קניצ'י פוקוי: כימאי יפני

קניצ'י פוקוי
福井 謙

לידה	4 באוקטובר 1918 Heijō, יפן
פטירה	9 בינואר 1998 (בגיל 79) קיוטו, יפן
ענף מדעי	כימיה
מקום מגורים	קיוטו, יפן
מקום לימודים	אוניברסיטת קיוטו
מוסדות	אוניברסיטת קיוטו Kyoto Institute of Technology
תלמידי דוקטורט	Kōichi Yamashita
פרסים והוקרה	מסדר התרבות (1981) פרס ההצטיינות בתרבות (1981) חבר זר של החברה המלכותית (29 ביוני 1989) מדליית שרדינגר (1987) פרס נובל לכימיה (1981) מסדר השמש העולה, דרגה ראשונה

פוקוי זכה בפרס נובל לכימיה בשנת 1981 בשותפות עם רואלד הופמן, בעקבות המחקר העצמאי שלהם בנושא המנגנונים של תגובות כימיות. עבודתו עטורת הפרסים התמקדה בתפקידם של מסלולים גבוליים בתגובות כימיות, ובפרט בכך שמולקולות חולקות אלקטרונים רופפים, שנמצאים במסלולי האורביטלים הקיצוניים ביותר (המסלול המולקולרי המאוכלס הגבוה ביותר (HOMO) והמסלול המולקולרי הלא מאוכלס הנמוך ביותר (LUMO)).

פוקוי נולד בנארה, יפן, והיה הבכור מתוך שלושת הבנים של ריוקיצ'י פוקוי, איש עסקי חוץ, וצ'י פוקוי. בין השנים 1938 ו-1941, מחקרו של פוקוי היה מופנה לכיוון תורת הקוונטים ומשוואתו המפורסמת של ארווין שרדינגר. פוקוי האמין שפריצת דרך במדע נוטה להתרחש בעקבות חיבור לא צפוי של תחומים שונים.

בריאיון בעיתון "האינטליגנט הכימאי", קניצ'י מספר על דרכו אל לימודי הכימיה, שהחלה בבית ספרו היסודי.

"בחירתי בתחום הכימיה שלי לא קלה להסביר, שכן הכימיה מעולם לא הייתה המקצוע האהוב עלי בחטיבת הביניים ובשנות התיכון. למעשה, העובדה שאבי המכובד היה גאון בכימיה לכדה את לבי בהיסוס. ההתרחשות המכריעה ביותר בקריירה החינוכית שלי באה כשאבי ביקש את עצתו של פרופסור ג'ין-איטו קיטה מהאוניברסיטה הקיסרית של קיוטו בנוגע למסלול שאני צריך לבחור".

על פי עצתו של קיטה, ידיד אישי של פוקוי האב, הופנה קניצ'י הצעיר למחלקה לכימיה תעשייתית, שאיתה היה קיטה מזוהה. פוקוי הסביר כי הכימיה הייתה קשה לו מכיוון שהעדיף חשיבה לוגית על פני שינון. באותו הראיון, דן פוקוי גם בסיבה להעדפתו לכימיה התאורטית על פני הכימיה הניסיונית. אף על פי שהוא הגיע להישגים במדע התאורטי, הוא למעשה בילה את רוב המחקר המוקדם שלו על הניסוי. קניצ'י השלים עד מהרה יותר מ -100 פרויקטים וניירות ניסיוניים, והוא נהנה למדי מהתופעות הניסוייות של הכימיה. למעשה, בשלב מאוחר יותר בחייו - כאשר הפך למורה, הוא המליץ על עבודות חקר הדורשות ניסוי עבור תלמידיו. המדע התאורטי היה טבעי יותר לתלמידים, אבל על ידי הצעת או הקצאת פרויקטים ניסיוניים התלמידים שלו יכלו לחוות את הרעיונות שלהם הלכה למעשה, כמו שלדעתו, כל מדען צריך. לאחר סיום לימודיו באוניברסיטת קיוטו, בשנת 1941, פוקוי עבד במעבדת דלק של הצבא היפני במהלך מלחמת העולם השנייה. בשנת 1943, הוא מונה למרצה בתחום כימיית הדלק באוניברסיטת קיוטו והחל את הקריירה שלו ככימאי אורגני.

