ราล์ฟ วอลเตอร์ เกรย์สโตน ไวคอฟฟ์ บิดาแห่งผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์
สรุปใจความสำคัญ
- เป็นผู้บุกเบิกด้านผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์ และเป็นที่มาของชื่อ 'ตำแหน่งไวคอฟฟ์' (Wyckoff positions)
- พัฒนาวัคซีนป้องกันโรคไข้รากสาดใหญ่และไวรัสสมองอักเสบจากม้าตะวันตก
- คิดค้นเทคนิค 'metal shadowing' เพื่อสร้างภาพสามมิติของแบคทีเรียด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
- เป็นผู้ร่วมก่อตั้งและอดีตประธานของสหภาพผลึกศาสตร์สากล (IUCr)
ราล์ฟ วอลเตอร์ เกรย์สโตน ไวคอฟฟ์ (9 สิงหาคม 1897 – 3 พฤศจิกายน 1994) หรือที่รู้จักกันในชื่อ ราล์ฟ ไวคอฟฟ์ เป็นนักเคมีชาวอเมริกันและผู้บุกเบิกด้านผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์ (X-ray crystallography) นอกจากนี้ เขายังมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวัคซีนเพื่อต่อสู้กับโรคไข้รากสาดใหญ่ (epidemic typhus) และไวรัสชนิดอื่น ๆ อีกด้วย
ประวัติและการศึกษา
ไวคอฟฟ์เป็นบุตรของ ผู้พิพากษาเอเบรม ราล์ฟ ไวคอฟฟ์ และ เอเธล แอกเนส แคตช์โพล เขาเข้าศึกษาที่วิทยาลัยโฮบาร์ต (Hobart College) และสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีสาขาวิทยาศาสตร์ในปี 1916 จากนั้นเขาได้เข้าศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยคอร์เนล (Cornell University) และได้รับปริญญาเอกในปี 1919
เขาเริ่มเผยแพร่ผลงานทางวิทยาศาสตร์ชิ้นแรกจากทั้งหมดกว่า 400 ฉบับ ในวารสาร Journal of the American Chemical Society เมื่ออายุเพียง 19 ปี ในปี 1916 และในปี 1919 เขาได้นำเสนอวิทยานิพนธ์เกี่ยวกับการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของ NaNO3 และ CsICl2 ภายใต้การดูแลของ โชจิ นิชิกาวะ
ผลงานด้านผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์
ไวคอฟฟ์ทุ่มเทให้กับการศึกษาด้านผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์และได้เขียนหนังสือหลายเล่มในหัวข้อนี้ โดยเฉพาะหนังสือในปี 1922 เรื่อง The Analytical Expression of the Results of the Theory of Space Groups ซึ่งบรรจุตารางพิกัดตำแหน่ง (positional coordinates) ทั้งแบบทั่วไปและแบบพิเศษที่อนุญาตโดยองค์ประกอบความสมมาตร
หนังสือเล่มนี้เป็นต้นแบบของ International Tables for X-ray Crystallography ซึ่งตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1935 เพื่อเป็นเกียรติแก่เขา ตำแหน่งเหล่านี้จึงถูกเรียกว่า "ตำแหน่งไวคอฟฟ์" (Wyckoff positions) ซึ่งเป็นคำศัพท์พื้นฐานที่ใช้ในทางผลึกศาสตร์จนถึงปัจจุบัน
การวิจัยด้านจุลชีววิทยาและวัคซีน
ในปี 1927 ไวคอฟฟ์ย้ายไปทำงานที่มหาวิทยาลัยร็อกเกอะเฟลเลอร์ (ในขณะนั้นเรียกว่าสถาบันวิจัยทางการแพทย์ร็อกเกอะเฟลเลอร์) เพื่อศึกษาแบคทีเรียและไวรัส เขาได้ถ่ายภาพการเติบโตของเซลล์ที่มีชีวิตโดยใช้แสงอัลตราไวโอเลต และวิเคราะห์โครงสร้างของยูเรีย
หลังจากออกจากร็อกเกอะเฟลเลอร์ในปี 1937 เขาได้ทำงานในภาคอุตสาหกรรมเอกชนเพื่อพัฒนาวัคซีนป้องกันไวรัสสมองอักเสบจากม้าตะวันตก (Western equine encephalitis virus) และในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เขาได้พัฒนาวัคซีนป้องกันโรคไข้รากสาดใหญ่
นวัตกรรมด้านกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
ในปี 1943 เขาได้ย้ายไปที่รัฐมิชิแกน โดยทำงานร่วมกับมหาวิทยาลัยมิชิแกนและกรมอนามัยรัฐมิชิแกน ที่เมืองแอนอาร์เบอร์ เขาและ ร็อบลีย์ ซี. วิลเลียมส์ ได้คิดค้นเทคนิค "metal shadowing" เพื่อสร้างภาพสามมิติของแบคทีเรียด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน
บทบาททางวิชาการและเกียรติยศ
ระหว่างปี 1946 ถึง 1952 เขาได้วิจัยด้านแมโครโมเลกุลและไวรัสที่สถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH) ในเบเธสดา รัฐแมริแลนด์ และในปี 1948 เขาได้ช่วยก่อตั้งสหภาพผลึกศาสตร์สากล (International Union of Crystallography) โดยดำรงตำแหน่งรองประธานและประธานระหว่างปี 1951 ถึง 1957
ในปี 1959 เขาได้เข้ารับตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาและฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนา ในทูซอน ซึ่งเขาทำงานจนกระทั่งเกษียณอายุเมื่ออายุ 80 ปี
ไวคอฟฟ์ได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Academy of Sciences) ในปี 1949 และเป็นสมาชิกต่างชาติของราชสมาคม (Royal Society) ในปี 1951 นอกจากนี้ เขายังได้รับเลือกให้เป็นประธานของสมาคมกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแห่งอเมริกา (Electron Microscope Society of America) ในปี 1950
คำถามที่พบบ่อย
ตำแหน่งไวคอฟฟ์ (Wyckoff positions) คืออะไร?
คือพิกัดตำแหน่งในโครงสร้างผลึกที่กำหนดโดยความสมมาตรของกลุ่มพื้นที่ (space groups) ซึ่งราล์ฟ ไวคอฟฟ์ ได้จัดทำตารางพิกัดเหล่านี้ไว้ในหนังสือของเขาในปี 1922
ราล์ฟ ไวคอฟฟ์ มีผลงานโดดเด่นด้านการแพทย์อย่างไร?
เขามีส่วนสำคัญในการพัฒนาวัคซีนป้องกันโรคไข้รากสาดใหญ่ (epidemic typhus) และไวรัสสมองอักเสบ encephalitis จากม้าตะวันตก
เทคนิค Metal Shadowing คืออะไร?
เป็นเทคนิคที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อสร้างภาพสามมิติของแบคทีเรีย โดยการพ่นโลหะลงบนตัวอย่างเพื่อให้เกิดเงาและสร้างมิติของภาพ

