حياته المبكرة وتعليمه
ولد إيميت تشابيل في فينيكس، أريزونا، ونشأ في مزرعة صغيرة في ولاية أريزونا. على الرغم من مواجهة تحديات اقتصادية وعرقية في شبابه، أظهر تشابيل تفوقًا أكاديميًا مبكرًا وشغفًا بالعلوم. خدم في الجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الثانية، وبعد ذلك التحق بجامعة كاليفورنيا، بيركلي، حيث حصل على درجة البكالوريوس في العلوم عام 1950.
بعد تخرجه، عمل تشابيل لفترة وجيزة كمعلم للعلوم في مدرسة ثانوية قبل أن يعود إلى الأوساط الأكاديمية لمتابعة الدراسات العليا. حصل على درجة الماجستير في العلوم من جامعة واشنطن عام 1954، ثم حصل على درجة الدكتوراه في الفيزياء الحيوية من جامعة واشنطن أيضًا عام 1958. خلال فترة دراسته، بدأ تشابيل في استكشاف مجال الإضاءة الحيوية، وهو مجال سيشكل لاحقًا معظم مسيرته المهنية.
مسيرته المهنية
بعد حصوله على الدكتوراه، انضم تشابيل إلى معهد أبحاث متقدمة في بالتيمور، ماريلاند، حيث عمل كباحث في مجال الكيمياء الحيوية. في عام 1963، انتقل إلى شركة هازلتون لLaboratories، حيث قاد فريقًا من العلماء الذين يدرسون الإضاءة الحيوية. خلال هذا الوقت، حقق تشابيل اكتشافات مهمة حول الآليات الكيميائية الحيوية التي تقوم عليها الإضاءة الحيوية.
في أواخر الستينيات، انضم تشابيل إلى مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا، حيث عمل كعالم في علم الأحياء الفلكي. في ناسا، ركز تشابيل على تطوير طرق جديدة للكشف عن الحياة خارج كوكب الأرض باستخدام الإضاءة الحيوية. قاد فريقًا قام بتصميم وبناء أجهزة حساسة للغاية يمكنها اكتشاف كميات ضئيلة من الإضاءة الحيوية في عينات التربة والماء. كان يعتقد أن هذه الأجهزة يمكن أن تستخدم للبحث عن علامات الحياة على المريخ والكواكب الأخرى.
أحد أبرز إنجازات تشابيل في ناسا كان تطويره لاختبار الإضاءة الحيوية، وهي طريقة سريعة وحساسة للكشف عن البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. يعتمد الاختبار على حقيقة أن جميع الكائنات الحية تقريبًا تحتوي على الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، وهو جزيء يوفر الطاقة للخلايا. عندما تموت الخلية، يتم إطلاق ATP. يمكن لاختبار الإضاءة الحيوية اكتشاف ATP باستخدام إنزيم يسمى luciferase، والذي يتسبب في إصدار الضوء عند وجود ATP. يمكن قياس كمية الضوء المنبعث لتحديد كمية البكتيريا أو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى الموجودة في العينة.
وجد اختبار الإضاءة الحيوية الذي طوره تشابيل العديد من التطبيقات في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك:
- رصد التلوث: يمكن استخدام اختبار الإضاءة الحيوية للكشف عن وجود البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في الماء والهواء والتربة. يمكن أن يساعد هذا في تحديد مصادر التلوث واتخاذ خطوات لمنع انتشاره.
- تشخيص الأمراض: يمكن استخدام اختبار الإضاءة الحيوية للكشف عن وجود البكتيريا والفيروسات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في عينات الدم والبول والأنسجة. يمكن أن يساعد هذا في تشخيص الأمراض في وقت مبكر وبدء العلاج المناسب.
- سلامة الأغذية: يمكن استخدام اختبار الإضاءة الحيوية للكشف عن وجود البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى في الأطعمة. يمكن أن يساعد هذا في ضمان أن الطعام آمن للاستهلاك.
- استكشاف الفضاء: يمكن استخدام اختبار الإضاءة الحيوية للبحث عن علامات الحياة على الكواكب الأخرى.
بالإضافة إلى عمله في الإضاءة الحيوية، قدم تشابيل أيضًا مساهمات مهمة في مجالات أخرى من العلوم. على سبيل المثال، كان رائدًا في استخدام تقنية الليزر لدراسة عملية التمثيل الضوئي في النباتات. كما قام بتطوير طرق جديدة لتحليل التربة والمياه.
تقاعد تشابيل من ناسا في عام 2001، لكنه استمر في العمل كعالم وباحث. أسس شركته الخاصة، Bioscience Management، والتي قدمت خدمات استشارية للشركات والمنظمات الحكومية. كما كان أستاذًا زائرًا في جامعة ميريلاند، كوليدج بارك.
جوائز وتكريمات
حصل إيميت تشابيل على العديد من الجوائز والتكريمات لعمله العلمي، بما في ذلك:
- جائزة الإنجاز العلمي الاستثنائي من ناسا
- جائزة أيدوود من مؤسسة أيدوود
- جائزة الإنجاز مدى الحياة من الرابطة الوطنية لعلماء الفضاء
كما تم إدخاله في قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين في عام 2007.
إرثه
يعتبر إيميت تشابيل شخصية بارزة في تاريخ العلوم. ساهم عمله في الإضاءة الحيوية في تطوير العديد من التقنيات الجديدة التي تستخدم اليوم في مجموعة متنوعة من المجالات. كما كان نموذجًا يحتذى به للعلماء الشباب، وخاصة أولئك من الخلفيات الممثلة تمثيلا ناقصا. لقد ألهم العديد من الأشخاص لمتابعة وظائف في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM).
توفي إيميت تشابيل في 14 أكتوبر 2019، عن عمر يناهز 93 عامًا. سيظل إرثه حيًا من خلال عمله العلمي وتأثيره على الأجيال القادمة من العلماء.
أهم الإنجازات
- اكتشاف تطبيقات الإضاءة الحيوية في الكشف عن الحياة خارج كوكب الأرض.
- تطوير اختبار الإضاءة الحيوية للكشف السريع عن البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى.
- تطبيق تقنية الليزر لدراسة عملية التمثيل الضوئي في النباتات.
خاتمة
كان إيميت تشابيل عالمًا أمريكيًا لامعًا قدم مساهمات كبيرة في مجالات الكيمياء الحيوية، والفيزياء الحيوية، وعلم الأحياء الفلكي. اشتهر بعمله الرائد في الإضاءة الحيوية، وتطبيقاته في الكشف عن الحياة خارج كوكب الأرض، ورصد التلوث، وتشخيص الأمراض. كان تشابيل أيضًا نموذجًا يحتذى به للعلماء الشباب، وخاصة أولئك من الخلفيات الممثلة تمثيلا ناقصا. سيظل إرثه حيًا من خلال عمله العلمي وتأثيره على الأجيال القادمة من العلماء.