פוקוי היה פרופסור לכימיה פיזיקלית באוניברסיטת קיוטו משנת 1951 ועד שנת 1982, וראש המכון הטכנולוגי של קיוטו בין השנים 1982 ו-1988. בנוסף, הוא היה חבר באקדמיה הבינלאומית למדע מולקולרי קוונטי וחבר מכובד באקדמיה הבינלאומית למדע. כמו כן הוא היה גם המנהל של המכון לכימיה בסיסית משנת 1988 ועד מותו. בנוסף היה פוקוי גם ראש האגודה הכימית של יפן מ-1983 עד 1984.

לצד פרס נובל, הוענקו לפוקוי פרסים רבים, וביניהם פרס האקדמיה היפנית בשנת 1962, פרס איש התרבות המצטיין בשנת 1981, מסדר השמש העולה בשנת 1988 ועוד פרסים רבים אחרים.

בשנת 1952, פוקוי ושותפיו הציגו את התאוריה המולקולרית-אורביטלית של תגובה בפחמימנים ארומטיים, שהתפרסמה בכתב העת של פיזיקה כימית. באותו הזמן, הרעיון שלו לא זכה לתשומת לב מספקת בקרב הכימאים. פוקוי ציין בהרצאת הנובל שלו בשנת 1981, כי "המחקר המקורי שלי קיבל מספר הערות שנויות במחלוקת. זה היה מובן מבחינה מסוימת. בגלל חוסר הניסיון שלי, הבסיס התאורטי לתוצאה בולטת זו היה מעורפל או לא ניתן כראוי."

המושג "אורביטלים גבוליים" שפוקוי השתמש בו, החל להיות מוכר לאחר כתיבת המאמר של רוברט ברנס וודוורד ורואלד הופמן בנושא הכללים הסטריאו-אלקטרים של וודוורד-הופמן, שיכלו לחזות את מהירות התגובה בין שני מגיבים, בשנת 1965. חוקים אלו, המתוארים בדיאגרמות, מסבירים מדוע חלק מזוגות האלקטרונים מגיבים בקלות בעוד שזוגות אחרים אינם מגיבים. הבסיס של חוקים אלו מצוי במאפייני הסימטריה של מולקולות ובמיוחד בנטייה של האלקטרונים. פוקוי הודה בהרצאת הנובל שלו, כי "רק אחרי הופעתו המדהימה של עבודתם המבריקה של וודוורד והופמן, נעשיתי מודע לכך שלא רק חלוקת הצפיפות, אלא גם למאפיינים המהותיים של האורביטלים יש חשיבות למגוון רחב של תגובות כימיות".

מלבד חקירה של התאוריה של תגובות כימיות, התרומה של פוקוי לכימיה כללה גם את התאוריה הסטטיסטית של התקרשות, סינתזה אורגנית על ידי מלחים אנאורגניים וקינטיקת פולימרים. בריאיון למגזין "המדע החדש" בשנת 1985, העביר פוקוי ביקורת על השיטות שאומצו באוניברסיטאות ובתעשיות יפניות במטרה לשפר את המדע ואת הבנת העולם. פוקוי גם נזף במחקרי התעשייה היפנית וציין כי "סביר יותר שהתעשייה תשלב את המאמץ המחקרי לעסק היומיומי שלה. זה מאוד קשה לדבר להיות מעורב עם כימיה טהורה. יש צורך לעודד מחקר ארוך טווח גם אם אנחנו לא יודעים את מטרתו וגם אם היישום שלו אינו ידוע".

• רוברט ברנס וודוורד
• רואלד הופמן

  מדיה וקבצים בנושא קניצ'י פוקוי בוויקישיתוף

• קניצ'י פוקוי, באתר פרס נובל (באנגלית)
• קניצ'י פוקוי, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)