نورمان هورويتز

نورمان هارولد هورويتز (19 مارس 1915 - 1 يونيو 2005) عالم وراثة أمريكي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) ، اشتهر على مستوى الولايات المتحدة الأمريكية بكونه العالم الذي ابتكر تجارب لتحديد إمكانية وجود حياة على المريخ . أُجريت تجاربه بواسطة مركبة الهبوط فايكنغ عام 1976، وهي أول مهمة أمريكية تهبط بنجاح بمسبار غير مأهول على سطح المريخ. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

كان هورويتز عضوًا في كلٍّ من الأكاديمية الوطنية للعلوم والأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم . في عام 1965، بدأ العمل في مختبر الدفع النفاث في باسادينا ، حيث شغل منصب رئيس قسم علوم الحياة في المختبر لمدة خمس سنوات، وكان عضوًا في الفرق العلمية لبعثتي مارينر وفايكينغ إلى المريخ. ومن عام 1977 إلى عام 1980، ترأس قسم الأحياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك).

منذ عام 2013، تم إدراج هورويتز في المجلس الاستشاري للمركز الوطني لتعليم العلوم . ^{[ 3 ]}

كان نورم من أبرز دعاة استكشاف الفضاء، واشتهر بمعارضته لبرنامج فضائي يرتكز على استخدام رواد فضاء بشريين. تتذكر شارلين أندرسون قائلة: "في نقاشاتنا الشخصية، كان نورم شديد اللهجة في حديثه عن موضوع الاستكشاف البشري مقابل الاستكشاف الآلي. كان يرى أن الاستكشاف البشري لا يعدو كونه عرقلة للاستكشاف العلمي، بل قد يُربك الرأي العام بشأن جدوى استكشاف الفضاء. ففي رأيه، يجب أن يكون العلم هو المحرك الأساسي لهذا المسعى، لا مجرد شغف المغامرة."

حصل هورويتز على بكالوريوس العلوم في علم الأحياء من جامعة بيتسبرغ عام 1936، حيث ساهمت خبرته في إجراء البحوث خلال دراسته الجامعية في إقناعه بمتابعة دراسات عليا في العلوم. وأسس لاحقًا زمالة نورمان هـ. هورويتز في جامعة بيتسبرغ لدعم أبحاث الطلاب الجامعيين. ^{[ 4 ]} أكمل دراسته للدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) عام 1939 تحت إشراف عالم الأجنة ألبرت تايلر ، ثم أصبح باحثًا ما بعد الدكتوراه في جامعة ستانفورد في مختبر جورج دبليو بيدل . ^{[ 5 ]} عاد هورويتز إلى كالتك كعضو هيئة تدريس عام 1946، وبقي في المعهد حتى نهاية مسيرته المهنية. شغل منصب رئيس قسم علم الأحياء من عام 1977 إلى عام 1980، وأصبح أستاذًا فخريًا عام 1982. ^{[ 6 ]}

بصفته عالماً، اشتهر هورويتز باكتشافه وإثباته عام 1944 أن المسار الأيضي عبارة عن سلسلة من الخطوات، تُحفز كل منها بواسطة إنزيم واحد. من خلال عمله على فطر نيوروسبورا كراسا ، أثبت هورويتز أن كل خطوة في استقلاب الأرجينين من سلائفه تعتمد على سلامة جين واحد. ساهم اكتشافه في ترسيخ فرضية " جين واحد - إنزيم واحد " لجورج بيدل وإدوارد تاتوم (وهو مصطلح صاغه هورويتز لوصف مفهومهما).

لا يمكن فهم أهمية مفهوم "جين واحد - إنزيم واحد" إلا في سياق نظرة علماء الوراثة إلى الجين في النصف الأول من القرن العشرين. فقد شكك العديد منهم في وجود الجينات ككيانات محددة. ^{[ 2 ]} بل عزاوا الأنماط الظاهرية للطفرات إلى تغيرات في خصائص الكروموسومات بأكملها. حتى بين علماء الوراثة الذين آمنوا بوجود جينات فردية، كان هناك قلق مبهم من عدم وجود علاقة سببية مباشرة بين الجينات والبروتينات. وقد أشار ميتزنبرغ ^{[ 2 ]} إلى الشجاعة التي تحلى بها هورويتز في تبني فكرة "جين واحد - إنزيم واحد" التي لم تكن رائجة في البداية، والدفاع عنها حتى وصلت إلى قبول عام.

