NOBELOVE NAGRADE 2023.

ZA FIZIKU, ZA MEDICINU I ZA HEMIJU

ZA FIZIKU

Autosekunda - ka neistraženom svetu elektrona

Nobelovu nagradu za fiziku za 2023. godinu dobili su Pjer Agostini sa Univerziteta Ohajo u SAD, Ferenc Krauz sa „Maks Plank“ instituta za kvantnu optiku u Nemačkoj, i Ani L’Ulije sa univerziteta Lund u Švedskoj, za, kako je objavio odbor za dodelu nagrada, „eksperimentalne metode koje generišu atosekundne impulse svetlosti za proučavanje dinamike elektrona u materiji“. Prema obrazloženju Nobelovog komiteta, oni su „pokazali način kako da se stvore izuzetno kratki impulsi svetlosti koji se mogu koristiti za merenje brzih procesa u kojima se elektroni kreću ili menjaju energiju. Eksperimenti laureata proizveli su impulse svetlosti tako kratke da se mere atosekundama, čime se pokazuje da se ti impulsi mogu koristiti za dobijanje slika procesa unutar atoma i molekula. Njihovi eksperimenti dali su čovečanstvu nove alate za istraživanje sveta elektrona unutar atoma i molekula“.
Atosekunda je najkraća vremenska merna jedinica koja se može direktno izmeriti. Predstavlja minijaturni delić vremena - milijarditi deo milijarditog dela sekunde (drugim rečima, atosekunda je10 na -18 deo sekunde). Ako se to posmatra iz druge perspektive, dobije se da u jednoj sekundi staje onoliko atosekundi koliko je bilo sekundi u 13,8 milijardi godina dugoj istoriji svemira. Merenje atosekundi omogućava naučnicima da posmatraju osnovne procese, posebno ponašanje elektrona unutar atoma koji rade pri tim ekstremnim brzinama. Na primer, elektronu je potrebno 150 atosekundi da obiđe jezdro vodonika.
Za sada, zbog „ograničenja brzine“ za elektroniku, brzine se mere u nanosekundama. Međutim, kada bi mikroprocesori mogli da rade atosekundnim brzinama, bila bi moguća obrada informacija brzinom potencijalno milijardu puta većom.
Ani L’Ulije je rođena u Parizu 1958. godine. Doktorirala je 1986. na Univerzitetu „Pjer i Marija Kiri“. Radila je u Francuskoj, Švedskoj i SAD, a od 1995. godine je na Univerzitetu Lund, u Švedskoj. Ani L’Ulije je tek peta žena koja je dobila Nobelovu nagradu za fiziku. „Ovo je izuzetno prestižno priznanje i tako sam srećna što sam ga dobila“, izjavilaje L’Ulije.
Ferenc Kraus je rođen u Moru, u Mađarskoj, 1962. godine. Diplomirao je teorijsku fiziku na Univerzitetu u Budimpešti 1985, kada je završio i elektrotehniku na Tehničkom univerzitetu u istom gradu. Od 1988. radio je na Univerzitetu tehnologije u Beču, gde je 1991. doktorirao fiziku lasera. Kasnije je završio i postdoktorske studije. Od 2004. radi na Univerzitetu „Ludvig Maksimilijan“ u Minhenu, gde je postao i direktor Instituta za kvantnu optiku „Maks Plank“.
Pjer Agostini je rođen u Tunisu, 1941. godine. Doktorirao je 1968. godine  na Univerzitetu Eks-Marselj. Radio je u Francuskoj, Holandij i SAD. Od 2005. godine je na Državnom univerzitetu Ohaja, u SAD.
Ani L’Ulije je tek peta žena koja je dobila Nobelovu nagradu za fiziku. „Ovo je izuzetno prestižno priznanje i tako sam srećna što sam ga dobila. Kao što znate, nema toliko žena koje su dobile ovu nagradu, tako da je veoma posebna“, izjavilaje L’Ulije.

