Nobelprisvinner bygde selv opp forskningsmiljøet han trengte

Ved det lille universitetet i Europas utkant oppstod det i løpet av 1930-tallet – med dets kriser og økonomiske knapphet – et internasjonalt ledende forskningsmiljø i kjemi. Hvordan var det mulig?

NOBELPRIS: Odd Hassel (1897-1981) fikk Nobelprisen i kjemi 1969. Til tross for kummerlige forhold i den vitenskapelige periferien av Europa, maktet han på 1930- og 40-tallet å bygge opp et forskningsmiljø i verdensklasse ved Univerisitetet i Oslo. (Foto: MUV)

Odd Hassel (1897–1981) er den eneste nordmannen som har fått nobelprisen innen naturvitenskap – hvor forskningen også er gjennomført i Norge. Hassel fikk prisen i kjemi i 1969 for et arbeid han startet på allerede i 1930.

Dramatisk overgang

Men historien om nobelprisen kan sies å begynne enda før, nærmere bestemt i 1915. Da tok den unge Odd Hassel fra fatt på sine studier i kjemi, matematikk og fysikk ved Det Kongelige Frederiks Universitet.

Etter studiet i Kristiania besøkte han Paris og München, og kom sommeren 1923 til Kaiser Wilhelm Gesellschaft i Dahlem, en vakker forstad til Berlin. Her lærte han seg noe som var relativt nytt den gangen, nemlig røntgenkrystallografi. Metoden gjorde det mulig for kjemikerne å gå inn i mikrokosmos, så å si å trenge inn i stoffene. Doktorgraden avla han ved Berlins universitet i 1924.

Året etter vendte Hassel tilbake til Kjemisk laboratorium som universitetsstipendiat.

– Han må ha opplevd overgangen som dramatisk: Laboratoriet i Frederiks gate 3 var nedslitt og manglet utstyr. I Dahlem hadde Hassel hatt tilgang til topp moderne forskningsutstyr og var omgitt av mange av verdens fremste fysikere og kjemikere, blant dem Albert Einstein og Max Planck. Inspirasjon kunne han hente fra 40–50 doktorgradsstudenter som arbeidet på felter som lå tett opp til Hassels eget. I Oslo, derimot, fantes det knapt noen innen kjemifaget han kunne drøfte med, ingen å arbeide sammen med i laboratoriet, ingen å publisere sammen med, konstaterer professor emeritus i historie, Edgeir Benum, ved Universitetet i Oslo. Han er en av medarbeiderne ved Forum for universitetshistorie, som skriver UiOs historie i ti bind.

Undervisning som forskningsstrategi

Hva kunne Hassel gjøre for å minske disse åpenbare ulempene?

Svaret ble å bygge opp et fagmiljø fra grunnen av. I årenes løp skulle det vokse fram en forskningsgruppe i Oslo som kom til å bli internasjonalt ledende innen deler av strukturkjemien.

– Da Hassel kom tilbake til Oslo, hadde han ingen erfaring med å undervise. Fakultetet tvilte på de pedagogiske evnene hans, blant annet fordi han, som følge av sin albinisme, hadde dårlig syn og snakket noe uklart. Men skepsisen ble snart gjort til skamme: Utover på 1930-tallet fulgte mellom 70 og 100 prosent av alle hovedfagsstudenter på kjemi undervisningen til Hassel. Og han tiltrakk seg studenter fra flere fag og nivåer, forteller Benum.

Hassels undervisning var forskningsrettet, og studentene fikk spesialisert trening i laboratoriet.

– Historien om Hassel i Oslo er i uvanlig grad en historie om undervisning brukt som forskningsstrategi. Den fremragende kjemikeren bygde systematisk opp en forskerskole omkring seg selv; en etter hvert stor og betydelig stab. Noe liknende hadde trolig aldri før vært gjort i samme grad her til lands, bemerker Benum.

Hvert eneste semester i 14 år fram til 1939 underviste Hassel studentene. Sett i ett perspektiv forsømte han dermed sin egen forskning.

– Men trolig var dette den eneste måten å skape seg det miljøet han trengte. Hassel hadde en spesiell evne til å formulere fruktbare og interessante problemstillinger som studentene var i stand til å løse med det begrensede utstyret som fantes.