من أهم إسهامات هورويتز اقتراحه عام 1945 حول "التطور العكسي" للمسارات الحيوية. ^{[ 7 ]} قدّم هذا الاقتراح إطارًا لفهم تطور هذه المسارات، ومهّد الطريق لدراسة التطور الجزيئي . اقترح هورويتز أن الكائنات الحية الأولى تكاثرت باستخدام جزيئات عضوية غير بيولوجية في البيئة. وقد استمر استنزاف هذه الجزيئات العضوية من قِبل الكائنات الحية المتكاثرة مبكرًا حتى وصلت إلى نقطة حدّ فيها توفر أحد هذه الجزيئات من تكاثرها. ومن خلال عملية الطفرة والانتخاب الطبيعي، طوّرت هذه الكائنات نشاطًا تحفيزيًا لاستخدام جزيء آخر متاح ذي صلة، وذلك بتحفيز تحويله إلى الجزيء الذي كان يُمثّل الحدّ سابقًا. وعندما استُنفد هذا الجزيء الأولي بدوره، سمحت طفرات أخرى بتحويل ركيزة أخرى متاحة (مادة أولية أولية) إلى المادة الأولية. ورأى هورويتز أن تكرار أحداث الطفرة/الانتخاب هذه يُشكّل أساس تطور المسارات الحيوية.

كان هورويتز رئيسًا لتجربة الإطلاق الحراري خلال برنامج فايكنغ . ^{[ 8 ]}

أشاد الدكتور بيدل (الحائز على جائزة نوبل في الطب عام 1958) بالدكتور هورويتز لعمله الأصلي في مجال التفاعلات البيولوجية. ^{[ 9 ]}

كان نورمان هورويتز رئيس قسم علوم الأحياء في مختبر الدفع النفاث خلال أول مهمة أمريكية، وهي مركبة فايكنغ لاندر عام 1976 ، التي نجحت في إنزال مسبار غير مأهول على سطح المريخ . وقد رأى أن التنوع الكبير لذرة الكربون يجعلها العنصر الأنسب لتقديم حلول، حتى وإن كانت حلولًا غير مألوفة، لمشاكل البقاء على الكواكب الأخرى. إلا أن نتائج هذه المهمة أشارت إلى أن المريخ حاليًا بيئة معادية للغاية للحياة القائمة على الكربون. كما رأى، بشكل عام، أن احتمالية تطور أشكال حياة غير كربونية تمتلك أنظمة معلومات وراثية قادرة على التكاثر الذاتي والتكيف ضئيلة للغاية. ^{[ 10 ]}

أشارت نتائج حضانة تربة المريخ في بيئات معقدة، وتحليلها بالتحلل الحراري متبوعًا بتحليل نواتج التحلل باستخدام كروماتوغرافيا الغاز ومطياف الكتلة، إلى أن سطح المريخ خالٍ من الحياة. ^{[ 2 ]} علاوة على ذلك، لم تكشف عينات التربة التي حللها برنامج فايكنغ عن أي آثار كيميائية حيوية قابلة للكشف على شكل مركبات عضوية، والتي كان من المتوقع وجودها لو ازدهرت الكائنات الحية على المريخ في أي وقت مضى. مع ذلك، في عام 2013، قدم مسبار كيوريوسيتي التابع لناسا دليلًا على وجود بحيرة مريخية قديمة (كانت موجودة منذ حوالي 3.7 مليار سنة) ربما كانت قادرة على دعم الحياة لفترات طويلة، ربما لملايين السنين. ^{[ 11 ]} وبالتالي، على الرغم من أن تجارب هورويتز في التحلل الحراري عام 1976 قدمت أول مؤشر على عدم وجود حياة حالية على سطح المريخ، إلا أنه يبقى من الممكن أن تكون الحياة قد وُجدت على المريخ في الماضي البعيد.

• فرضية جين واحد - إنزيم واحد

• أندرسون، شارلين. في ذكرى: نورمان هورويتز (1915-2005) الجمعية الكوكبية.
• هورويتز، ن. هـ. (1945). "حول تطور التخليق الكيميائي الحيوي" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 31 (6): 153-157 . Bibcode : 1945PNAS...31..153H . doi : 10.1073 /pnas.31.6.153 . PMC 1078786. PMID 16578152 .  
• هورويتز، نورمان هارولد (1986). إلى المدينة الفاضلة والعودة: البحث عن الحياة في النظام الشمسي . سان فرانسيسكو: دبليو إتش فريمان. ISBN 978-0-7167-1766-9.

• السيرة الذاتية للأكاديمية الوطنية للعلوم