6 février 2019 – Manfred Eigen biophysicien allemand

Un ancien directeur de l’Institut Max Planck pour la chimie biophysique, il a reçu le prix Nobel de chimie de 1967Biographique Manfred Eigen (1927-2019)        Manfred Eigen est né à Bochum le 9 mai 1927, fils du chambriste Ernst Eigen et de sa femme Hedwig, née Feld. Il a fait ses études au Gymnase humaniste de Bochum.  À l’automne 1945, il commença le cours de physique et de chimie à l’Université Georg-August de Göttingen et obtint son doctorat en sciences naturelles en 1951. Il rédigea sa thèse sur la chaleur spécifique de l’eau lourde et des solutions aqueuses d’électrolytes sous la direction d’Arnold Euken. Après deux ans en tant que chargé de cours adjoint au département de chimie physique de l’université sous Ewald Wicke, il a été transféré au Max-Planck Institut für physikalische Chemie, qui avait déménagé à Göttingen sous la direction de Karl Friedrich Bonhoeffer. L’influence de Bonhoeffer, qui lui a assuré de magnifiques conditions de travail à l’Institut, se reflète dans ses travaux ultérieurs dans le domaine de la chimie biophysique.

Eigen a commencé ses travaux sur le problème des réactions ioniques rapides en solution dans la période 1951-1953, encouragé à le faire par les mesures d’absorption ultrasonore effectuées par ses collègues Konrad Tamm et Walter Kurtze. Au cours des années suivantes, il a développé une série de techniques de mesure impliquant des temps jusqu’à l’ordre de la nanoseconde. Il a développé nombre de ces techniques avec Leo de Maeyer, qui l’a rejoint à l’automne 1954, et avec qui il collabore toujours étroitement au Göttingen Max Planck-Institut. La Max-Planck-Gesellschaft a nommé Eigen membre scientifique en 1957 et chef en 1964. En 1967, il a été élu directeur général de l’Institut pour une période de trois ans. En même temps, il a été nommé au Conseil scientifique de la République fédérale d’Allemagne.Le développement scientifique d’Eigen se reflète dans la centaine d’articles qu’il a publiés. Le sujet de ces travaux va des propriétés thermodynamiques de l’eau et des solutions aqueuses, à la théorie des électrolytes, en passant par la conductivité thermique et l’absorption acoustique, jusqu’aux réactions ioniques rapides.

Dans les années 1953-1963 a suivis la description d’une série de nouvelles techniques de mesure utilisées pour l’étude de la réaction très rapide dans la gamme d’une seconde à une nanoseconde. L’écart entre le domaine de la cinétique de réaction classique et la spectroscopie était ainsi comblé. Eigen s’intéressait particulièrement aux réactions protoniques : avec De Maeyer, il fut le premier à déterminer le taux de neutralisation et découvrit les caractéristiques anormales de conduction des protons dans les cristaux de glace. Le développement de la théorie de la relaxation des processus à plusieurs étapes a été suivi d’études sur les réactions complexes métalliques, dans lesquelles les réactions rapides d’un grand nombre d’ions métalliques ont été étudiées en fonction de leur position dans le tableau périodique. Vers 1960, l’accent de son travail s’est déplacé vers la chimie physico-organique.En même temps, cependant, son attention se tourna également vers les questions biochimiques, qui revendiquaient désormais son principal intérêt. Ces questions allaient des ponts hydrogène des acides nucléiques, en passant par la dynamique du transfert de code, aux enzymes et aux membranes lipidiques. Les processus biologiques de contrôle et de régulation, ainsi que le problème du stockage de l’information dans le système nerveux central retiennent également son attention. Pratiquement chaque année, il voyage avec son ami et collègue Leo de Maeyer à Boston pour discuter de sujets d’intérêt commun avec des neurologues, des biochimistes et des biophysiciens américains.

