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Des chimistes canadiens qui ont changé le cours des choses

 

Ronald Gillespie

Tous les scientifiques connus n'ont pas nécessairement voulu être ce qu'ils sont. Pour Ronald Gillespie, la chimie était un deuxième choix. En Angleterre, où il a grandi, on l'avait affecté au programme scientifique parce qu'il n'avait pas bien réussi à l'examen d'entrée aux études classiques qu'il désirait suivre.

Il a souvent dû étudier très fort, mais il aimait apprendre et découvrir. A l'université, il s'est spécialisé en chimie parce que son professeur de chimie encourageait ses élèves à penser par eux-mêmes tant dans la classe que dans le laboratoire. Après avoir obtenu son doctorat et entrepris une carrière en recherche, il voulut savoir pourquoi on obtenait des solutions aux couleurs vives quand certains éléments (comme l'iode, le soufre, le sélénium et le tellure) étaient dissouts dans de l'acide sulfurique concentré.

Son groupe de recherche se pencha pendant des années sur cette énigme et découvrit que la haute acidité de l'H2SO4 était responsable de la production d'espèces nouvelles et colorées qui n'étaient pas stables dans l'eau. Intrigué, il comença à faire des expériences pour rendre l'H2SO4, encore plus acide. C'est ce qui donna naissance au concept des super-acides (comme le HSO3F), qu'on utilise maintenant partout en chimie organique et inorganique.

Après son déménagement au Canada, en 1958, les super-acides de M. Gillespie jouèrent un rôle important lorsqu'on découvrit que l'on pouvait obtenir des éléments non métalliques sous la forme de cations polyatomiques (I+2,S28+). Cette découverte ouvrit un tout nouveau champ d'exploration en chimie.

M. Gillespie s'est également laissé fasciner par la forme des molecules et, avec R. S. Nyholm, a élaboré la théorie maintenant très répandue de la répulsion des doublets d'électrons de la couche de valence. Cette théorie est en fait une méthode très simple de prediction de la forrée des molecules ; elle est assez simple pour d'être utilisée par les d'éudiants du secondaire et portant ellle permet à des super-ordinateurs de faire des prédictions.

L'exploration de l'inconnu a permis à M. Gillespie de ne jamais cesser d'aimer la recherche tout au long de sa carrière et il est très heureux lorsque ses étudiants partagent le même amour.

Selon lui, la chimie n'est pas seulement un ensemble de règles thériques à apprendre. Elle permet à ceux et celles qui font preuve d'imagination et de créativité de faire des découvertes.

 

Kelvin Kenneth Ogilvie

Les grandes découvertes scientifiques sont habituellement le résultat de travaux longs et difficiles, mais peuvent parfois découler d'un «échec» en recherche. Kelvin Kenneth Ogilvie a connu du succès en procédant de l'une et l'autre façons.

Lorsque Kelvin commença ses études dans la petite école de deux classes de Summerville, en Nouvelle-Écosse, il avait hâte que la journée finisse pour aller à la pêche. A la fin de ses études universitaires, il était fasciné par le rôle primordial de l'ADN et de l'ARN dans les systèmes vivants.

Pendant ses études supérieures, il s'était fixé pour objectif de trouver un moyen de faire la synthèse chimique de l'ADN et de l'ARN pour en faciliter l'étude scientifique. Il obtint son doctorat en mettant l'accent sur la synthèse de l'ADN.

Lorsqu'il entreprit sa carrière à l'Université du Manitoba, il commença travailler sur la synthèse chimique de l'ARN, tâche beaucoup plus ardue que son étude de la synthèse de l'ADN. (En même temps, il se passionnait pour les traineaux à chiens.)

Son premier essai de synthèse de l'ARN fut un échec, mais il lui permit de comprendre les relations entre une enzyme animale clé et ses substrata. A partir de cette découverte, il inventa une nouvelle catégorie de molécules pour lutter contre certains virus.

Pendant dix ans, on crut qu'il était dans l'erreur, mais il continua de travailler sur ses nouvelles molecules. Aujourd'hui, un des composés qu'il a créés (le ganciclovir) est le principal ingredient d'un medicament qui a sauvé ou prolongé des milliers de vie, y compris celles de personnes qui ont subi des transplantations et celles de victimes du SIDA.

Tout en poursuivant son travail, M. Ogilvie continua à s'intéresser à la synthèse de l'ARN. Avec son groupe de recherche, il fit une percée dans la bonne direction lorsqu'une société de biotechnologie torontoise (appelée alors Bio Logicals, et maintenant connue sous le nom de Enscor) lui demanda d'aider à mettre au point un synthétiseur automatique de l'ADN pour l'industrie.

En 1981, il avait produit l'appareil qu'on lui demandait et sa «machine génétique» mettait au monde le domaine du génie génétique.

