เค็งอิจิ ฟูกูอิ
เค็งอิจิ ฟูกูอิ (ญี่ปุ่น: 福井 謙一; โรมาจิ: Fukui Ken'ichi) เป็นนักเคมีชาวญี่ปุ่นและเป็นชาวเอเชียคนแรกที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี[3] โดยได้รับรางวัลนี้ใน ค.ศ. 1981 ร่วมกับโรอัลด์ ฮ็อฟมันจากการค้นคว้าเกี่ยวกับกลไกการเกิดปฏิกิริยาเคมี งานของฟูกูอิมุ่งเน้นไปที่บทบาทของออร์บิทัลเชิงโมเลกุลที่บริเวณรอยต่อ (Frontier Molecular Orbital; FMO) ในการเกิดปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะโมเลกุลที่เกิดปฏิกิริยาเกิดพันธะเคมีแบบหลวม ๆ และมีอิเล็กตรอนบรรจุอยู่ในออร์บิทัลที่บริเวณรอยต่อ ได้แก่ออร์บิทัลเชิงโมเลกุลระดับสูงสุดที่มีอิเล็กตรอนเต็ม (Highest Occupied Molecular Orbital) หรือโฮโม (HOMO) และออร์บิทัลเชิงโมเลกุลระดับต่ำสุดที่ไม่มีอิเล็กตรอน (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) หรือลูโม (LUMO)[4][5][6][7][8][9][2]
เค็งอิจิ ฟูกูอิ | |
|---|---|
 | |
| เกิด | 4 ตุลาคม ค.ศ. 1918 อำเภออิโกมะ จังหวัดนาระ ประเทศญี่ปุ่น |
| เสียชีวิต | 9 มกราคม ค.ศ. 1998 (79 ปี) เกียวโต ประเทศญี่ปุ่น |
| สัญชาติ | ญี่ปุ่น |
| พลเมือง | ญี่ปุ่น |
| ศิษย์เก่า | มหาวิทยาลัยหลวงเกียวโต |
| มีชื่อเสียงจาก | ออร์บิทัลที่บริเวณรอยต่อ[1] |
| คู่สมรส | โทโมเอะ โฮริเอะ (ตั้งแต่ ค.ศ. 1947)[2] |
| บุตร | 2 (เท็ตสึยะและมิยาโกะ)[2] |
| รางวัล |
|
| อาชีพทางวิทยาศาสตร์ | |
| สาขา | เคมี |
| สถาบันที่ทำงาน | มหาวิทยาลัยเกียวโต |
วัยเด็ก
ฟูกูอิเกิดที่จังหวัดนาระ เขาเป็นลูกชายคนโตของเรียวกิจิและชิเอะ ฟูกูอิ และมีพี่น้องสามคน พ่อของฟูกูอิเป็นพ่อค้าที่ค้าขายกับชาวต่างชาติ ช่วงระหว่าง ค.ศ. 1938 และ 1941 ขณะที่ฟูกูอิเป็นนักศึกษานั้น ฟูกูอิเริ่มสนใจกลศาสตร์ควอนตัมและสมการอันเลื่องชื่อของแอร์วิน ชเรอดิงเงอร์ เขายังเริ่มเกิดความคิดว่าการค้นพบทางวิทยาศาสตร์เกิดจากการผสมผสานกันอย่างลงตัวของศาสตร์ที่แทบจะไม่เกี่ยวข้องกัน
ฟูกูอิให้สัมภาษณ์ในนิตยสาร เดอะเคมิคัลอินเทลลิเจนเซอร์ (อังกฤษ: The Chemical Intelligencer) เกี่ยวกับเส้นทางสู่วงการเคมีตั้งแต่สมัยเรียนมัธยมต้น โดยเล่าว่าฟูกูอิไม่เคยสนใจเคมีเป็นพิเศษหรือชอบวิชาเคมีในสมัยเรียนมัธยมเลย อย่างไรก็ตาม เรียวกิจิผู้เป็นพ่อได้ปรึกษากับศาสตราจารย์เก็งอิตสึ คิตะ (ญี่ปุ่น: 喜多源逸; โรมาจิ: Kita Gen-itsu) ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยหลวงเกียวโตและเป็นเพื่อนสนิทของเรียวกิจิเกี่ยวกับการศึกษาของฟูกูอิ ศาสตราจารย์คิตะแนะนำว่าฟูกูอิควรศึกษาด้านเคมี ซึ่งฟูกูอิก็ตัดสินใจเชื่อคำแนะนำ เขาเล่าว่าในสมัยเรียนนั้นเคมีเป็นวิชาที่ยากเพราะดูเหมือนจะต้องท่องจำ และเขาชอบส่วนที่เป็นเหตุผลมากกว่าส่วนของการท่องจำ[8]
