約翰·貝內(nèi)特·芬恩（John Bennett Fenn，1917年6月15日 - 2010年12月10日），美國(guó)化學(xué)家，2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主之一，因發(fā)展了電噴霧電離技術(shù)而獲獎(jiǎng)，該技術(shù)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于大分子和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析中。他的研究生涯涵蓋了從噴氣推進(jìn)到分子束研究的多個(gè)領(lǐng)域，并在晚年發(fā)表了100多篇論文和一本書。
人物經(jīng)歷
大蕭條期間，他的家人搬到了肯塔基州。
芬恩在貝里亞學(xué)院完成了本科學(xué)業(yè)。
1940年獲耶魯大學(xué)化學(xué)博士學(xué)位
他曾在孟山都公司和私人研究實(shí)驗(yàn)室工作，然后轉(zhuǎn)向?qū)W術(shù)界，包括耶魯大學(xué)和弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)。
芬恩在耶魯大學(xué)獲得化學(xué)博士學(xué)位后，曾在孟山都公司和私人研究實(shí)驗(yàn)室工作。
1952年，芬恩加入了普林斯頓大學(xué)，擔(dān)任Squid項(xiàng)目的主任，該項(xiàng)目支持與噴氣推進(jìn)相關(guān)的研究。
1967年回到耶魯大學(xué)，任該大學(xué)教授，在梅森實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了大部分的研究，直到1987年成為名譽(yù)教授。之后，芬恩加入了弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)化學(xué)系擔(dān)任分析化學(xué)教授。
1994年起任弗吉尼亞聯(lián)邦大學(xué)教授。他因?yàn)椤鞍l(fā)明了對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析的方法”和“發(fā)明了對(duì)生物大分子的質(zhì)譜分析法”而獲得2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1/4的獎(jiǎng)金。
2010年12月10日，約翰·芬恩在美國(guó)弗吉尼亞州里士滿逝世，享年93歲。他的逝世為化學(xué)界帶來(lái)了巨大的損失，但他的貢獻(xiàn)將永遠(yuǎn)被銘記
科研成果
質(zhì)譜分析法是化學(xué)領(lǐng)域中非常重要的一種分析方法。它通過(guò)測(cè)定分子質(zhì)量和相應(yīng)的離子電荷實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中分子的分析。19世紀(jì)末科學(xué)家已經(jīng)奠定了這種方法的基礎(chǔ)，1912年科學(xué)家第一次利用它獲得對(duì)分子的分析結(jié)果。在質(zhì)譜分析領(lǐng)域，已經(jīng)出現(xiàn)了幾項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)成果，其中包括氫同位素的發(fā)現(xiàn)(1934年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)成果)和碳60的發(fā)現(xiàn)(1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)成果)。不過(guò)，最初科學(xué)家只能將它用于分析小分子和中型分子，由于生物大分子比水這樣的小分子大成千上萬(wàn)倍，因而將這種方法應(yīng)用于生物大分子難度很大。
盡管相對(duì)而言生物大分子很大，但它們?cè)谖覀兛磥?lái)是非常小的，比如人體內(nèi)運(yùn)送氧氣的血紅蛋白僅有千億億分之一克，怎么測(cè)定單個(gè)生物大分子的質(zhì)量呢？科學(xué)家在傳統(tǒng)的質(zhì)譜分析法基礎(chǔ)上發(fā)明了一種新方法：首先將成團(tuán)的生物大分子拆成單個(gè)的生物大分子，并將其電離，使之懸浮在真空中，然后讓它們?cè)?a href="/hebeideji/5476857579604050224.html">電場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)。不同質(zhì)量的分子通過(guò)指定距離的時(shí)間不同，質(zhì)量小的分子速度快些，質(zhì)量大的分子速度慢些，通過(guò)測(cè)量不同分子通過(guò)指定距離的時(shí)間，就可計(jì)算出分子的質(zhì)量。
這種方法的難點(diǎn)在于生物大分子比較脆弱，在拆分和電離成團(tuán)的生物大分子過(guò)程中它們的結(jié)構(gòu)和成分很容易被破壞。為了打掉這只“攔路虎”，美國(guó)科學(xué)家約翰·芬恩與日本科學(xué)家田中耕一發(fā)明了殊途同歸的兩種方法。約翰·芬恩對(duì)成團(tuán)的生物大分子施加強(qiáng)電場(chǎng)，田中耕一則用激光轟擊成團(tuán)的生物大分子。這兩種方法都成功地使生物大分子相互完整地分離，同時(shí)也被電離。它們的發(fā)明奠定了科學(xué)家對(duì)生物大分子進(jìn)行進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)。
如果說(shuō)第一項(xiàng)成果解決了“看清”生物大分子“是誰(shuí)”的問(wèn)題，那么第二項(xiàng)成果則解決了“看清”生物大分子“是什么樣子”的問(wèn)題。
