איזידור פנקוכן

איזידור פַנקוכן (באנגלית: Isidor Fankuchen‏; 19 ביולי 1905 – 28 ביוני 1964) היה קריסטלוגרף אמריקאי-יהודי. כקריסטלוגרף עסק פנקוכן בעיקר בפענוח מבנה חלבונים, והיה שותף יחד עם ג'ון דזמונד ברנל לניסיון שלא צלח לפענח את מבנה וירוס מוזאיקת הטבק בעזרת קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן, אם כי הם היו הראשונים להבחין בתתי היחידות המרכיבות את החלבון המגן על ה-RNA של הווירוס. עיקר תרומתו הייתה קידום מדע הקריסטלוגרפיה בארצות הברית באמצעות הרצאות באוניברסיטה, כנסים בנושא לחובבים, ועריכה של המאמרים שנשלחו לאקטה קריסטלוגרפיקה, כתב העת של האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה. איזידור פנקוכן, בנו של רב, נולד בברוקלין שבניו יורק ב-1904. כבר בצעירותו נמשך ללימודי פיזיקה, שאותם מימן כשהקים בית מלאכה קטן למכירה ותיקונים של מקלטי רדיו. תחילה למד בבית הספר הפרטי היוקרתי קופר יוניון (The Cooper Union for the Advancement of Science and Art) שבמנהטן, ובו קיבל את התואר הראשון ב-1926. את התואר השני והשלישי בפיזיקה קיבל פנקוכן באוניברסיטת קורנל (1933-1929). ב-1931 נשא לאישה את דינה דרדיקין (Dina Dardickin). כשסיים את קופר יוניון זכה פנקוכן למלגה מטעם קרן שווינברג אותה ניצל ללימודים ומחקר במסגרת פוסט דוקטורט אותם החליט לממש כאסיסטנט של ויליאם לורנס בראג באוניברסיטת מנצ'סטר (1936-1934). במעבדה במנצ'סטר עשה פנקוכן שימוש בשיטות החדישות של פונקציית פטרסון ושיטת החישוב "רצועות ביוורס-ליפסון" על מנת לחשב את המבנה של מלחי אורניל אצטט (UO2(CH3COO)2•2H2O) הכסף והנתרן. באוקטובר 1935 כתב לורנס בראג לג'ון דזמונד ברנל, שהיה אז אחראי על הקריסטלוגרפיה במעבדת קוונדיש שבאוניברסיטת קיימברידג', והציע לו שיתוף פעולה בחקר מבנה הסטרולים, סוג של תרכובות אורגניות (שהידוע בהם הוא הכולסטרול), כאשר פנקוכן יהיה האחראי מטעמו על המחקר. ברנל הציע לפנקוכן לבקר במעבדה וכתוצאה מהביקור הוחלט שפנקוכן יעבור לעבוד כאסיסטנט אצל ברנל במקומה של הלן מגאו שעזבה ללימודים בווינה. פנקוכן היה אתאיסט מוצהר ורדיקל בדעותיו הפוליטיות ואלו התאימו מאוד לברנל שהיה קומוניסט. פנקוכן עבד עם ברנל מ-1936, וכאשר עבר ברנל בסוף שנת 1937 לקולג' בירקבק באוניברסיטת לונדון, עבר פנקוכן אתו. המחקרים שערך פנקוכן עם ברנל כללו מדידות של תא היחידה של סטרולים, שהתפרסמו ב-1940 כמאמר משותף עם ברנל ודורותי קרופוט הודג'קין, שכלל מידע קריסטלוגרפי על כ-80 נגזרות של סטרולים; וניתוח מבנה גביש של כימוטריפסין, שהניב מאמר עם ברנל ומקס פרוץ . העבודה החשובה ביותר שלו מאותה תקופה כללה ניסיון לפענח את המבנה של וירוס מוזאיקת הטבק. ב-1935 הצליח הביוכימאי האמריקני ונדל סטנלי (Wendell Meredith Stanley), ליצור גבישים מהווירוס, כצעד ראשון בדרך לפענוח מבנה הווירוס. הבעיה הייתה שמבנה הווירוס די מורכב ומכיל גם חלבון וגם חומצת גרעין (RNA). לצורך בחינת הווירוס היו חייבים לסרוק את הגביש בזוויות נמוכות ולצורך כך נדרשו קרני רנטגן מונוכרומטיות. פנקוכן, שהיה בעל מלאכה מוכשר עוד מהתקופה שניהל בית מלאכה למכשירי רדיו, המציא מונוכרומטור של קרני רנטגן. לצורך כך הוא השתמש בגביש של פנטאריתריטול (C(CH2OH)4) אותו חתך בזווית כזו שקרני הרנטגן שעברו בגביש התמקדו