STRATEG: – Historien om Hassel i Oslo er i uvanlig grad en historie om undervisning brukt som forskningsstrategi, sier Edgeir Benum. (Foto: Merete Rosenberg)

I årene 1926 til 1935 publiserte Hassel sammen med ti forskjellige studenter, i de neste 7–8 årene kom det til 17 nye. Det nære samspillet mellom læreren og hans studenter gjorde at Hassel snart ble den mest produktive kjemikeren i Oslo.

Molekyler i flere former

Hva var det så Hassel og hans unge og dyktige medarbeidere fant ut – og som skulle lede fram til en nobelpris?

Fra midten av 1930-årene var det særlig organiske stoffer og studiet av molekyler i gassform som opptok forskerne i Oslo, og da spesielt molekylet sykloheksan.

Sykloheksan inngår som byggestein i mange andre molekyler, og nøyaktig å kunne beskrive molekylets struktur og egenskaper, hadde derfor store konsekvenser.

Det var allment kjent at molekylet består av seks karbonatomer som er ordnet i en sekskantet ring, og at det til hvert karbonatom er bundet to hydrogenatomer. Mange mente at ringen var plan og de fleste at formen uansett ikke hadde noen kjemisk betydning.

– Hassel og hans forskergruppe viste imidlertid noe annet: Molekylet har form som en stol og denne stolen kan “klappe om” fra én stolform til en annen. Når energibarrieren for overgangen mellom de to stolformene er lav nok, finnes stoffet i flere former eller “konformasjoner”. Disse glir så lett over i hverandre at de ikke kan skilles fra hverandre kjemisk, påpeker Benum.

At molekyler ikke alltid har én bestemt form, men kan foreligge som en blanding av flere former, var helt nytt den gangen og noe man hadde hatt vanskelig for å forestille seg. Det tok derfor tid før det vitenskapelige miljøet aksepterte dette.

– Denne nye innsikten skulle få vidtgående konsekvenser innenfor organisk kjemi; også for studier av molekyler som ikke er ringformet. Hassel-gruppen la grunnlaget for å forstå egenskapene til stoffer som er viktige i dagliglivet, for eksempel karbohydrater, forteller Edgeir Benum.

UTVIKLET NY METODE

Forskerne i Hasselgruppen utviklet et særegent teknisk hjelpemiddel som bidro til å gi dem et internasjonalt overtak.

På 1930-tallet var mange forskere omkring i verden gått over til å bruke såkalte elektrondifferaksjonsapparater i sine studier av hvordan molekyler i gassfase er bygd opp. Metoden gikk ut på å bombardere en gasstråle med elektroner, for så å studerete det bildet diffraksjonen, altså spredningen av elektronene, ga på en fotografisk plate.

– Bildet ga forskerne et utgangspunkt for å regne seg fram til molekylenes struktur. Men metoden hadde sine svakheter: Det å ”lese” bildet visuelt krevde lang trening og forskjellige forskere kunne komme til å lese bildet ulikt. Dessuten avtok svertingen på den fotografiske platen sterkt fra sentrum og utover, og det var derfor vanskelig å beregne strukturen nøyaktig, påpeker Benum.

Odd Hassels nærmeste medarbeider, den unge kjemikeren Christen Finbak, kom til å legge grunnlaget for et metodisk sprang i elektrondifferaksjon.

– Han foreslo å plassere en roterende skive eller ”sektor” mellom den gasstrømmen som skulle bombarderes med elektroner og den fotografiske platen. På denne måten ble svertingen av platen jevnere fordelt. Bildet som viste spredningen av elektronene, ble dermed mye klarere over et bredere område, og forskerne fikk et mye bedre utgangspunkt for å beregne plasseringen av atomene i molekylet. Metoden ga også muligheter for å analysere andre og mer kompliserte molekyler, påpeker historikeren.

Sektormetoden spredte seg over hele verden på 1950-tallet. Da var allerede Hasselgruppen i gang med å utvikle en ny og mer avansert versjon.

– Samtidig økte kapasitenten og hastigheten i utregningene som trengtes for å komme fram til molekylenes sammensetning. Forskerne i Hassels gruppe var pionerer i bruken av moderne datamaskiner, konstaterer Edgeir Benum.

Emneord: Matematikk og naturvitenskap, Kjemi Av Trine Nickelsen
Publisert 1. feb. 2012 11:40
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere