wie die Teilnahme an gesellschaftlichen Veranstaltungen und Konferenzen viel länger dauern werden.

Aber es gibt hoffnungsvolle Anzeichen. Die Zahl der aktiven Covid-19-Fälle in Italien ist erst kürzlich zum ersten Mal seit Beginn der Krise gesunken. Nach Angaben der italienischen Zivilschutzbehörde betrug die Gesamtzahl der Neuinfektionen mit Coronaviren am 21. April landesweit knapp 184.000, wobei mehr als 24.600 Todesfälle auftraten .

In den letzten zweitausend Jahren haben wir in der Wissenschaft einen langen Weg zurückgelegt . Wir glauben nicht mehr, dass zum Beispiel alles aus Wasser oder Feuer besteht oder dass der menschliche Körper nur aus vier Dingen besteht. Aus diesem Thema – eines, über das Sie im Klassenzimmer seufzen oder das Sie vor den Prüfungen frustriert sein könnten – sind einige der wichtigsten Entwicklungen der Menschheit hervorgegangen .

Das Gebiet der Chemie hat zu dieser Entwicklung beigetragen, und diese Disziplin hat uns einen Teil unseres Grundwissens über die Welt vermittelt. All diese Dinge mögen wir jetzt für selbstverständlich halten: dass die Welt aus winzigen Teilchen besteht, dass man Dinge wie Kohle verbrennen kann, um Wärme zu gewinnen. Darüber hinaus hat die Chemie unser Leben revolutioniert. Sie bietet uns Technologien von Strahlung über Sonnenkollektoren bis hin zum Farbstoff in Jeans.

Wenn viele Leute denken, dass Chemie für den Akademiker, den Professor oder den verrückten Wissenschaftler in seinen großen runden Gläsern und seinem weißen Laborkittel bestimmt ist, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass es so viel mehr ist. Und diese verrückten Chemiker haben Ihr Leben mehr verändert, als Sie wahrscheinlich glauben .

Die Begründer der modernen Chemie: Berühmte Chemiker des 18. Jahrhunderts

Das 18. Jahrhundert brachte Entwicklungen auf allen Gebieten der Wissenschaft mit sich, nicht zuletzt in der Chemie. Es war eine Zeit des Experimentierens und Entdeckens , und in vielen Disziplinen gab es eine Fülle neuer Theorien. In diesem Moment bildeten der Beitrag und die Leistung einer Reihe von wegweisenden Chemikern die theoretische Grundlage für alle folgenden Forschungen und Entdeckungen.

Hier sind die großen Vier, bekannt als die Väter der Chemie, wie wir sie kennen. Sie alle verdienen es, auf unserer Liste erstaunlicher chemischer Entdeckungen zu stehen.

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Antoine Lavoisier

Antoine Lavoisier (1743-1794) war Chemiker, Biologe und Opfer der Französischen Revolution.

Seine berühmteste Entdeckung war das Gesetz der Erhaltung der Masse , das besagt, dass Substanzen zwar ihren Zustand oder ihre Form ändern können, aber die gleiche Masse behalten. Dies war wichtig, weil es anderen Wissenschaftlern ermöglichte, über die Unterschiede zwischen Substanzen in Bezug auf andere als Unterschiede in den qualitativen Eigenschaften nachzudenken.

Er war auch der erste, der Sauerstoff und Wasserstoff identifizierte , und bemerkte als erster die Rolle von Sauerstoff bei der Verbrennung – etwas, das heute für das Verständnis fast aller chemischen Reaktionen von grundlegender Bedeutung ist.

Vielleicht suchen Sie nach Chemielehrern in meiner Nähe, um mehr über diese fantastischen Pioniere zu erfahren …

John Dalton

John Dalton (1766-1844), der auf der Grundlage von Lavoisiers Theorien arbeitet, wird heutzutage daran erinnert, dass er seine Atomtheorie vorgeschlagen hat, die heute buchstäblich die Grundlage der Chemie ist .

Diese Theorie legt nahe, dass jede Substanz aus Atomen besteht und dass die Atome jedes Elements identisch sind. Daltons Atomtheorie besagte auch, dass chemische Verbindungen die Kombination von Atomen verschiedener Elemente sind und dass diese Atome bei chemischen Reaktionen umgeordnet und kombiniert werden.

In seinen Laborexperimenten studierte er auch das Atomgewicht und formulierte schließlich eine Theorie. Aus dieser Vorstellung heraus haben wir die unterschiedlichen molekularen Strukturen verschiedener Substanzen erkannt.