Eigen détient les honneurs et distinctions suivants :

Prix Bodenstein de la Deutsche Bunsengesellschaft, 1956 ;

Prix Otto-Hahn de chimie et de physique, 1962 ;

Médaille Kirkwood (American Chemical Society), 1963 ;

Prix Harrison Howe (American Chemical Society), 1965 ;Andrew D. White Professeur titulaire à l’Université Cornell, Ithaca, NY, 1965 ;

Professeur honoraire à la Technische Hochschule, Braunschweig, 1965 ;

Membre honoraire étranger de l’Académie américaine des arts et des sciences, 1964 ;

Membre de la « Leopoldina », Deutsche Akademie der Naturforscher à Halle, 1964 ;

Membre de la Göttingen Akademie der Wissenschaften, 1965 ;Membre honoraire de l’Association américaine des chimistes biologiques, 1966 ;

Diplôme honorifique de docteur en sciences de l’Université de Harvard, États-Unis, 1966 ;

Diplôme honorifique de docteur en sciences de l’Université de Washington, États-Unis, 1966 ;Associé étranger de l’Académie nationale des sciences, Washington, États-Unis 1966 ;

Diplôme honorifique de docteur ès sciences, Université de Chicago, États-Unis, 1966 ;

Médaille Carus de la Deutsche Akademie der Naturforscher « Leopoldina », Halle, 1967 ;Médaille Linus Pauling de l’American Chemical Society, 1967.

Manfred Eigen est marié à Elfriede, née Müller. Ils ont deux enfants, Gerald (né en 1952) et Angela (née en 1960). Pendant son temps libre, il est un musicien amateur passionné. Son passe-temps de vacances préféré est l’alpinisme.

Manfred Eigen (1927-2019)

Le lauréat allemand du prix Nobel Manfred Eigen, qui a apporté d’importantes contributions à la physique chimique, à la biophysique et à l’évolution moléculaire, est décédé à Göttingen, en Allemagne, le 6 février 2019.Eigen est né le 9 mai 1927 à Bochum, en Allemagne. Ses études formelles ont été interrompues par la Seconde Guerre mondiale. En 1942, à 15 ans, il est enrôlé dans l’armée de l’air allemande. Vers la fin de la guerre, il est fait prisonnier par les Alliés mais réussit à s’évader et à rentrer chez lui à pied, parcourant près de 1000 km. Il a repris ses études à l’Université de Göttingen lorsque l’institution a rouvert ses portes après la guerre. Eigen s’est inscrit en géophysique, pas son premier choix mais le match le plus proche étant donné la rareté des créneaux disponibles. Werner Heisenberg était l’un de ses professeurs. Eigen a obtenu un doctorat en 1951 sous la tutelle d’Arnold Eucken avec une thèse sur la chaleur spécifique des solutions aqueuses d’électrolytes et de l’eau lourde. Eigen a ensuite occupé un poste de recherche à l’Institut Max Planck de chimie physique, récemment créé à Göttingen. Il a mené des recherches sur des sujets tels que les réactions de transfert de protons dans les cristaux de glace, la conductivité thermique, l’absorption acoustique et les réactions des complexes métal-ion. Il a également appris que certaines réactions chimiques étaient jugées « incommensurablement rapides », une description qu’il trouvait particulièrement troublante. Insatisfait, il a relevé le défi de déterminer les taux de ces processus insaisissables, un effort qui s’est avéré très gratifiant.

Au début des années 1960, la carrière d’Eigen a pris une ascension fulgurante lorsqu’il a démontré comment mesurer les réactions chimiques ultrarapides qui se produisent à des échelles de temps inférieures à la microseconde et même à la nanoseconde. Ces réactions ont été jugées non mesurables car les échelles de temps étaient plus courtes que les temps nécessaires pour que les réactifs soient complètement mélangés. Les réactions de transfert de protons dans les milieux aqueux, omniprésentes dans les processus biochimiques, étaient particulièrement opaques. Dans un virage brillant, Eigen a laissé la réaction atteindre l’équilibre, a perturbé cet état avec une impulsion sonore ou lumineuse ultrarapide et a surveillé par spectroscopie la relaxation du système jusqu’à l’équilibre. Les paramètres de relaxation ont fourni les informations nécessaires pour obtenir les taux de réaction et ont même fourni des informations mécanistes sur la façon dont les réactions se sont déroulées.