לאלומה צרה בעוצמה גבוהה של גלים מונוכרומטיים. תוך שימוש במכשיר נבחן המבנה של וירוס מוזאיקת הטבק וגם וירוסים אחרים כדוגמת TBSV (ראשי תיבות של Tomato bushy stunt virus, סוג של וירוס התוקף עגבניות), שלגביו הגיעו ברנל, פנקוכן ודניס ריילי (עוזר נוסף לברנל) למסקנה כי מבנהו הוא של קובייה ממורכזת גוף. בסופו של דבר לא הצליחו ברנל ופנקוכן לפענח את מבנה וירוס מוזאיקת הטבק ונטשו את הפרויקט, אם כי היו הראשונים להבחין בתתי היחידות המרכיבות את החלבון המגן על ה-RNA של הווירוס. המשך העבודה על פענוח הווירוס בוצע בסופו של דבר על ידי רוזלינד פרנקלין שעבדה אצל ברנל אחרי מלחמת העולם השנייה. ב-1939 חזר פנקוכן לארצות הברית. תחילה כעמית מחקר בכימיה של החלבונים ב-MIT‏ (1941-1939), ואחר כך עוזר מנהל במכון אנדרסון למחקר ביולוגי (Anderson Institute for Biological Research) שבעיירה רד וינג (Red Wing) שבמדינת מינסוטה (1942-1941). ב-1942 קיבל פנקוכן תואר דוקטור שני, הפעם מאוניברסיטת קיימברידג'. באותה שנה הצטרף פנקוכן לסגל האקדמי בפקולטה במכון הפוליטכני של ברוקלין, שם נשאר עד סוף חייו. ב-1946 מונה פנקוכן כמנהל המחלקה של פיזיקה שימושית במכון. במכון נוצר מרכז לקריסטלוגרפיה, פרופ' הרמן מארק, כבר היה במכון ובהמשך הצטרפו למכון הקריסטלוגרפים פאול פטר אוואלד (1949) ודייוויד הרקר (David Harker‏ 1950). פנקוכן נחשב מרצה מעולה, ומלבד תוכנית הלימודים הרגילה הוא ארגן סמינר חודשי אותו כינה "חבורה נקודתית" (Point Group – מונח בקריסטלוגרפיה) שחיקתה מוסד דומה באנגליה המכונה "חבורה מרחבית" (Space Group – עוד מונח בקריסטלוגרפיה) שאליו הגיעו חוקרים מכל החוף המזרחי של ארצות הברית. בתקופת הקיץ ארגן פנקוכן סמינר מיוחד שכונה "קליניקות של קיץ" (summer clinics), קורס בן שבועיים שכוון לאנשי מדע מתחומים אחרים, כדוגמת רופאים, מהנדסים, עיתונאים ותלמידי בתי ספר תיכוניים נבחרים. מטרת הקורס הייתה להרחיב את קהל האנשים המודעים לטכנולוגיה של קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן, ובמידת האפשר להדביק חלק מהם בהתלהבות לנושא. ב-1954 שהה פנקוכן ארבעה חודשים במכון ויצמן למדע על פי הזמנת המוסד. בשנותיו האחרונות חלה פנקוכן בסרטן. הוא נותח פעמיים וקיבל עירויי דם, אבל עם סיום סמינר הקיץ של 1964 חלה הרעה במצבו ולאחר שבועיים אשפוז בבית החולים על שם הרמב"ם (Maimonides) בברוקלין הוא נפטר ב-28 ביוני, פחות מחודש לפני יום הולדתו ה-59. פנקוכן פרסם 95 מאמרים מדעיים בכתבי עת שונים החל מ-1933 ועד 1963, שנה לפני מותו. מלבד עבודותיו עם בראג וברנל שהוזכרו לעיל ראויים לציון עבודתו על סיבים (טבעיים וסינתטיים, פולימרים, חלבונים סיביים) שלצורך המחקר בהם הוא תכנן מצלמת קרני רנטגן מיוחדת, מחקריו על מבנה השיניים ועצמות, ועל מבנה המינרלים סטילפנומלן וכריזוטיל. פנקוכן השתתף בהקמת האיגוד הבינלאומי לקריסטלוגרפיה, ומשנת 1948 והלאה שימש פנקוכן כעורך האמריקני של מאמרים שנשלחו לאקטה קריסטלוגרפיקה, כתב העת של האיגוד. ב-16 שנותיו כעורך הוא בחן כ-1,500 מאמרים, כשהוא מקפיד לקרוא את כולם לפני ששלח אותם לביקורת עמיתים. בין תרומותיו הנוספות: הקמת שירות למכירת ספרי קריסטלוגרפיה (Polycrystal Book Service), ושירות למציאת עבודה בתחום אותו ניהל בהתנדבות. פנקוכן היה הנשיא