Schauen Sie sich einige atemberaubende Fakten über Atome in unserem Artikel über verrückte Chemie-Fakten an!

Amedeo Avogadro

Wenn Sie auf irgendeinem Niveau in Ihrem Leben Chemie studiert haben, haben Sie von Amedeo Avogadro (1776-1856) gehört, der nach ihm ein wissenschaftliches Gesetz, eine chemische Einheit, ein Mineral und sogar einen Mondkrater benannt hat. Als Chemiker und Mathematiker war er ein Pionier .

Die große Entdeckung von Avogadro ist das sogenannte Avogadro-Gesetz, das besagt, dass unter den gleichen Temperatur- und Druckbedingungen die gleichen Volumina verschiedener Gase die gleiche Anzahl von Molekülen aufweisen.

Warum war das wichtig? Weil es letztendlich dazu beitrug, zwischen dem Molekül und dem Atom zu unterscheiden , das er eher das “Elementarmolekül” nannte. Dalton hatte nie über den Unterschied nachgedacht, aber dank Avogadro wissen wir es besser!

Ihr Chemie-Nachhilfelehrer sollte Sie mit all diesen Namen vertraut gemacht haben!

Jöns Jacob Berzelius

Als letztes dieser Großeltern der Chemie ist der Beitrag von Jöns Jacob Berzelius (1779–1848) ebenso wichtig wie alle oben genannten.

Berzelius ist in erster Linie dafür bekannt , die Sprache der Chemie zu formalisieren . Er hat das Notationssystem erfunden, mit dem wir auf verschiedene Elemente verweisen, und er hat grundlegende Begriffe in der physikalischen Chemie wie Katalyse , Polymer und das, was wir jetzt Ionenbindung nennen, gefunden . Nicht nur das, sondern er entdeckte auch selbst eine Reihe von Elementen: Cer, Thorium und Selen.

Am wichtigsten ist jedoch, dass Berzelius als erster das Gewicht von Atomen genau misst . Berzelius ‘experimenteller Erfolg auf diesem Gebiet ebnete den Weg für alle, die danach kamen.

Lesen Sie hier mehr über Chemiekonzepte in unserem Glossar.

Der vielleicht berühmteste Chemiker überhaupt: Dmitri Mendelejew

Das Werk von Dmitri Mendelejew (1834-1907) ist etwas, das wir alle in unserem Leben gesehen haben und das immer noch das kultigste Symbol der Chemie ist: das Periodensystem . Er ist nicht nur ein Chemie-Genie, sondern interessiert sich auch für Geologie, Meteorologie und andere Disziplinen. Er hat wahrscheinlich den größten Einfluss auf das, was wir unter Chemie verstehen.

Er fand das Periodensystem der Elemente anscheinend in einem Traum, in dem er Muster zwischen verschiedenen Chemikalien sah, die es ermöglichten, sie in einer bestimmten Reihenfolge anzuordnen. Da er noch nicht alle Elemente kannte, die wir jetzt tun, ließ er Lücken in der Tabelle, die später gefüllt werden sollten. Als solcher hat er nicht nur den Grundstein für zukünftige Entwicklungen in der Chemie gelegt, sondern sie auch vorhergesagt .

Renommierte Chemiker: das 19. Jahrhundert

Die Entdecker und Erfinder, die Pionierarbeit für das geleistet haben, was wir heute Chemie nennen, haben auch den Weg für die Erfindungen des 19. Jahrhunderts bereitet. In dieser Zeit fallen zwei Namen auf: Robert Bunsen und Alfred Nobel.

Robert Bunsen

Schon mal was von einem Bunsenbrenner gehört? Wenn ja, haben Sie einen Mann zu verdanken (oder zu beschuldigen!): Robert Bunsen (1811-1899), der Erfinder von jedermanns Lieblingsstück des wissenschaftlichen Apparats. Schauen Sie sich unser Stück über chemische Grundausstattung an, wenn Sie noch nicht wissen, was es ist!

Als Universitätsdozent in Deutschland und scheinbar ein rundum liebenswerter Typ entwickelte er in seiner Freizeit, nachdem er Lehrbücher geschrieben hatte, ein Gegenmittel gegen Arsengift und entdeckte das Element Cäsium.

Wie Sie sich vorstellen können, war er an brennenden Dingen interessiert und beschäftigte sich insbesondere mit den verschiedenen Farben (Emissionsspektren), die verschiedene Elemente hervorbringen, wenn sie erhitzt werden. Deshalb hat er seinen berühmten Brenner hergestellt, damit diese Farben nicht durch die Farbe der Flamme selbst zerstört werden!