第二項(xiàng)成果涉及核磁共振技術(shù)。科學(xué)家在1945年發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)中的原子核會(huì)吸收一定頻率的電磁波，這就是核磁共振現(xiàn)象。由于不同的原子核吸收不同的電磁波，因而通過(guò)測(cè)定和分析受測(cè)物質(zhì)對(duì)電磁波的吸收情況就可以判定它含有哪種原子，原子之間的距離多大，并據(jù)此分析出它的三維結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域。
不過(guò)，最初科學(xué)家只能將這種方法用于分析小分子的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樯锎蠓肿臃浅?fù)雜，分析起來(lái)難度很大。瑞士科學(xué)家庫(kù)爾特·維特里希發(fā)明了一種新方法，這種方法的原理可以用測(cè)繪學(xué)房屋的結(jié)構(gòu)來(lái)比喻：我們首先選定一座房屋的所有拐角作為測(cè)量對(duì)象，然后測(cè)量所有相鄰拐角間的距離和方位，據(jù)此就可以推知房屋的結(jié)構(gòu)。維特里希選擇生物大分子中的質(zhì)子(氫原子核)作為測(cè)量對(duì)象，連續(xù)測(cè)定所有相鄰的兩個(gè)質(zhì)子之間的距離和方位，這些數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后就可形成生物大分子的三維結(jié)構(gòu)圖。
科研意義
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可對(duì)溶液中的蛋白質(zhì)進(jìn)行分析，進(jìn)而可對(duì)活細(xì)胞中的蛋白質(zhì)進(jìn)行分析，能獲得“活”蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，其意義非常重大。1985年，科學(xué)家利用這種方法第一次繪制出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。目前，科學(xué)家已經(jīng)利用這一方法繪制出15-20%的已知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
未來(lái)方向
最近兩年來(lái)，人類基因組圖譜、水稻基因組草圖以及其他一些生物基因組圖譜破譯成功后，生命科學(xué)和生物技術(shù)進(jìn)入后基因組時(shí)代。這一時(shí)代的重點(diǎn)課題是破譯基因的功能，破譯蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，破譯基因怎樣控制合成蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)又是怎樣發(fā)揮生理作用等。在這些課題中，判定生物大分子的身份，“看清”它們的結(jié)構(gòu)非常重要。專家認(rèn)為，在未來(lái)20年內(nèi)，生物技術(shù)將蓬勃發(fā)展，很可能成為繼信息技術(shù)之后推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的主要?jiǎng)恿Γ蛇@3位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主發(fā)明的“對(duì)生物大分子進(jìn)行確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析的方法”將在今后繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
研究方向
芬恩的研究興趣包括噴氣推進(jìn)、分子束研究以及電噴霧電離技術(shù)。他的電噴霧電離技術(shù)研究對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，提供了一種快速獲取大分子質(zhì)量準(zhǔn)確信息的方法。
相關(guān)事件
芬恩的電噴霧電離技術(shù)研究成為一場(chǎng)官司的焦點(diǎn)，與耶魯大學(xué)發(fā)生了法律糾紛。他在一場(chǎng)官司中敗訴，因?yàn)樗诩夹g(shù)的潛在用途方面誤導(dǎo)了大學(xué)。耶魯大學(xué)被判支付50萬(wàn)美元的訴訟費(fèi)和54.5萬(wàn)美元的賠償金。
獲得榮譽(yù)
芬恩與田中耕一共同分享了2002年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，以表彰他們“為生物大分子的鑒定和結(jié)構(gòu)分析方法的發(fā)展”。芬恩主要是因?yàn)樗麑?duì)電噴霧電離技術(shù)的貢獻(xiàn)而受到表彰，這使得通過(guò)質(zhì)譜分析大分子成為可能。
個(gè)人生活
芬恩在研究生學(xué)習(xí)期間結(jié)婚，并有家庭。他的個(gè)人生活細(xì)節(jié)并未在公共記錄中廣泛披露。
主要貢獻(xiàn)
"for the development of methods for identification and structure analyses of biological macromolecules"
在生物高分子確認(rèn)和結(jié)構(gòu)分析中所發(fā)展的方法。
"for their development of soft desorption ionisation methods for 質(zhì)量 spectrometric analyses of biological macromolecules"
在生物高分子大規(guī)模光譜測(cè)定分析中發(fā)展了軟解吸附作用電離方法。
外部鏈接
參考資料 >