ロバート・G・シュルマン | |
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| 生まれる | (1924年3月3日)1924年3月3日 ニューヨーク市、米国 |
| 死亡 | 2026年1月11日(2026年1月11日)(101歳) |
| 母校 | コロンビア大学 |
| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 生物物理学 |
| 機関 | ベル研究所イェール大学 |
ロバート・ガーソン・シュルマン(1924年3月3日 - 2026年1月11日)は、アメリカの生物物理学者であり、イェール大学分子生物物理学および生化学のスターリング名誉教授、同大学診断放射線学科の上級研究科学者であった。[ 1 ]
シュルマン氏は1924年3月3日にニューヨーク市で生まれました。コロンビア大学をファイ・ベータ・カッパの成績で卒業しました。大学では化学を専攻し、ライオネル・トリリング氏に師事して文学を学びました。トリリング氏はシュルマン氏の生涯にわたる人文科学への関心を奨励しました。
卒業後、シュルマンはアメリカ海軍予備役に入隊しました。第二次世界大戦末期には、USSサラトガの海軍少尉として太平洋で従軍しました。戦後、コロンビア大学に大学院生として入学しました。戦時中のレーダー研究がきっかけで、マイクロ波分光法を研究していたチャールズ・H・タウンズの研究室に加わりました。2019年の口述歴史の中で、シュルマンは次のように述べています。
[タウンズ]がカリフォルニア工科大学で物理学を学んでいた頃、電気と磁気に関する本がありました…チャーリーはその本を読み、校正し、本に載っている問題をすべて解いて、正しく解けるようにしていました。ですから、彼は私が知る限り最も徹底的で、最も勉強熱心な科学者でした。」
シュルマンは1949年にコロンビア大学で化学の博士号を取得した。
1949年から1950年までカリフォルニア工科大学(CalTech)のフェローを務め、そこでルームメイトのアレクサンダー・リッチと出会った。リッチはライナス・ポーリングと共に研究していた。
博士研究員として1年間を過ごした後、シュルマンはハワード・ヒューズのヒューズ・エアクラフト社に就職し、当時同社の半導体プログラムを率いていたハーパー・Q・ノースと共に働いた。ノースは、ヒューズ・ゲルマニウム・ダイオードを製造する研究グループの一員であり、「ガラスに封入された溶融体」として販売されていた。1953年、ニュージャージー州マレーヒルのベル電話研究所の物理学研究部門に加わり、核磁気共鳴(NMR)の凝縮物質物理学への応用、特に常磁性フッ化物などの磁性材料の研究を開始し、主にイオン性化合物における反強磁性の原因となる共有結合と交換反応を定義した。やがて、 DNAは磁性材料であるというロシアの主張に興味を持ち、それが誤りであることを示した。 1961年、彼はグッゲンハイム・フェローシップを獲得し、パリのエコール・ノルマル・シュペリウールの物理学客員教授として留学した。しかし、彼の関心は生物材料へと移っていたため、グッゲンハイムの支援を得てケンブリッジ大学分子生物学研究所に移った。「DNAについては様々な憶測が飛び交っていました」と彼はベル研究所在籍中に語っている。「そこで、当時既に生物学者として名を馳せていたアレックス・リッチのところに戻り、『生物学の道に進みたいのですが、サバティカル休暇はどこに行けばいいでしょうか?』と尋ねたところ、『できればフランシス・クリックのもとで研究しなさい』という返事でした」。1961年から1962年にかけて、彼はケンブリッジの「キャベンディッシュ研究所の古い中庭」で、クリックとシドニー・ブレナーと共に研究を行い、「DNAコードがどのように読み取られてタンパク質が合成されるかというクリックの仮説の最終仕上げ」に貢献した。
ケンブリッジ大学で、遺伝暗号の読み方について次にどのような実験を行うべきか話し合っていたとき、フランシスはこう言いながら歩き回っていました。「今にも仮説全体が水の泡になるような気がする。実験をすれば全てが反証されて、何も残らないだろう」「毎日ここに来るたびに、その恐怖を感じながらそう感じている」。科学についてこんなことを聞けたのは本当に素晴らしいことでした。「…これは仮説だと分かっています。私たちは仮説を裏付ける実験を行っており、そのことが、この仮説が世界、あるいは世界の一部を正確に記述していると確信させてくれます。しかし、それはあくまで仮説であり、私たちはそれを決して忘れてはなりません。フランシスの科学的結果に対する態度には、臆病さ、ためらいがちさがありました。独創的な仮説が成功したにもかかわらず、それを反証するどんな結果に対してもオープンだったのです。まさに、これは科学の可能性を示す素晴らしい例でした。」