หลังจบการศึกษาใน ค.ศ. 1941 ฟูกูอิเข้าทำงานในห้องปฏิบัติการเชื้อเพลิงของกองทัพญี่ปุ่นระหว่างสงครามโลกครั้งที่สอง ในสองปีถัดมาฟูกูอิได้เป็นอาจารย์ด้านเชื้อเพลิงที่มหาวิทยาลัยหลวงเกียวโตและเริ่มทำงานเป็นนักเคมีอินทรีย์
งานทางวิทยาศาสตร์
ฟูกูอิเป็นศาสตราจารย์ด้านเคมีเชิงฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเกียวโตตั้งแต่ ค.ศ. 1951 ถึง 1982 นอกจากนี้ เขายังดำรงตำแหน่งประธานสมาคมเคมีแห่งประเทศญี่ปุ่นระหว่าง ค.ศ. 1983 และ 1984 และได้รับรางวัลอื่นนอกเหนือจากรางวัลโนเบลได้แก่บุคคลทรงคุณค่าด้านวัฒนธรรมใน ค.ศ. 1981 เครื่องราชอิสริยาภรณ์อาทิตย์อุทัยชั้นที่ 1 ใน ค.ศ. 1988 และรางวัลอื่น ๆ
ใน ค.ศ. 1952 ฟูกูอิได้ตีพิมพ์ผลงานร่วมกับเทจิโร โยเนซาวะ (ญี่ปุ่น: 米澤貞次郎; โรมาจิ: Yonezawa Teijirō) และฮารูโอะ ชิงงู เกี่ยวกับทฤษฎีแสดงความสัมพันธ์ระหว่างออร์บิทัลเชิงโมเลกุลและการเกิดปฏิกิริยาเคมีของอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในวารสาร Journal of Chemical Physics ในขณะนั้นแนวคิดของเขายังไม่เป็นที่ยอมรับนัก อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้เริ่มเป็นที่ยอมรับหลังจากที่โรเบิร์ต วูดเวิร์ดและโรอัลด์ ฮ็อฟมันได้ตีพิมพ์กฎสเตอริโอซีเลกชันของวูดเวิร์ด-ฮ็อฟมันใน ค.ศ. 1965 ซึ่งมีแผนภาพแสดงว่าโมเลกุลบางคู่สามารถเกิดปฏิกิริยาได้ง่ายในขณะที่บางคู่ไม่เกิดปฏิกิริยา ซึ่งพื้นฐานของกฎดังกล่าวมาจากสมมาตรของโมเลกุลและความเป็นไปได้ที่อิเล็กตรอนจะจัดตัว ฟูกูอิยอมรับว่าเขาเข้าใจดีขึ้นจากผลงานของวูดเวิร์ดและฮ็อฟมันว่าไม่ใช่แค่ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนเท่านั้นที่มีผลต่อการเกิดปฏิกิริยาเคมี สมบัติของโนดหรือบริเวณที่ไม่พบอิเล็กตรอนของออร์บิทัลก็มีความสำคัญเช่นกัน
มุมมอง
ฟูกูอิได้ให้สัมภาษณ์กับนิตยสารนิวไซอันทิสต์ใน ค.ศ. 1985 โดยวิพากษ์วิจารณ์ธรรมเนียมที่มหาวิทยาลัยและอุตสาหกรรมในญี่ปุ่นดำเนินการวิจัย[6] เขาระบุว่ามหาวิทยาลัยในญี่ปุ่นมีระบบที่แบ่งชนชั้นตายตัว ซึ่งแม้ว่าจะมีประโยชน์กับงานวิจัยถ้ากลุ่มวิจัยดังกล่าวจะทำงานในสาขาหรือธีมเดียวก็ตาม แต่ระบบดังกล่าวนั้นสร้างข้อจำกัดให้กับนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ โดยฟูกูอิระบุว่าถ้านักวิทยาศาสตร์ต้องการสร้างผลงานของตัวเอง พวกเขาต้องเริ่มตั้งแต่วัยหนุ่มสาว เขามองว่าต่อให้นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่จะยังขึ้นเป็นอาจารย์ระดับสูงไม่ได้ในวัยหนุ่มสาวก็ตาม พวกเขาควรจะได้รับการสนับสนุนให้สร้างผลงานของตัวเองได้แล้ว นอกจากนี้ในบทสัมภาษณ์เดียวกัน ฟูกูอิยังวิจารณ์การวิจัยของธุรกิจหรืออุตสาหกรรมในญี่ปุ่นโดยมองว่าธุรกิจมักจะเน้นไปที่การพัฒนาธุรกิจของตนมากกว่าที่จะสร้างงานวิจัยเคมีพื้นฐาน ฟูกูอิมองว่างานวิจัยพื้นฐานที่ให้ผลในระยะยาวควรได้รับการสนับสนุนแม้ว่าเราจะยังไม่รู้เป้าหมายหรือยังไม่รู้ว่าจะนำไปใช้ได้อย่างไรก็ตาม
นอกจากนี้ในบทสัมภาษณ์ลงในเดอะเคมิคัลอินเทลลิเจนเซอร์นั้น เขายังแสดงความเห็นว่าประเทศญี่ปุ่นพยายามไล่ตามชาติตะวันตกโดยการนำเข้าความรู้ทางวิทยาศาสตร์จากพวกเขา และมองว่าการสร้างความรู้พื้นฐานเป็นเรื่องใหม่ในสังคมญี่ปุน และงานวิจัยพื้นฐานในญี่ปุ่นยังไม่ได้รับการสนับสนุนด้านการเงินมากเท่ากับในชาติตะวันตก อย่างไรก็ตาม ฟูกูอิตระหนักดีว่าสถานการณ์ดังกล่าวเริ่มเปลี่ยนแปลงไปในทางที่ดีขึ้น
เกียรติยศ
ฟูกูอิได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีจากการค้นพบว่าออร์บิทัลเชิงโมเลกุลที่บริเวณรอยต่อ (โฮโมและลูโม) สามารถทำนายการเกิดปฏิกิริยาเคมีได้ โดยมาจากข้อสังเกตหลักสามข้อตามทฤษฎีออร์บิทัลเชิงโมเลกุล เมื่อโมเลกุลสองโมเลกุลเกิดอันตรกิริยากัน
- ออร์บิทัลที่มีอิเล็กตรอนเต็มจะผลักกัน
- ประจุบวกในนิวเคลียสของโมเลกุลหนึ่งจะดึงดูดอิเล็กตรอนของอีกโมเลกุลหนึ่ง
- ออร์บิทัลที่มีอิเล็กตรอนเต็มของโมเลกุลหนึ่งและออร์บิทัลว่างของอีกโมเลกุลหนึ่งจะเกิดอันตรกิริยากัน (โดยเฉพาะโฮโมและลูโม) ทำให้เกิดแรงดึงดูด
จากข้อสังเกตดังกล่าว ทฤษฎีออร์บิทัลเชิงโมเลกุลที่บริเวณรอยต่อสรุปความสัมพันธ์ความไวต่อปฏิกิริยาเคมีและอันตรกิริยาระหว่างโฮโมจากโมเลกุลหนึ่งและลูโมของอีกโมเลกุลหนึ่ง ซึ่งช่วยอธิบายกฎการทำนายของวูดเวิร์ด-ฮ็อฟมันในปฏิกิริยาเทอร์มอลเพอริไซคลิก ซึ่งนำไปสู่ข้อสรุปที่ว่า "ปฏิกิริยาเพอริไซคลิกที่สถานะพื้นจะเป็นไปได้เชิงสมมาตรเมื่อจำนวนของ (4q+2)s และ (4r)a รวมกันเป็นจำนวนคี่"[10][11][12][13]
ฟูกูอิได้รับเลือกให้เป็นภาคีสมาชิกชาวต่างชาติของราชสมาคมใน ค.ศ. 1989[3]
ชีวิตส่วนตัว
ฟูกูอิแต่งงานกับโทโมเอะ โฮริเอะ ตั้งแต่ ค.ศ. 1947 และมีลูกสองคน ได้แก่เท็ตสึยะและมิยาโกะ[2]
ฟูกูอิเสียชีวิตในวันที่ 9 มกราคม ค.ศ. 1998 ที่เกียวโตจากโรคเกี่ยวกับทางเดินอาหาร[14]
