Melvin Calvin je američki biohemičar koji je razotkrio važne tajne fotosinteze. Melvin Ellis Calvin bio je američki biohemičar koji je 1961. godine dobio Nobelovu nagradu za hemiju za produbljivanje našeg znanja o mehanizmu fotosinteze. U Calvinovom ciklusu opisao je “mračne reakcije” fotosinteze koje se događaju u zelenim biljkama tokom noći pretvarajući ugljični dioksid u šećer. Koristeći izotop ugljik-14, Calvin i njegov tim identifikovali su kompletan put dok ugljikov atom putuje kroz biljku tokom fotosinteze, od apsorpcije atmosferskog ugljičnog dioksida do njegove ugradnje u ugljikohidrate i druge organske spojeve. Calvin je sa svojom grupom pokazao da sunčeva svjetlost djeluje na molekule hlorofila u biljci, a ne na ugljični dioksid, kako se dotad vjerovalo.
Dva najvažnija biohemijska procesa u prirodi, zahvaljujući kojima se život događa i nastavlja su Krebsov ciklus i Kalvinov ciklus. I nismo o njima dugo ništa znali. Prvi je vezan za disanje u mitohondrijama, a drugi za fotosintezu i to onaj dio fotosinteze koji se događa neovisno o svjetlosti – “tamnu fazu fotosinteze”.
Suština Kalvinovog/Calvinog ciklusa jeste niz biohemijskih reakcija preko kojih se vrši ugradnja ugljika u biljke – fiksacija ugljika. Čitavu rekaciju sam podrobnije opisala u u tekstu koji je dio feljtona o fotosintezi. Puni naziv ovog procesa je Calvin-Benson-Basshamov ciklus, prema Melvinu Calvinu, Andrewu Bensonu i Jamesu Basshamu, trojici američkih biologa i biohemičara koji su za otkriće i objašnjenje ovog procesa, podijelili Nobelovu nagradu za hemiju 1961.
Melvin Calvin je rođen 8. aprila 1911. u porodici imigranata iz Ruskog carstva, u mjestu St. Paul, savezna država Minnesota. Otac mu je bio iz današnje Litvanije, iz Kalvarije, pa su mu imigrantski dužnosnici na ostrvu Ellis, prilikom upisivanja imena napisali prezime Calvin i to je tako ostalo. Nije bila rijetkost da se dogodi ovakva promjena i imena i prezimena. Ljudi koji su na ostrvu Ellis radili s pridošlicama često nisu umjeli napisati tačno prezime, imigranti obično nisu znali engleski, pa bi na pitanje kako se prezivaju odgovarali s tim odakle dolaze… Majka Melvina Calvina je bila iz Gruzije.
Mladi Melvin je jako bio zainteresiran za prirodne nauke, posebno hemiju i fiziku i kao nadaren student će dobiti stipendiju Michigan College of Mining and Technology, koji se danas zove Michigan Technological University. Tu će steći i jedno veoma široko znanje različitih oblasti hemije, uključujući i mineralogiju, paleontologiju, geologiju i inženjerstvo. Jedno vrijeme će se uzdržavati kao analitičar u tvornici bronze.
Diplomirao je 1931. godine, a potom je otišao Univerzitet Minnesota u Minneapolisu, gdje je doktorirao 1935. godine s disertacijom o elektronskom afinitetu atoma halogena. Uz stipendiju Rockefellerove fondacije, istraživao je koordinacijsku katalizu, aktivaciju molekularnog vodika i metaloporfirine (porfirin i metalni spojevi) na Univerzitetu Manchester u Engleskoj.
1937. se vraća u SAD i zapošljava na kalifornijskom univerzitetu Berkeley, gdje će postati profesor hemije 1947. Ovdje briljira: vodio je nekoliko uspješnih projekata, prije profesure bio direktor nekoliko značajnih laboratorija, poput Lawrence Radiation Laboratory, a malo je poznato da je učestvovao i u Manhattan projektu, u sklopu kojeg je razvio proces helacije i ekstrakcije otapala kako bi izolirao i pročišćavao plutonij iz ostalih produkata fisije urana. Njegova tehnika se kasnije koristila za laboratorijska odvajanja. Na Berkeleyu je dao veliki doprinos proučavanjima aktivacije vodika, počeo raditi na istraživanju obojenih organskih tvari (što će ga dijelom poslije i dovesti do istraživanja hlorofila) te je radio na kompleksima kobalta koji se reverzibilno vezuju s kisikom.
No otkriće srži fotosinteze – kako biljke od ugljika stvaraju ugljikohidrate, pomoću izotopa ugljika C-14 i na modelu alge Chlorella pyrenoidosa svakako je ono po čemu je ostao upamćen.
Godine 1946. Calvin sa svojim timom započinje s radom na fotosintezi. Nakon dodavanja ugljičnog dioksida s tragovima radioaktivnog izotopa C-14 u osvijetljenu suspenziju jednoćelijske zelene alge Chlorella pyrenoidosa, zaustavljao je rast alge u različitim fazama i koristio papirnu hromatografiju za izoliranje i identificiranje minimalnih količina radioaktivnih spojeva. To mu je omogućilo da identifikuje većinu hemijskih reakcija u prelaznim fazama fotosinteze.
Calvin je smjestio alge u napravu koju je nazvao “lizalica” (lollipop). Calvin je osvijetlio lizalicu i upotrijebio radioaktivni oblik ugljika nazvan ugljik-14 kako bi pratio put kojim je ugljik prošao kroz hloroplast alge, dio stanice u kojem se odvija fotosinteze.
Ovo otkriće je zasjenilo njegova druga istraživanja: bio je pionir biogoriva, kada je nakon Arapsko-izrealskog rata 1973. i naftnog embarga tih godina istraživao kako bi se biljka iz roda Euphorbia mogla iskoristiti za proizvodnju goriva. Istraživao je i Rh faktore, antigene, fotohemijske osobine porfirina, uradio je analizu organskih konstituenata stijena koje su astronauti donijeli s Mjeseca te započeo istraživanja mogućnosti vještačke fotosinteze.
