Sinu brauser on natuke ajast maha jäänud. Et kõik töötaks, nagu vaja, palun uuenda enda brauserit.
Küpsised aitavad meil teenuseid edastada. Meie teenuseid kasutades nõustute sellega, et kasutame küpsiseid. ROHKEM INFOT >
Postimees 160 Juubeli puhul loe seda lugu tasuta!

Nobelist Kurt Wüthrich sai Eesti teadusest aimu Endel Lippmaa kaudu

1
KOMMENTEERI PRINDI ARTIKKEL
Saada vihje
Teaduste akadeemia president Tarmo Soomere riputab Kurt Wüthrichile kaela Endel Lippmaa nimelise medali. | FOTO: Liis Treimann

Kuigi tähistame 15. septembril oma erakordse akadeemiku ja poliitiku Endel Lippmaa 87. sünniaastapäeva, mitte sünnipäeva, pole meist lahkunud tema elutöö. Eesti Teaduste Akadeemia alustas 12. septembril tema mälestusloengutega, esimene Endel Lippmaa nimeline medal anti nobelistile, šveitsi keemikule ja biofüüsikule Kurt Wüthrichile, kes kohtus Lippmaaga esimest korda 1970. aastate alul ning nautis meie akadeemiku vahedat mõistust ja erilist eruditsiooni.

Kurt Wüthrich on vähemat kasvu, ent vilgas, samas kõneviisilt pigem rahulik kui tormav. Tüüpilise Šveitsi sakslasena on ta sõnadega pigem ettevaatlik, aeglane ja täpne, ent kohati värvikas. Intervjueerin teda ühes teaduste akadeemia teise korruse toas pärast tema loengut. Istume tugitoolidesse ja ma räägin oma taustast, sellestki, et töötasin vahepeal Lippmaa sektoris, ometi ei tegelnud tuumamagnetresonantsi meetodiga. Ta kuulab huviga. Kaelas on tal Endel Lippmaa nimeline medal: suur metalne E-täht. Alustan.

-Olete sündinud maal, talumehe pojana. Te ei otsustanud just liiga noorelt teadlaseks hakata. Millal tundsite, et teadus on teie põhieesmärk?

Olin lummatud loodusest, tahtsin saada metsainseneriks. Õppisin spordiga seotud alasid ega plaaninud saada teadlaseks. Näiteks unistasin saada profijalgpalluriks, keskkooli või ülikooli spordiõpetajaks. Kuid meie koolis moodustus õpilaste rühm, kes hakkas ülikooli tasemel õppima matemaatikat ja füüsikat. Siis hakkasin tegema katseid, kuid ma polnud nii edukas, et otsustada teadustöö kasuks.

-Te olete minu kohatud teadlaste hulgas erand – minu teada ei ole keegi teine saanud teadlaseks spordi kaudu. Professor Lippmaa oli spordi vastu üsna ükskõikne.

Tõepoolest on sport mulle palju andnud. Mängin jalgpalli tänaseni, hoolimata mõne aasta tagusest jalavigastusest.

-Tõite oma loengus näite: kui mõneteist aasta eest oli magnetresonantskujutis teie põlvest üsna udune, kuid ometi näitas spordivigastust, siis möödunudaastane pilt on terav ja näitab, et vigastus on paranenud.

Jah, tuumamagnetresonantsi (TMR) meetod on edenenud – kujutage ette, et seda meetodit saab kasutada nii molekuli kui ka inimese juures ehk läbi üheksa suurusjärgu! Teist sellist annab otsida.

-Te olete olnud spordiinstruktor. Kas mäesuusa-?

Jah, nii see oli nooruses. Hiljem, 1984. aastal olin pettunud, et mu ideid peeti vääraks, ja otsustasin, et hakkan taas vaid spordiga tegelema. Olime seostanud TMR-signaali õigete vesinikutuumadega makromolekulis ja leidnud seeläbi võtme valgu struktuuri ruumiliseks pildistamiseks.

-Praeguseni olete Uus-Meremaa väärika Mercury Bay Game Fishing Clubi ehk kalastusklubi liige, nagu oli omal ajal Hemingwaygi. Kas olete ka Šveitsis kala püüdnud?

Poisina küll. Olen püüdnud maailma eri paigus (ka merest) üsna suuri kalu. See klubi on võimalus kohata teraseid inimesi üle maailma.

