Molekulide sünteesija ja modelleerija

Ülo Lille käesoleva sajandi tööd osutavad huvile kunstilise tunnetusviisi rakendamise vastu, järgides samal ajal teaduse metodoloogia reegleid.

OMAR PARVE

Minu koostöö Ülo Lillega kestis kolmkümmend kaheksa aastat, alul juhendatavana, hiljem kolleegina. Otsustasin Ülo 90. sünnipäeva puhul kirja panna oma muljed tema enda ja tema saavutuste (lühi)iseloomustuseks. See on sünnipäevaõnnitluseks küll veidi tavatu, kuid võimaldab ajaga kaasas käies astuda sammu või kaks Ülo Lille viimatise uurimisperioodi (alates 2000. aastast) sisu mõistmise suunas. Siis läks ta oma kunagiste uurimisobjektidega uuele ringile, kasutades uusi töövahendeid ja abimehi, mis/kes möödunud sajandil olid alles lapsekingades. Need on eelkõige uued rehkenduskeemia meetodid, kiired arvutid, IT-asjatundjad ja ka tohutu tempoga edasi arenenud ja arenevad füüsikalised analüüsimeetodid.

Me kõik oleme pärit oma lapsepõlvest, me ei saa ise valida oma sünnikohta, sünniaega ega vanemaid. Ja teiseks, igal ajastul on oma kombed, aga ka oma helged pead. Ülo on kahtluseta olnud üks neist: väga andekas ja töökas, sõltumatu, ettevõtlik, õiglane, aga ka oma teatava kõrkusega, mis on alati lubanud hoida pea püsti – omadused, mis ajastute ülesena võimaldasid Ülo Lillel Nõukogude Liidu ajal valitsevasse erakonda kuulumata oma saavutused ära saavutada. Ta ise on öelnud, et temast oleks saanud hea taluperemees, kuid Nõukogude võim võttis talu käest ja seega sundis hakkama … teadlaseks, professoriks, akadeemikuks. Teadusliku juhendajana oli Lille julgustaja, kes andis piisava vabaduse, kuigi vahel pani oma kriitilisuse ja põhjalikkusega juhendatava juukseid katkuma. Üks mu tookordseist oponentidest, kes oli Nõukogude Liidu Teaduste Akadeemia korrespondentliige, küsis kaks korda üle, kui olin kandidaaditöö talle kätte toimetanud, millist kraadi ma kaitsma hakkan, kas kandidaati või doktorit. No ma siis mõttes võrdlesin end keemiadoktor Üloga ja leidsin, et hea oleks, kui hakatuseks kandidaadikraadigi kätte saaks.

Pea ees vettehüpe

Ülo Lille on sündinud Pärnumaal 16. septembril 1931. Kooli läks Lelles, lõpetas Rapla keskkooli kuldmedaliga, järgnesid õpingud Tallinna Polütehnilises Instituudis kütuste keemilise tehnoloogia erialal, mille lõpetas cum laude 1955. Aspirantuuriõpingud ja uurimistöö prof Agu Aarna juhendamisel 1957–1959 päädisid tehnikakandidaadi kraadi kaitsmisega 1960. aastal. Lille aspirantuurikaaslaseks Aarna laboris oli tulevane kaasvõitleja teaduste akadeemia ridades ning koostööpartner uurimistöös – Endel Lippmaa. Järgmised tosin aastat tööd Kohtla-Järve põlevkiviinstituudis tõid Ülo Lillele 1973. aastal teaduste doktori kraadi. Olen aru saanud, et akadeemik Nikolai Alumäe initsiatiivil toimus seejärel Lille ületulek Kohtla-Järvelt Tallinna teaduste akadeemia keemia instituuti sektorijuhatajaks ja et just Alumäelt sai ta soovituse võtta käsile mingi Eesti senise praktikaga võrreldes täiesti uus uurimistöö suund. Ülo valis selleks tol momendil väga aktuaalse prostanoidide keemia – prostanoidide biokatalüütilise ja totaalkeemilise sünteesi.