הראשון של האגודה האמריקאית לקריסטלוגרפיה (American Crystallographic Association, נוסדה ב-1950 מאיחוד שני ארגונים), היה יושב ראש הוועדה אמריקנית הלאומית לקריסטלוגרפיה, והיה עמית בארגונים מדעיים רבים בארצות הברית, אנגליה וצרפת. לפני מלחמת העולם השנייה היה צורך לייבא את רוב ציוד המחקר הקריסטלוגרפי לארצות הברית. פנקוכן יצר קשר עם השלוחה האמריקאית של חברת פיליפס שהחלה לייצר על פי הצעתו ציוד למחקר הקריסטלוגרפי. עם התגברות העניין בתחום, תופעה שפנקוכן תרם לה בצורה משמעותית, החלו חברות נוספות בארצות הברית לייצר ציוד זה. פנקוכן שימש כיועץ למספר חברות מסחריות והצליח לשכנע את חלקן להקים מחלקות לקריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן. המכון הפוליטכני של ברוקלין (כיום חלק מאוניברסיטת ניו יורק) החליט להנציח את זכרו באמצעות חלוקת מלגה על שמו (Fankuchen Memorial Scholarship). האגודה האמריקאית לקריסטלוגרפיה מחלקת החל מ-1971 את "הפרס להנצחת פנקוכן" (Fankuchen Memorial Award). פרס תלת שנתי בן 3,000 דולר הניתן כהוקרה לתרומות במחקר בקריסטלוגרפיה למי שידוע גם כמורה יעיל בקריסטלוגרפיה. בין הזוכים, דורותי קרופוט הודג'קין ב-1974. Dr. Isidor Fankuchen, 59, Dead; Physicist at Brooklyn Polytech; Teacher and Researcher, an X‐Ray Authority, Headed a Divison at Institute, הניו יורק טיימס, June 29, 1964 P. P. Ewald, I. Fankuchen, 1904-1964, Acta Crystallographica, 17 (1964), 1091-1093 J. D. H. Donnay, “Memorial of Isidor Fankuchen,” American Mineralogist, 50 (1965), 539–547 (הספד וביוגרפיה, ובסופם רשימת המאמרים המדעיים שכתב פנקוכן) Finding Aid to the Isidor Fankuchen papers, 1932-1964, American Institute of Physics Joel F. Liebman, Isidor Fankuchen (1904–1964): more than memories of a master measurer of molecules and materials, Structural Chemistry 1-3, May 14, 2014 May 2014 ידידיו נהגו לקצר את שמו והוא כונה פאן (Fan) אמיל שווינברג (Emil Schweinburg) היה יהודי ממוצא אוסטרי שמת ב-1919 והורה בצוואתו להשתמש בהונו על מנת לחלק מלגות לתלמידים מוכשרים, שיקבעו על ידי קופר יוניון.כתבה בניו יורק טיימס על צוואתו של שווינברג "Beevers-Lipson strips" שיטה שהמציאו הנרי ליפסון וארנולד ביוורס ב-1936 שחסכה חישובים מתמטיים מסובכים באמצעות סט רצועות נייר. מאמר המסביר את השיטה כולל תצלום. מקס פרוץ, פיזיקאי אוסטרי שהיה יהודי מומר, מספר שכשהגיע לעבוד במעבדה של ברנל בסוף 1936 התקבל בשתיקה חשדנית על ידי העובדים במעבדה, שנשברה כשפנקוכן נבח לעברו "בן איזו דת אתה?" כשענה "קתולי", השיב לו פנקוכן "כלום אינך יודע שהאפיפיור הוא רוצח צמא דמים?". פרוץ הבין שמדובר בהתייחסות לתמיכה של האפיפיור בפרנקו במלחמת האזרחים בספרד והסיק שנקלע לקן של קומוניסטים. D. Bernal, D- Crowfoot, and I. Fankuchen, X-ray crystallography and the chemistry of the steroids. Par ItI. Phil. Trans. Roy. Soc. A239, 135 J. D. Bernal, I. Fankuchen, and M. Perutz, An x-ray study of chymotrypsin and haemoglobin. Nature, l4l, 523 .J. D. Bernal, I. Fankuchen, and D. P. Riley, Structure of the crystals of tomato bushy stunt virus preparations. Nature, 142, 107 5