-Olete olnud huvitatud prantsuse kultuurist: kirjandusest, muusikast. Millist laadi kirjandusest näiteks?

Käisin koolis saksa ja prantsuse keelt kõneleva kogukonna piirimail. Mulle meeldis kõik prantsuspärane, klassikaline kirjandus eelkõige, aga ka veinid ja köök.

-Teie töö tulemustes valkude struktuuri kohta kaheldi 1984. aastal üsna sügavalt. Milles oli asi?

Kahtlesid kristallograafid, kes mõõtsid samu molekule tahkes maatriksis. See oli enam kui kahtlus – mu tulemusi peeti suisa valeks. Nõnda lahkusin ülikoolist. Valkude sekundaarset struktuuri, mida meie nägime, nägid ka kristallograafid.

(Primaarne struktuur on üksikute aatomite järjestus valgus, kui see oleks niidina sirge; sekundaarne struktuur on eluliselt oluline ja näitab, kuidas valk ennast lahuses kokku voldib. Kritallograafid mõõdavad kristallide ehitust – autor.)

Aga kristallograafide saadud struktuur oli täiesti teistsugune. Meie oma oli täpne, nende oma vale.

Toimetaja otsustas avaldada meie struktuuri. Läks seitse aastat, enne kui nad tunnistasid, et nad eksisid. Nii et see oli lihtsalt business.

-Kuidas te hoolimatust suhtumisest jagu saite ega murdunud?

Lahkusin ülikoolist ja tegelesin talviti suusatamisega, suviti jooksin mägedes. Ma ei läinud kahe aasta jooksul ühelegi teaduskogunemisele, vaid panin samm-sammult kirja, mida me olime teinud. Kuni selgus, et oleme kõik teinud õiges suunas, nautisin suusatamist. Kui asi ei õnnestu, pead jätkama, selleks aga pead võitma iseennast.

Minu eesmärk oli kasutada TMRi strukturaalses bioloogias. 30 aasta eest saime näha vee molekuli, praegu on nähtud 150 000 bioloogilist struktuuri, ent me ei tea ikka veel, kuidas valk töötab. Tuleb mõista selle kokkukeerdumise teed ja funktsiooni.

-Kas jätkete praegu loengupidamist Zürichi tehnikakõrgkoolis?

Jah, mul on seal töörühm, nagu Californias ja Hiinaski.

Hiinas on viisiks, et ehitatakse valmis tohutu maja ja varustatakse see tipptehnoloogiaga. Siis jäädakse ootama, et äkki keegi värvatuist avaldab midagi ajakirjas Nature. Püüan juhtida tähelepanu, et päris nii need asjad teaduses ei käi.

- Zürichi kooliga on olnud seotud ka Nobeli laureaat Richard Ernst, keda mul on õnnestunud Tallinnas intervjueerida.

Jah, me oleme koos töötanud. Ta oli siin ka 1973. aastal, kui mina esimest korda Eestis olin. Teist korda käisin 1977. aastal.

-Kui te Endel Lippmaad kohtasite, mis teid temas köitis?

Meil oli ühine huvi TMRi vastu. Ta oli äärmiselt vahe, äärmiselt täpne ideede sõnastaja. Tema kaudu sain teada, et Eestis tehakse tippteadust. Endel Lippmaa laboratoorium oli 1970. aastatel üks universumi singulaarsusi. Sedasama arvas ka Richard Ernst.

-Daily Telegraph nimetas Zürichit parimaks linnaks maailmas, kus elada. Mida teie Zürichist arvate?

Mina elan Bernis ja Bern on Zürichist palju meeldivam linn.

Zürichis on suurepärane lennujaam, see on minu jaoks tähtis. Seal on kõrge klassi muusikateater, ooper – kuhu ma küll ei lähe, sest tööd on palju. Seal on head restoranid, kuid see kõik on väga kallis. Ma ei tea, kuidas nad oma kõrge koha said, kuid minu jaoks on elamiseks parim paik California La Jolla.

-Kes vähegi on roninud magnetresonantsi kuvamise aparaati, see teab, kui suur see on (ühes kõigi oma vilede ja piiksudega). Kas kunagi tuleb aeg, kui TMR-aparatuur muutub väikeseks, nagu muutusid arvutustehnika seadmed?