Selline teemavalik meenutab tundmatus kohas pea ees vettehüpet. Sest paljuastmelised (ingl multistep) sünteesid hõlmavad hulga reaktsioone; üks molekulifragment läbib sünteesiskeemi jooksul sadu operatsioone: ekstraktsioone, destillatsioone rotatsioon­aurustil, kristallimisi, filtrimisi, kromatograafilisi kolonne jne. Väriseva käega bench-keemik (ehk sünteesi-interpreet) lõpptulemuseni tavaliselt ei jõuagi. Seda esiteks, ja see tegevus on ka tohutult aja- ja töömahukas. Teiseks, prostanoidide sünteesi biokatalüütiliste meetodite kasutamise korral tuleb tegelda biokatalüsaatori ja ka substraatide, mis on polüküllastamata rasvhapped, eraldamisega loomsetest kudedest ning loomulikult teha uurimistööd tehnoloogiliselt vastuvõetavate tulemusteni jõudmiseks. Tagatipuks tuleb hästi tunda valdkondi, mille jaoks neid aineid sünteesitakse, s.t. nii inim- kui ka veterinaarmeditsiini. Lisaks jääb nende valdkondade vahele veel farmakoloogia, mis tähendab, et see, kes sünteesib ravimi toimeaine, töötab välja ka vastava ravimi. Vähemalt Nõukogude Liidus oli see nii. Ülo teadustöö prostanoidide keemia alal hõlmas kõike eelnimetatut. Tema sektoris oli kuni 30 töötajat (ning hulk koostööpartnereid üle Nõukogude Liidu ja ka väljaspool) ja jäi mulje, et ta läbis kõik käsilolevad uurimisvaldkonnad ja projektid perioodiliselt – kolme-nelja kuuga, lugedes läbi uue kirjanduse ning vesteldes juhendatavatega. Kirjandus liikus tollal paberil või filmilindil ja abiks oli bibliograaf. Rida kohustusi oli delegeeritud teistelegi abidele ja teaduritele ning tühistest asjadest Ülo end häirida ei lasknud. Kui laboris oli 1980. aasta lõpul tulekahju, siis sai ta sellest esimesena kuidagi väga kiirelt ja kindlas usus üle ning rahustas kolleegidki maha. No pidavat vahel ikka laborites juhtuma. Räägiti, et õnnetuse asjaolusid menetlenud tuletõrjepolkovnik olevat saanud Ülolt peapesu tema aja raiskamise pärast ja menetlus tõepoolest lõpetatigi.

Nagu mainitud, prostanoidid on füsioloogiliselt aktiivsed ained, nii looduslikud ühendid kui ka nende sünteetilised analoogid, mis on kasutusel ravimite koostises. Nende uurimine ja katsetootmise korraldamine 1970ndatel ning mitme ravimi väljatöötamine 1980ndatel tõid Ülo Lillele tunnustuse. Ja mitte ainult Nõukogude Liidus, vaid rahvusvaheliselt. See sai kinnitust juba taastatud Eesti Vabariigi aegsetes teaduse hindamistes. 1980. aastate litsentsimüügi saagast Perstorpi firmale Lille sektoris väljatöötatud tehnoloogia kasutusõiguse andmiseks, ja kuidas see lõppes – sellest peaksid kirjutama seal vahetult osalenud isikud. Nõukogude Liidu teaduste akadeemia initsiatiivil ehitati Ülo Lille labori ja sellega seotud katsetootmise tarbeks Mustamäele eraldi hoone (valmis 1985), kus jätkub tänini ligikaudu samateemaline tootmis- ja uurimistegevus, nüüd juba aktsiaseltside Kevelt ja Cambrex Eesti lipu all. Ülo Lillel on avaldatud teadustöid 400 ringis, tal on ca 20 kaitstud leiutist ning ta on juhendanud 11 kandidaadi-/filosoofiadoktoritööd; neist tema juhendamisel kaitsnud isikuist mitu on professorid, mitu on pidanud või ka peab jätkuvalt dekaani või instituudi direktori ametit.

Mida veel? Ülo huvialad läbi elu on olnud tervisesport, maatöö, klassikaline muusika – küllap siit siis on ka tulnud tugev tervis, sest seda see 90. sünnipäev ju tähendab. Ning professorlikud iseärasused pole Ülolegi võõrad olnud. Näiteks hajameelsus, mis tuleneb võimest täielikult süveneda mingi probleemi lahendamisse, oma mõtteisse. Mõnel juhul võib see olla ohtlik, mõnel juhul on toonud ka asjaosalise enda näole kavala naeratuse, no juhtub. Muretsesime kolleegidega Ülo pärast, kui ta vahel mõne kaasliikleja auto tagastanget oli mõlkinud. Seevastu lõbusa meeleolu tekitas Ülo enda muhe vahemärkus teaduslikus diskussioonis, et näe, läksin ujulasse, duši all tuli hea mõte seoses uue rehkendusmeetodiga ja hüppasin pea ees basseini. Tõusis pinnale, aga siis liginenud keegi noormees ja sosistanud: „Oled ilus poiss küll, aga pane ujukad ka jalga!“

Soovin Ülole palju õnne ja tugevat tervist juubelisünnipäeval!