Cette machine surprit d'ailleurs beaucoup de gens. Par exemple, alors qu'il apportait son nouvel appareil à une conférence de presse à New-York, il fut retenu pendant six heures à la frontière par les douaniers américains qui cherchaient dans leurs manuels une définition de «machine génétique».

Après avoir résolu le problème de l'ADN, M. Ogilvie se remit à l'étude de la synthèse de l'ARN. En 1986, il avait atteint son but: il avait réussi à faire la synthèse de la molécule d'ARN de transfert, qui est à l'origine de la synthèse des protéines dans les cellules vivantes.

Pour certains, il avait créé une «étincelle de vie». Aujourd'hui, sa méthode est reprise par des scientifiques du monde entier.

M. Ogilvie, qui est maintenant à l'Acadia University, à Wolfville, en Nouvelle-Écosse, a le rare privilège d'être responsable de la découverte d'un médicament qui a sauvé des milliers de vies et d'avoir permis que les deux molecules les plus importantes de la biochiniie moderne soient accessibles à tous. Pour lui, voilà «la grande satisfaction que l'on retire de la recherche».

 

Geraldine Kenney-Wallace

Être une scientifique, c'est un peu jouer au detective moléculaire, au Sherlock Holmes scrutateur d'atomes et de molécules, à l'affût des mystères de la nature. Geraldine Kenney-Wallace a toujours été attirée par ce genre de travail de detective.

Jeune fille, elle jouait avec des moteurs à induction, des trains éléctriques, des récepteurs à galène; elle était fascinée par les couleurs que révélait la chimie, de même que par les formes des roches cristallines et des fossiles. À Londres, en Angleterre, elle choisit d'étudier les sciences et les mathématiques parce que ces matières étaient synonymes d'aventures et de découvertes.

À la fin de ses études secondaires, elle fut engagée comrne stagiaire en recherche pendant un été, au Clarendon Physics Laboratories, à Oxford. Les découvertes scientifiques de l'époque la fascinaient ; les nouveaux outils comme les lasers, la résonance magnétique nucléaire, la spectroscopie des hyperfréquences, ainsi que les fusées qui allaient dans l'espace pour la première fois ne cessaient de la captiver.

À la fin de cet été de recherche, elle décida de rester pour poursuivre ses travaux de recherche en même temps que ses études, plutôt que de s'inscrire à plein temps à l'université. Sa carrière débuta donc d'une façon inhabituelle, puisque, pour la plupart des étudiants, les cours passent en premier et la recherche vient plus tard.

Elle terrmina ses études collégiales au Royaume-Uni et déménagea au Canada où elle obtint un doctorat en physicochimie. Après plusieurs années comme professeure à Yale, elle revint au Canada, à l'Université de Toronto.

À titre de professeure de chimie et de physique de l'Université de Toronto, elle créa le premier laboratoire à laser ultra rapide canadien et fut une pionniàre en matière de spectroscopie au laser au niveau de la picoseconds (1 x 10-12 s) et de la femtoseconde (1 x 10-15 s). En plus d'être recteure de l'Université McMaster, elle est reconnue comme une autorité mondiale en matière de laser, de mouvement moléculaire ultra rapide et d'optoélectronique.

L'optoélectronique est ce domaine de la science et du génie qui s'intéresse à la création d'électricité à partir de la lumière. On peut en voir des applications dans les hologrammes qui protègent les cartes de crédit et les grosses coupures de billets de banque, dans les disques laser, qui jouent autant du Mozart que du rock, et dans un grand nombre de spécialités médicales où le laser est utilisé.

La carrière en recherche de la professeure Kenney-Wallace lui a permis d'oeuvrer en chimie, en physique, en mathématiques et en biologie moléculaire, ainsi que de voyager partout dans le monde afin de travailler avee d'autres scientifiques.

Elle est toujours emballée par ce qu'elle fait. Trente ans après son premier été dans un laboratoire, toute nouvelle découverte scientifique suscite encore son enthousiasme.

 

Un peu d'historie

Le kérosène est une découverte canadienne

Abraham Gesner était médecin en Nouvelle-Écosse. Il cherchait à mettre au point une huile à lampe moins chère donnant une lumière plus brillante, lorsqu'il eut l'idée de distiller du charbon du Nouveau-Brunswick. Son procédé donna une huile d'éclairage qu'il appela «kérosène», laquelle, en 1850, servit à Halifax, en Nouvelle-Écosse.

Lorsque le pétrole fut découvert quelques années plus tard (en Pennsylvanie, en 1859, et en Ontario en 1860), celui-ci devint une importante source pour la production du kérosène, un mélange d'hydrocarbures ayant entre 12 et 15 atomes de carbone.

Le travail de M. Gesner permit d'utiliser le pétrole pour l'éclairage et donna naissance à l'industrie moderne du raffinage. Le kérosène, qui servit d'abord au chauffage et à l'éclairage, sert surtout aujourd'hui comme carburant en aéronautique.

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