Muu tehnika muidugi muutub. TMRi probleem on selles, et pildistatav peab olema tugevas magnetväljas. Pigem peab funktsionaalne magnetresonantskuvamine jõudma igasse haiglasse.

-Kas teie pika karjääri jooksul on miski teid tõeliselt üllatanud? Lippmaa oli mees, kes ei üllatunud kunagi.

(On üllatunud ja mõtleb pikalt. Muigab.)

Esimene kord oli, kui nägin omaenese hemoglobiini molekuli – see oli absoluutselt uus võimalus. Kui te teete midagi tõelisest entusiasmist, siis on vaimseid üllatusi palju. Kordan veel kord: TMR-meetodiga saab mõõta nii inimese kui ka raku, nii bakteri kui ka valgu molekuli struktuuri. Seega on iga saavutus üllatav.

-Te uurite valkude elu. Aastal 2000 vallandus suur eufooria, kui teatati inimese genoomi järjestamisest. Loodeti, et nüüd saame teada kõikide haiguste põhjused. Ometi pole nii läinud. Mis on organismile tähtsam, kas genoom või proteoom – valkude hulk? Endel Lippmaa rõhutas Geenivaramut rajades, et koguda tuleks materjali mitte ainult genoomi, vaid ka proteoomi uurimise tarbeks.

Jah, nii see on, kuid alles nüüd hakkame mõistma, kuidas valk end kolmemõõtmeliseks kokku pakib. Peame oskama ka geenijärjestuse pealt valgu kokkuvoltimist ennustada.

Kahtlemata peab selles kehas olema vedruvaim – nõnda kiirelt hüppab Wüthrich intervjuu lõppedes püsti madalast tugitoolist ja avaldab soovi, et korraldajad teda enne hotelli viimist läbi vanalinna sõidutataks. Soovin talle järgmise aasta 4. oktoobriks rõõmsat 80. sünnipäeva ja luban teda sel päeval (mis on ka minu sünnipäev) meeles pidada.

LISA

Lippmaa medal

Kõigekülgne teadlane Endel Lippmaa tõestas oma eluga, et tippteadust saab teha igasugustes oludes. Nõnda sõnastas Lippmaa missiooni esimese temanimelise medali kätteandmistseremoonial kõnelnud akadeemik ja Helsingi ülikooli biotehnoloogia instituudi professor Mart Saarma. Endel Lippmaa nimelise medali, metallist E-tähe, riputas laureaadile kaela teaduste akadeemia president Tarmo Soomere.

Seejärel esinenud president Kersti Kaljulaid sõnas: «Lippmaa oli liikuja vaenlase koridoris.» Tõepoolest, meie Lippmaa oli tuumamagnetresonantsi (TMR) esimesi edendajaid maailmas, teisalt Eesti iseseisvuse võtme lahtimuukija ja Molotovi-Ribbentropi pakti originaalprotokollide hankija.

Erinevalt enamikust TMR-teadlastest, kes kasutasid molekulide kompamiseks nende koostises oleva vesiniku tuuma, keskendus Lippmaa raskematele aatomitele. Tema ja ta kaasteadlased mõõtsid süsiniku ja hapniku, räni ja alumiiniumi tuuma asendit. Eesmärk oli mõista, milline on suurte molekulide ruumiline struktuur.

Eestile pöördelistel aastatel loobus Lippmaa suurest osast teadusest ja keskendus poliitikale. Nagu ta mulle tema biograafia kirjutamise käigus 2010. aastal kirjeldas, kasutas ta teaduslikke meetodeid, et taastada riigi vabadus. Sellele juhtis elegantselt tähelepanu Kersti Kaljulaid: «Lippmaa eesmärk oli, kuidas teada saada, mida teada saada.»

Nõnda ilmus Lippmaa võlujõul tollase Nõukogude Liidu juhtkonna ette kui Molotovi ja Ribbentropi lepingu salajase lisa originaalne kehastus. Osava manipuleerimisega saavutasid Lippmaa ja teised Eesti esindajad Nõukogude Liidu Ülemnõukogu istungil 1989. aastal otsuse, mis mõistis kehtetuks lepingu ja tunnistas sellega, et Eesti väärib vabadust. Seejärel saavutas Lippmaa sellele otsusele kinnituse Nõukogude Liidu riiginõukogult. «See oli riiginõukogu esimene ja viimane otsus,» kinnitas Lippmaa, misjärel naasis täie jõuga teadusmaailma.

