هر سال در هفته اول اکتبر، جوایز نوبل علوم اهدا می شود و امسال ترتیب اعلام فیزیولوژی یا پزشکی در روز دوشنبه، دوم، فیزیک سه شنبه، سوم و شیمی در چهارشنبه چهارم بود. نه تنها جایزه پزشکی امسال یک گل سرسبد بود، بلکه شاید این جایزه مهم ترین و بحث برانگیزترین جایزه در بین سه جایزه باشد. من در مورد هر جایزه به ترتیبی که اعلام می شود بحث خواهم کرد.
اعلام روز دوشنبه مبنی بر اعطای جایزه فیزیولوژی به محققان دانشگاه پنسیلوانیا (UofP)، کاتالین کاریکو و درو وایزمن، به سختی تعجب آور بود. می بینید، مطالعه جفت RNA پیام رسان (mRNA) به عنوان ابزاری برای توسعه واکسن چیزی است که امکان تولید سریع واکسن های Civid-19 توسط فایزر و مدرنا را فراهم می کند. تا به امروز، بیش از 650 میلیون نفر واکسن علیه کووید-19 و کار دکتر دکتر را دریافت کرده اند. Carrico و Weissman با نجات جان میلیون ها نفر اعتبار دارند.
سی سال پیش چنین نتیجه ای بسیار بعید به نظر می رسید. سپس مشکلات کار با mRNA آنقدر زیاد بود که امکان استفاده از آن به عنوان واکسن ناامیدکننده به نظر می رسید. RNA ماده شیمیایی بسیار ظریف تری نسبت به DNA پسرعمویش است، به همین دلیل است که بدن ما از DNA برای ذخیره طولانی مدت اطلاعات ژنتیکی استفاده می کند، در حالی که RNA به عنوان یک پیام رسان کوتاه مدت استفاده می شود. در عین حال، آزمایشات نشان می دهد که وقتی RNA به حیوان آزمایشگاهی تزریق می شود، نتیجه اغلب التهاب شدید در محل تزریق است.
به همین دلایل بود که در اواسط دهه 1990، دکتر کاریکو تمام بودجه کار خود را از دست داد و از سمتی در UofP محروم شد. در واقع، او تقریباً از دانشگاه اخراج شد و مجبور شد به خانه خود در مجارستان بازگردد. فقط یک ملاقات تصادفی با دکتر وایزمن، که روی سیستم ایمنی انسان کار می کرد و منبع مالی مطمئنی داشت، به Carrico اجازه داد تا به کار بر روی mRNA ادامه دهد.
حتی زمانی که این دو محقق نتایج کلیدی خود را در مورد چگونگی اصلاح mRNA و تحویل موفقیت آمیز آن به بدن در سال 2005 منتشر کردند، افراد کمی به آن توجه کردند. این واقعاً چیزی شبیه به معجزه است که جامعه داروسازی به موقع توجه خود را آغاز کرد تا واکسن‌های کووید-19 بتوانند با سرعت کافی ساخته و آزمایش شوند تا جان میلیون‌ها نفر را نجات دهند.
حالا برای جنجال. همانطور که در بالا ذکر کردم، دکتر Carrico زمانی که بودجه خود را از دست داد رسماً از UofP اخراج شد و تنها به دلیل همکاری با دکتر وایزمن توانست در ایالات متحده بماند. سوال اینجاست که چند تا از مشکلات او هم به خاطر زن بودنش و در عین حال مهاجر بودنش است! در حال حاضر، دانشگاه به درستی از دکتر کاریکو به خاطر کارش در آنجا، علیرغم چندین تلاش برای اخراج او، تمجید می کند. امیدواریم این به دلیل کمبود بودجه دکتر کاریکو باشد و نه جنسیت یا ملیت او. با این حال، UofP و دانشگاه ها به طور کلی ممکن است بخواهند یک لحظه وقت بگذارند تا معیارهای خود را برای اینکه چه کسی و چرا بودجه دریافت می کند، مرور کند!