En 1964, Eigen a présenté ses recherches à la Faraday Society de Londres et s’est immédiatement fait connaître comme l’un des plus grands expérimentateurs de son époque. Cette même année, il prend la tête de l’Institut Max Planck de Göttingen, qui deviendra plus tard l’Institut Max Planck de chimie biophysique. En 1967, Eigen a partagé le prix Nobel de chimie avec Ronald Norrish et George Porter pour ses travaux sur les mesures de réaction ultrarapide. Les recherches d’Eigen dans les années 1970 ont pris une direction différente : il s’est davantage impliqué dans le domaine de l’évolution moléculaire. Il a construit un schéma cinétique connu sous le nom d’hypercycle qui, selon lui, capturerait les caractéristiques essentielles de l’auto-organisation dans les systèmes prébiotiques à l’échelle moléculaire et contribuerait à une explication convaincante de l’émergence d’informations biologiques. De nouveaux concepts comme les quasi-espèces sont nés de ces incursions.

En 1971, Eigen a posé un paradoxe de la théorie de l’information qui est toujours d’actualité : sans éditer des enzymes, la taille d’une molécule répliquant est limitée, car sinon une catastrophe d’erreur résulterait de mutations accumulées au fil des générations. Pourtant, pour qu’une molécule de réplication code pour des enzymes d’édition, elle doit être sensiblement plus grande que cette limite. Cette ligne de travail s’est avérée inspirante pour une génération de chercheurs, dont la lauréate du prix Nobel 2018 Frances Arnold, qui a testé des scénarios darwiniens au niveau moléculaire. Il a également encouragé les efforts multidisciplinaires qui sont devenus la marque de fabrique de l’Institut Max Planck sous la direction d’Eigen. Avec un prix Nobel à son nom, Eigen est devenu une icône de la science allemande d’après-guerre et un acteur clé dans la restauration de son ancienne gloire. Comme on pouvait s’y attendre, il était une figure dominante de l’establishment scientifique allemand. En 1971, la société Max Planck créa – essentiellement pour lui – l’Institut de chimie biophysique. Bien qu’il ait personnellement supervisé ses travaux fondamentaux, Eigen a finalement refusé le poste de directeur permanent et a plutôt dirigé le département de cinétique biochimique de l’institut jusqu’à sa retraite en 1995.

Eigen était un excellent communicateur. Semblable à son bien-aimé Wolfgang Amadeus Mozart, Eigen avait un style marqué par la clarté et la rigueur. Il a publié trois livres destinés au grand public : Laws of the Game : How the Principles of Nature Govern Chance (1981), Steps Towards Life : A Perspective on Evolution (1992) et From Strange Simplicity to Complex Familiarity : A Treatise on Matter. , Information, Vie et Pensée (2013). Lui et sa partenaire scientifique Ruthild Winkler-Oswatitsch, qui est finalement devenue sa deuxième épouse, ont collaboré à ces comptes populaires. Eigen était inspirant et humoristique, avec un sens de l’ironie. En tant qu’ancien chercheur principal dans sa division à l’Institut Max Planck, je me souviens avoir donné une fois une présentation mathématique compliquée sur un scénario pour l’origine de l’information biologique, avec Eigen et son groupe en pleine participation. Alors que mes dérivations devenaient de plus en plus alambiquées, Eigen m’a poliment interrompu et m’a dit : « Ariel, si tu veux aller à Stockholm, ne dépasse jamais l’approximation linéaire.

Manfred Eigen (1927-2019)Physicien et biochimiste allemand qui a partagé (avec Ronald Norrish et George Porter) le prix Nobel de chimie de 1967 « pour leurs études sur les réactions chimiques extrêmement rapides, effectuées en perturbant l’équilibre au moyen de très courtes impulsions d’énergie ». En 1954, Eigen introduit les techniques de relaxation pour l’étude des réactions chimiques extrêmement rapides (celles prenant moins d’une milliseconde). Sa méthode générale consistait à prendre une solution en équilibre pour une température et une pression données. Si une courte perturbation était appliquée à la solution, l’équilibre serait très brièvement détruit et un nouvel équilibre rapidement atteint. Eigen a étudié exactement ce qui s’est passé dans ce très court laps de temps au moyen de la spectroscopie d’absorption.

https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1967/eigen/biographical/

https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/PT.3.4233

https://todayinsci.com/2/2_06.htm#death