(2019年オーラル・ヒストリー)ある日、フランシスは議論の中で、シドニーの実験をやろうと提案しました。それはDNAの連鎖終結因子を実験的に特定するというものでした。私は自ら申し出て、レスリー・バーネットの指導のもと、なんとかそれを成し遂げました。しかし、分子生物学を続ける代わりに、生物学的NMRの新しい方向性を開拓することに興味を持ち、ベル研究所に戻り、NMRをはじめとする生体物質や生物の分光学的研究に取り組みました。テリー・アイジンガーとビル・ブランバーグと共に、若い科学者のグループを結成し、それが後に生物物理学研究部門となりました。数十年にわたり、私たちは生化学的過程の研究に核磁気共鳴(NMR)、磁気共鳴画像(MRI)、その他の分光法、そしてEXAFSを利用する先駆的な研究を行ってきました。研究はすぐに、ヒトや動物の生体内における非侵襲的な核磁気共鳴研究へと焦点を当てるようになりました[ 2 ]。
ベル研究所に戻ってから取った方向について、シュルマン博士は次のように述べた。
当時(1962年)、代謝はクリックのDNA発見によって可能になった遺伝学に生物学研究の中心的地位を譲っていたことを指摘しておきます。しかし私は、生化学の伝統的な機能であった代謝を研究しようと提案しました。代謝は当時、遺伝学の知識の探求においては一般的に無視されていましたが、ベル研究所で開発された物理的手法によって再び活性化されると感じていました。このようにして、私は物理的手法の開発と、それを生物学的問題に適用できる範囲の拡大を組み合わせ、私がかつて勤務していた世界的に有名な二つの研究所の実践を踏襲しました。この意図のもと、私はベル研究所に戻り、生物物理学部門を設立しました。この部門には素晴らしい科学者たちが集まり、生体分子を研究し、NMRを用いて安定同位体の生化学的経路を追跡する生体内手法を開発しました。その後、この部門のメンバーはそれぞれ独自の刺激的な開発を行い、クルト・ヴュトリッヒにノーベル賞をもたらし、小川誠司によるfMRIの発明、そしてジョン・ホップフィールドによるニューラルネットワークの発明につながりました。
(2019年オーラルヒストリー)。彼らは生体内NMRを拡張し、学界、産業界、政府機関で多くの重要な役職を務めました。
シュルマンは1979年にイェール大学の教授に就任した。[ 3 ]彼は1962年にグッゲンハイム・フェローに選出された。米国科学アカデミーと国立医学研究所 の会員でもあった。新しい同僚たちを驚かせたのは、彼が生体分子構造の研究を辞め、生体内経路の研究に転向したことだ。
ジェフ・アルジャー、カミル・ウグルビル、ヤン・デン・ホランダーの当初からの支援、そしてその後すぐにケビン・ベハーとダグ・ロスマン(大学院生数名の最初の一人)の支援を受けて、私たちは酵母、ヒトの筋肉、脳における生体内代謝の研究を続けました。酵母の研究は1980年代に実施され、その結果は2015年と2020年に行われた酵母のグルコース経路の代謝制御解析の基礎となりました。ヒトの筋肉の研究は、キナーゼ活性が酵素の活性を変化させるのは、通常考えられているように経路フラックスを制御するためではなく、生化学的中間体の恒常性を維持するためであるという重要な結果につながりました。これにより、生体内でのグリコーゲン測定方法が確立され、ゲリー・シュルマンとラルフ・デ・フロンゾという2人の臨床同僚の協力を得て、私たちの研究の科学的強みとなったダグ・ロスマンによって実際に実行され、対照群と比較して2型糖尿病患者のグルコース経路を測定するために使用されました。この研究は、ブドウ糖を筋グリコーゲンとして貯蔵するグリコーゲン合成のフラックスが、これまで考えられていたようにグリコーゲン合成酵素ではなく、タイプ 2 患者で適切に動員されないブドウ糖トランスポーターによって制御されていることを示しており、その後、ダグ・ロスマンとジェリー・シュルマンにより、この一般的な病状のメカニズムとして展開されました。 再びダグ・ロスマンが主導したヒトの脳の 13CNMR 研究では、グルタミン酸/グルタミン サイクルのフラックスを測定し、現在では脳機能の基礎となっている電気、神経伝達物質、および脳の電気測定を定量的に統合しました。 脳、酵母、筋肉のこれらの生体内測定が NMR やその他のエネルギー分光測定の威力を示すことに成功したという点で、私が 1962 年に設定した、ベル研究所とケンブリッジの LMB の長所を統合するという目標は達成されつつあります。この報告書で言及されている、あるいは残念ながら省略されている協力者たちに加え、科学に対する先見の明のある理解によってこれを可能にしたグッゲンハイム財団にも感謝の意を表します。
シュルマンはステファニー・S・スパングラーと結婚し、2人の息子がいました。2024年3月3日に100歳となり[ 4 ]、2026年1月11日に101歳で亡くなりました[ 5 ]。