اعطای جایزه نوبل فیزیک در روز سه شنبه به مراتب کمتر تفرقه افکنی داشت. جایزه امسال به پیر آگوستینی، آن لوهیلیر، هر دو بومی فرانسه، به همراه فرنس کراوس مجارستانی الاصل برای کارشان در تولید پالس های لیزری پرسرعت در مقیاس آتوثانیه تعلق گرفت. لیزرهای آتوثانیه ای این تیم مانند یک بارق که حرکات را به قدری سریع تشخیص می دهد که برای چشم انسان محو می شود، به دانشمندان اجازه می دهد تا در واقع حرکات الکترون ها را در واکنش های شیمیایی و الکترونیک حالت جامد ببینند.
برای لحظه ای یک مولکول آب را در نظر بگیرید، یک اتم اکسیژن که الکترون های دو اتم هیدروژن را به اشتراک می گذارد. خوب، زمانی که من در کالج بودم به ما آموختند که الکترون‌های یک مولکول آب مانند یک ابر رفتار می‌کنند، مکانیک کوانتومی به شما این امکان را می‌دهد که احتمالات آنها را محاسبه کنید، اما سعی کنید واقعاً آنها را ببینید، آن را فراموش کنید. ، آنها فقط خیلی سریع حرکت کردند.
در آغاز سال 2000 بود که دکتر. آگوستینی، L’Huillier و Krausz لیزرهایی را توسعه دادند که می توانست در مقیاس آتوثانیه چشمک بزند، به اندازه کافی سریع برای گرفتن تصویری جامد از یک الکترون در حال حرکت. به هر حال، یک آتوثانیه یک کوئنتیلیام ثانیه است، یعنی 10-18 یا 0.00000000000000001 ثانیه. در مقام مقایسه، تقریباً به همان اندازه آتوثانیه در یک ثانیه وجود دارد که در عصر کنونی جهان، یعنی 13.5 میلیارد سال، ثانیه وجود دارد.
توسعه پالس‌های نوری آتوثانیه‌ای، شیمیدان‌ها را قادر می‌سازد تا نحوه وقوع واکنش‌های شیمیایی را بهتر درک کنند و بنابراین چگونه خواص آنها را بهتر پیش‌بینی کنند. در عین حال، درک بهتر نحوه رفتار الکترون ها در مواد نیمه هادی باید به تولید الکترونیک حالت جامد بهتر کمک کند.
سرانجام روز چهارشنبه جایزه شیمی اعلام شد و مانند فیزیک، جشن کوچک بود، فقط این بار کمی بیشتر از مدت زمان. دریافت کنندگان جایزه نوبل شیمی 2023 مونگی باوندی، لوئیس بروس و الکسی اکیموف بودند که همگی آمریکایی بودند. این سه دانشمند به دلیل کار پیشگام خود در توسعه نانوبلورها مورد تجلیل قرار گرفتند، بلورهایی که اندازه آنها در میلیونم متر اندازه گیری می شود و به “نقاط کوانتومی” نیز معروف هستند.
در دهه 1980، دکتر. بروس و اکیموف ابتدا نقاط کوانتومی را مستقل از یکدیگر ایجاد کردند و خواص آنها را بررسی کردند. سپس، در دهه 1990، باوندی تکنیک هایی را برای تولید نانوکریستال های با کیفیت بالا در مقادیر زیاد کشف کرد و به این ترتیب یکی از بخش های حوزه فعلی نانوتکنولوژی را ایجاد کرد. امروزه از نقاط کوانتومی در طیف وسیعی از محصولات از صفحه نمایش تلویزیون QLED گرفته تا تصویربرداری در بیوشیمی و حتی پزشکی و افزایش کارایی سلول های خورشیدی استفاده می شود.
بنابراین ما دستاوردهای بهترین ها در پزشکی، فیزیک و شیمی را جشن می گیریم. در طول سال، ورزش‌های مختلف فصل‌های جداگانه‌ای دارند، و به نظر می‌رسد سیاست در تمام طول سال ادامه دارد، بنابراین حدس می‌زنم باید شکرگزار باشیم که علم ناب حداقل یک هفته از سال مورد توجه قرار می‌گیرد.