Eesti Teaduste Akadeemia peamaja saal Tallinnas Toompeal oli Lippmaa mälestusloenguks tulvil akadeemikuid, Lippmaa pereliikmeid, tema kunagisi kolleege, õpilasi – Lippmaa mõistuse ja lumma austajaid.

LISA

Endel Lippmaa süvenes teadusesse lapsena

Endel Lippmaa sündis 15. septembril 1930, nõnda oleks 30. juulil 2015 surnud Lippmaa saanud eile 87-aastaseks. Tema isa, akadeemik Teodor Lippmaa heakskiidul hakkas poiss Tartu Ülikooli botaanikaaias elades tegema keemia- ja füüsikakatseid. Isa ei pannud pahaks paugutamistki. Seejärel tuli raadiovaimustus, ta teenis aparaatide parandamisega väikest raha oma raadiole detailide ostmiseks.

Ise pidas ta äärmiselt kasulikuks, et sai gümnaasiumist korraliku ladina keele oskuse, mis kulus Eesti iseseisvuse järjepidevuse tõestamisel ära. Endel Lippmaa perekond hukkus 27. jaanuaril 1943 Vene lennukipommi läbi, kui tema kinos oli. Lippmaa kolis Tallinnas Nõmmele tädi juurde ja astus Nõmme gümnaasiumisse.

Tallinna Polütehnilisse Instituuti astus ta põlevkivikeemia erialale, kuna orvuna oli tal vaja raha ja seal maksti suuremat stipendiumi. Lippmaa abikaasa Helle Lippmaa on keemik, neil on kaks füüsikuharidusega poega: Jaak ja Mikk Lippmaa.

«Iga uus asi, kui seda järjekindlalt teha ja kui see on õige, on destruktiivne,» kinnitas ETL, nagu kutsusid teda kolleegid. Lippmaa ei olnud üheülbaline, et saaksime teda seostada vaid ühe tegevusvaldkonnaga. Nüüdse sõnapruugi kohaselt oli Lippmaa tuumamagnetresonantsi (TMR) maaletooja, tema juhendamisel ehitati Eesti esimene spektromeeter. Esimesena hakkas ta kasutama ülijuhtivad magneteid, et mõõta vesinikutuumast raskemate aatomite tuumasid.

Aastal 2012 oli Lippmaa artikleid viimase 20 aasta jooksul tsiteeritud 6731 korda ja sel aastal on neid tsiteeritud juba 330 korda.

Uuendused tuumamagnetresonantsis, mille eest Šveitsi füüsik Richard Ernst 1991. aastal Nobeli preemia sai (panuse eest kõrge lahutusvõimega TMR-spektroskoopia metodoloogia arendamisse), olid Lippmaa ja tema kolleegid leiutanud pisut varem. Kuid Eesti teadlastel ei olnud võimalik oma tulemusi kiiresti avaldada, mujal kui AMPEREʼi ühingu Ungari konverentsi materjalides. Siiski ilmus see natuke varem kui Ernsti töö, milles ta kirjeldas kahemõõtmelist tuumaresonantsi.

Ise jagas Lippmaa oma teadustöö nii: analüütilise aparatuuri ehitamine, tuumamagnetresonantsi spektroskoopia, bioloogia uus paradigma (mida ta eriti rõhutas), neutriino massi massiivsus, keskkonnakaitse (õhk, fosforiit, diktüoneema, energeetika).

Lippmaa juhtimisel saavutati maailma kõige kiirem TMR-mõõteraku pööritaja, mille abil sai ainet mõõta palju täpsemalt.

Fosforiidisõja lahingud, Molotovi-Ribbentropi pakti avalikustamine, kogu senise poliitilise ja majandusliku süsteemi krahh saabus 1987.–1989. aastal, samal ajal avaldas Lippmaa ja tema uurimisrühm maailma olulistes teadusajakirjades artikleid ülijuhtivuse kohta, järeldades, et tegu ei ole metalse juhtivusega. Kuid meie teadlaste esimesi sel teemal avaldatud artikleid ei uskunud keegi.

«Poliitika oli teadustöö rakendus teisel alal – ei mingit vahet,» ütles ta ise. 1989. aasta jõululaupäev oli Moskva Kremlis Eesti jaoks ärev. Pidi selguma, kas oma istungit pidav NSV Liidu rahvasaadikute kongress, kõrgeim võim Nõukogude Liidus, tühistab Molotovi-Ribbentropi pakti salaprotokollid ja hindab nende osa Balti riikide okupeerimisel või mitte. Hääletati «jah».

