跨洋打孔卡片与红宝石色晶体:多萝西·霍奇金用真空管计算机算出维生素 B12
1955 年 8月13日 · 红色针状维生素 B12 晶体、韦森堡 X 射线照相机(Weissenberg Camera)与 SWAC 真空管计算机穿孔打孔卡片
你知道吗?
在计算机还是由几千只真空管拼凑的蛮荒年代,她用打孔纸带把原子世界的坐标一颗颗算成了现实。
1948年葛兰素史克制药公司首次从数吨肝脏中提炼出几微克深红色的针状结晶,这是防治致命恶性贫血的唯一特效药——维生素B12。然而化学家们面对其超过一百个原子的庞大分子式束手无策,任何传统的有机降解分析都只得到零碎残渣。牛津大学的晶体学家多萝西·克劳福特·霍奇金(Dorothy Crowfoot Hodgkin)毅然用石英毛细管装入这颗微弱的红色晶体,架设在韦森堡X射线照相机上进行多轴漫长曝光。
衍射底片上密密麻麻记录了超过2500个衍射斑点的强度。霍奇金利用分子中心唯一的重原子——钴(Cobalt)作为散射相位参照,开展了在当时算力下堪称自杀式的三维帕特森函数与傅里叶电子密度合成计算。为了完成数以千万计的浮点运算,她与加州大学洛杉矶分校的肯尼斯·特鲁布卢德(Kenneth Trueblood)合作,将一叠叠穿孔纸带与打孔卡片通过邮局寄递,利用早期军工级真空管计算机SWAC在太平洋彼岸通宵运行。
1955年,经过近八年的艰苦拼图,包含独特非经典咕啉环(Corrin Ring)以及自然界首个钴-碳直接金属有机共价键的惊艳三维结构跃然纸上。