Verbrenne das Mitternachtsöl nicht alleine und versuche, alles selbst zu überprüfen. Lassen Sie sich von einem Chemie-Tutor anleiten!

Erfahren Sie mehr im Chemieunterricht .

Alfred Nobel

Sie kennen diesen Namen auch. Der Chemiker und Geschäftsmann Alfred Nobel (1833-1896) ist aufgrund des Nobelpreises – der Auszeichnung für herausragende Leistungen in Literatur, Wissenschaft und Wirtschaft – auf allen Gebieten bekannt.

Aber die Biographie dieses Mannes ist nicht so schön, wie man es erwarten könnte . Sein Berufsleben bestand im Verkauf von Waffen – hauptsächlich Sprengstoffen – und in der Chemie. Seine Beiträge bestanden im Allgemeinen darin, die Sprengstoffe zu erfinden, die er verkaufte.

Nobels Hauptleistung war die Erfindung des Dynamits . Diese chemische Entdeckung, die als Werkzeug für den Bau von Straßen, Industrie und Kanälen gedacht war, sollte, wie wir wissen, eine schmutzige Geschichte haben.

In seinen späteren Jahren fühlte er sich ein wenig schuldig, weil er eine der zerstörerischsten chemischen Substanzen hergestellt hatte, die jemals erfunden worden waren . Er spendete sein großes Vermögen für die Einweihung des Nobelpreises für Chemie, Physik, Medizin und Frieden.

Chemiker des 20. Jahrhunderts, die Sie kennen sollten

Im zwanzigsten Jahrhundert blüht das Thema Chemie noch weiter auf, verzweigt sich in verschiedene Unterdisziplinen und wird zum Thema, das wir heute kennen.

Linus Pauling

Linus Carl Pauling (1901-1994) wurde oft als einer der wichtigsten Wissenschaftler gefeiert, die je gelebt haben – und wenn Sie nicht von ihm gehört haben, ist dies Ihre Chance.

Pauling erfand im Wesentlichen im Alleingang das , was wir heute als Molekularbiologie kennen – das Studium von Dingen wie Proteinen und Säuren im Körper – und der Quantenchemie oder das Studium der Beziehungen zwischen den kleinsten Dingen im Atom. Und wenn Sie in der Schule von kovalenten oder ionischen Bindungen gehört haben, ist Pauling dankbar, dass er sie auch verstanden hat. Erfahren Sie mehr über chemische Bindungen in unserer Arbeit über grundlegende chemische Konzepte .

Als lebenslanger Aktivist für nukleare Abrüstung war Pauling nicht nur ein Nobelpreisträger für Chemie, sondern er gewann auch den Friedensnobelpreis. Schließlich inspirierten seine Forschungen zu Proteinen auch die Arbeiten von Francis Crick und James Watson, die ohne Pauling die Struktur der DNA niemals entdeckt hätten .

Dorothy Hodgkin

Jetzt Zeit für eine Chemikerin, die in der Geschichte berühmter Wissenschaftler oft übersehen wird: Dorothy Hodgkin (1910-1994). Eine weitere Nobelpreisträgerin, Hodgkin, ist die einzige britische Frau, die jemals einen Nobelpreis in einer Wissenschaft gewonnen hat.

Hodgkins Hauptentdeckungen betrafen die Struktur von Molekülen und Proteinen im Körper, und ihre Forschung hatte einen massiven Einfluss auf Biochemie und Medizin. Sie und ihr Team arbeiteten an der Struktur von Penicillin, Vitamin B12 und vor allem Insulin. In ihrer Karriere setzte sie sich auch für die Bedeutung des Insulinwissens ein – für seine zentrale Rolle bei Diabetes.

Mein Online-Chemielehrer machte mich mit ihrer Arbeit bekannt. Sie ist eine wirklich bewundernswerte Wissenschaftlerin!

Kathleen Lonsdale

Und noch eine Chemikerin des 20. Jahrhunderts, die es verdient, berühmter zu sein als sie : Kathleen Lonsdale (1903-1971). Als Wissenschaftlerin war sie eine der ersten Frauen, die zur Stipendiatin der Royal Society gewählt wurde, und erhielt zahlreiche Titel für ihre wichtige Arbeit in der Kristallographie oder das Studium der Anordnung von Atomen in Kristallen.

Neben ihrer Arbeit an Diamanten und ihrer tiefgreifenden Erforschung der Struktur von Benzol war sie eine Verfechterin des Pazifismus und eine Inspiration für Wissenschaftlerinnen auf der ganzen Welt.