Teist korda kogunesid Eesti tipp-poliitikud Moskvasse enne riiginõukogu istungit 6. septembril 1991. Oli vaja teha lobitööd, et riiginõukogu tunnustaks Eesti iseseisvust. Lippmaa oli kohal. Tunnustus saabus. «Sellega oli mu missioon lõppenud,» teatas Lippmaa.

Siiski osales ta veel riigi juhtimises ministri ja riigikogu liikmena. Teadlasena lõi ta Eestile kindlad sidemeid Euroopa Tuumauuringute keskuse CERNiga ja osales projektis TOTEM, olles paljude ühisartiklite autorite seas.

Tänu Lippmaale saime nii varakult interneti ja domeeni .ee, selle asemel et saada .ru. Tema oli esimene, kes hakkas kasutama personaalarvutit, tema kaastöölised ehitasid nii sihtotstarbelisi arvuteid kui ka Eesti esimese personaalarvuti.

Allikas: «Endel Lippmaa, mees parima ninaga», Tiit Kändler, 2012

LISA

Nobelist Kurt Wüthrich sai teadlaseks spordi kaudu

Sündinud 4. oktoobril 1938 Aabergis Šveitsis, elas Berni lähedal farmeri perekonnas. Lähedane kontakt loodusega tekitas huvi loodusteaduse vastu. Bioloogiliste makromolekulide TMR-spektroskoopiaga tegeleb alates 1967. aastast. Õppis Berni ülikoolis, doktorikraadi tegi 1964 Baseli ülikoolis, kus õppis ka võistlusspordiga seotut. 1957–1962 oli suusainstruktor mäekuurortides. Töötas Ameerikas, 1969 siirdus Zürichi tehnikakõrgkooli (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich). Seejärel ringles maailma teaduskeskustes. Oli Rahvusvahelise Puhta ja Rakendusliku Biofüüsika Ühenduse president. Tema naine Marianne aitas tal asju ajada. Neil on tütar ja poeg.

1984. aastal leiutas TMR-meetodi valkude struktuuri määramiseks lahustes. Seni oli määratud seda kristalliseeritud valkudel. Sellesse suhtusid kristallograafid väga kriitiliselt. Ta lahkus ülikoolist ja tegeles kaks aastat suusatamisega. Kuue aasta pärast tunnistati tema tööd õigeks.

2002. aastal pärjati Nobeli preemiaga töö eest TMR spektroskoopia arendamisel makromolekulide kolmemõõtmelise struktuuri määramiseks lahuses.

Zürichi tehnikakõrgkooli ajalugu on kuulusrikas. Selles on õpetanud või töötanud 21 nobelisti, nende hulgas Konrad Röntgen, Wolfgang Pauli ja Albert Einstein ning TMRi edendajad Richard Ernst ja Kurt Wüthrich, siin avastati kõrgtemperatuurne ülijuhtivus.

Allikas: Nobelprize.org

LISA

Tuumamagnetresonantsi võidukäik

1945. aastal registreerisid mitmed USA teadlased nõrga raadiosagedusliku signaali, mille tekitasid tavalise aine aatomite tuumad. See oli aine uue uurimismeetodi, tuumamagnetresonantsi (TMR) sünd. Kui aatomis leidub magnetiline tuum ja pista see tugevasse alalisse magnetvälja ning samal ajal kiiritada raadiosagedusliku väljaga, saab välja sagedust muutes saavutada resonantsi tuumaga. Kui säherdune aatom on molekulis, sõltub resonants tuuma ümbrusest ja nõnda annab selle resonantsi sagedus infot tuuma lähiümbruse kohta ehk molekuli ehituse kohta.

Viimase 70 aastaga on TMR-meetodi avastajatele ja arendajatele jagunud kuus Nobeli preemiat.

Funktsionaalne resonantskuvamine on TMRi meetod, ainult et patsiente kohutava sõnata «tuum». Patsient viibib suure ja tugeva magneti õõnsuses. Nii on TMR spektromeetrid jõudnud meditsiini, neid on ka Eesti haiglates, kuid aju uurimiseks, saati veel raviks, meil neid ei kasutada, pigem diagnoosimiseks.

Tagasi üles