Post scriptum

Ülo on paaril korral kahetsusega nimetanud, ja see on olnud oma isa kohta ka ainus kriitika, mida olen kuulnud, et oli tal vaja perekonnanimi 1930. aastatel eestistada. Et endine nimi Starkopf (kujur Anton olevat samast suguvõsa harust pärit) oleks ju küll sobinud. Igati nõus, aga ega nimi meest riku. On huvitav, et mitmed Ülo tööd,^{1, 2, 3, 4} mis on avaldatud juba käesoleval sajandil, kui tal on olnud rohkem aega mõtisklusteks, viitavad huvile rakendada kunstilist tunnetusviisi, järgides samal ajal loomulikult teaduse metodoloogia reegleid. Kunstiline komponent tuleb mängu, kas tahame või mitte, suvalises palja silma jaoks nähtamatute objektide, näiteks molekulide modelleerimisuuringus. Modelleerimistarkvara väljatöötajad annavad üldjuhul materiaalsetele objektidele ju tulemuste visualiseerimiseks mingi konkreetse vormi, tavaliselt järgitakse ka geomeetrilisi proportsioone ja võimaluse korral kajastatakse eristatavalt eri funktsioone. See on siiski vaid pidepunktiks uurijaile, kes sageli oma kujutluses, aga ka joonistades, veelgi täiendavad või muul moel modifitseerivad etteantut.

Püüan konkretiseerida Ülo suhet tema lähenemisviisidega oma tunnetuslike eesmärkideni jõudmiseks, vaadeldes selleks põgusalt mõnd tema tööd ja üht meie ühistööd. Siinviidatud töödest on pannud mind mõttes aplodeerima Lille idee koostada Eesti kukersiidi kero­geeni (Eesti KK) molekulaarmudel¹ ja uurida niiviisi selle omadusi.² Eesti KK on orgaaniline aine, mis on väga kaua maapõues laagerdanud. Sõltuvalt elusorganismide koostisest, kellest või kelle abiga see aine on tekkinud, ja ka tekketingimustest, on vastaval keskmistatud makromolekulil sõltuvalt leiukohast spetsiifilisi eriomadusi, mida tõenäoliselt saab modelleerimisrehkendustega seletada, kui on eelnevalt määratud spektroskoopilised lähteandmed.

Sageli rakendatakse süsteemi mõne komponendi omaduste ja käitumise selgitamiseks keemiliste mudelsüsteemide (molekulaar)dünaamika simulatsioonuuringut.^{3, 4} Ette rutates võin kinnitada, toetudes enda ja eriti modelleerimisekspertidest kolleegide kogemusele, et tänapäevased rehkenduslikud meetodid võivad õige kasutamise korral anda peaaegu täiuslikke tulemusi, mis on väga heas kooskõlas eksperimendiga.

Ühistöös Ülo jt-ga⁴ tehtud töös (2014) jõudsime vaimses arengus lõpuks niikaugele, et võtsime nii modelleerides-rehkendades kui ka eksperimentaalselt juppideks lahti meie poolt 1999. avastet biokeemilise protsessi-nähtuse prostaglandiinide vallas. Seda on hiljem avalikult nimetet „kontsentratsioon-selektiivseks (ensümaatiliseks) sünteesiks“. Ma soovin post scriptum’iga rõhutada peale Ülo Lille meelistöövõtete osutamise sedagi, et erinevalt tavapärasest eakamatele etableerunud teadlastele omasest teadusajaloo uurimisele pühendumisest loorberilehtedel pikutades valis Ülo pideva juurdeõppimise. Ja on jõudnud modelleerimiseski rahvusvaheliselt märkimisväärsele tasemele ning seda juba ammu enne isegi eelmist, 85 aasta juubelit.

1 Ülo Lille, Ivo Heinmaa, Tõnis Pehk, Molecular model of Estonian kukersite kerogen evaluated by C-13 MAS NMR spectra. – Fuel 2003, 82 (7), 799−804.

2 Toomas Kaevand, Ülo Lille, Atomistic molecular simulation of thermal volume expansion of Estonian kukersite kerogen. – Oil Shale 2005, 22 (3), 291−303.

3 Toomas Kaevand, Jaan Kalda, Andres Öpik, Ülo Lille, Correlated percolating networks in the thin film of polymeric PEDT/PSS complex as revealed by the mesoscale simulation. – Macromolecules 2009, 42 (4), 1407−1409. DOI: 10.1021/ma802160x

4 Ly Villo, Andrus Metsala, Sven Tamp, Jaan Parve, Imre Vallikivi, Ivar Järving, Nigulas Samel, Ülo Lille, Tõnis Pehk, Omar Parve, Thermomyces lanuginosus Lipase with Closed Lid Catalyzes Elimination of Acetic Acid from 11-Acetyl-Prostaglandin E₂. – ChemCatChem 2014, 6, 1998−2010.