ZA MEDICINU

Instrukcije ljudskim ćelijama

Dobitnici ovogodišnje Nobelove nagrade za medicinu i fiziologiju su mađarsko-američka biohemičarka Katalin Kariko i američki naučnik Dru Vajsman - za otkrića koja su omogućila razvoj efikasne mRNA (iRNK) vakcine protiv virusa kovid-19. Studiju o modifikaciji nukleobaza RNK sproveli su na Univerzitetu u Pensilvaniji, SAD.
„Kroz svoja revolucionarna otkrića, koja su fundamentalno promenila naše razumevanje o tome kako mRNAreaguje sa našim imunološkim sistemom, laureati su doprineli neviđenoj stopi razvoja vakcine tokom jedne od najvećih pretnji ljudskom zdravlju  u modernom vremenu“, objavio je Nobelov odbor na Institutu Karolinska, u Stokholmu. Rekli su da su „njihova otkrića bila ključna za razvoj efikasnih mRNA vakcina protiv kovida-19 tokom pandemije koja je počela 2020. godine“.
Ova tehnologija je bila eksperimentalna pre pandemije korona virusa. Ali kada se ona dogodila, stvorene su efikasne vakcine za milione ljudi u svetu. Vakcine treniraju imuni sistem da prepozna i bori se protiv pretnji od strane virusa i bakterija. Ista tehnologija sada se ispituje i za druge bolesti.
Tradicionalna tehnologija izrade vakcina zasnovana je na mrtvim ili oslabljenim verzijama virusa ili bakterije, ili korišćenjem fragmenata infektivnog agensa. Nasuprot tome, do mRNA vakcina dolazi se drugačijim pristupom, modifikacijom nukleobaza RNK. Informacijska RNK (ribonukleinska kiselina) ili mRNA otkrivena je 1961. godine. To je prirodni molekul koji služi kao recept za proizvodnju prozeina u telu. Upotreba mRNA koje je napravio čovek namenjena je za instrikcije ljudskim ćelijama da prave terapeutske proteine, što se smatralo nemogućim, uvedena je tokom pandemije.
Katalin Kariko je mađarsko-američka biohemičarka koja je, u ranoj fazi svog naučnog rada, shvatila potencijal sintetički proizvedene mRNK za lečenje imunoloških i onkoloških bolesti i razvoj vakcina. Rodila se u gradu Solnoku, u Mađarskoj, 1955. Studirala je i doktorirala na Univerzitetu u Segedinu, a 1985. godine odlazi na postdoktorske studije na Univerzitet u Pensivaniji, u SAD. Tamo je godinama bez uspeha pokušavala da dobije podršku za svoja istraživanja jer su njene ideje smatrane previše radikalnim i sa velikim finansijskim rizikom. Iako 1995. godine gubi svoju dotadašnju poziciju, ostaje na Univerzitetu u Pensilvaniji. Krajem devedesetih godina prošlog veka, u redu za kopiranje u univerzitetskoj kopirnici, upoznala je imunologa Dru Vajsmana koji će joj dati podrški i sa njom nastaviti istraživanja. Istraživanje je rezultiralo napretkom - tehnologijom poznatom kao neimunogena, nukleozid-modifikovana RNK, koju su patentirali 2005. Radi komercijalizacije otkrića, istraživači su najpre osnovali svoju kompaniju, a zatim licencirali tehnologiju za dve biotehnološke konpanije: „Modernu“ i „BioNTech“. U ovoj drugoj je Kariko jedno vreme bila potpredsednik. A nastankom pandemije kovida 19 desio se konačan prodor: u decembru 2020. Kariko i Vajsman su primili prvu dozu Pfizer/BioNTech vakcine. Danas Katalin Kariko predaje na univerzitetima u Segedinu i Pensilvaniji.
Dru Vajsman je rođen 1959, u Leksingtonu, u Masačusecu, SAD. Doktorirao je iz oblasti imunologije i mikrobiologije 1987. Godine, na Univerzitetu u Bostonu. Posle Harvarda i Nacionalnoh zdravstvenog instituta, godine 1997. dolazi na Univerzitet u Pensilvaniji, gde je sada direktor Instituta za RNA inovacije.

ZA HEMIJU

Razvoj kvantnih tačaka

Nobelovu nagradu za hemiju za 2023. dobili su Mungi Bavendi sa Masačusetskog tehnološkog instituta (MIT), Luis Brus sa Univerziteta Kolimbija, i Aleksej Jekimov iz kompanije „Nanokristals tehnolodži“ - za „otkriće i sintezu kvantnih tačaka“ (za rad na sitnim česticama prečnika od nakoliko atoma čiji elektroni imaju ograničeno kretanje).
„Dobitnici su uspeli da proizvedu čestice toliko male da su njihova svojstva određena kvantnim fenomenima. Čestice, koje se nazivaju kvantne tačke, sada su od velike važnosti u nanotehnologiji. Istraživači veruju da bi u budućnosti mogle doprineti fleksibilnoj elektronici, malim senzorima, tanjim solarnim ćelijama i šifrovanoj kvantnoj komunikaciji“, navodi se u saopštenju Nobelovog odbora za dodelu godišnje nagrade za dostignuća u hemiju.
Nanočestice i kvantne tačke koriste se u LED svetlima i TV ekranima, a mogu se upotrebiti i za pomoć u medicini pri mapiranju tumora.
Mungi Gabrijel Bavendi je američko-tunisko-francusku hemičar rođen 1961. u Parizu, kao sin tuniskog matematičara. Još dok je bio dete, porodica se preselila u SAD, gde je na Harvardu diplomirao hemiju 1983. a doktorirao 1988. godine na Univerzitetu u Čikagu. Na Masačusetskom tehnološkom institutu (MIT) je od 1990. godine. Jedan je od najuticajnijih hemičara ovog veka i vodeća figura u istraživanju razvoja kvantnih tačaka. Razvio je metod za proizvodnju visokokvalitetnih kvantnih tačaka konzistentne veličine.
Luis Judžin Brus je ko-otkrivač koloidnih poluprovodničkih nanokristala, poznatih kao kvantne tačke. Rođen je 1943. godine, u Klivlendu, SAD. Godine 1965. diplonirao je hemiju, fiziku i matematiku na Univerzitetu Rajs, a zatim se preselio na Univerzitet Kolumbija gde i danas radi. Brusovo otkriće nanotačaka 1982. godine bilo je slučajno. Aleksej Ekimov je, nezavisno, otkrio kvantne tačke i objavio svoj rad 1981; ali, pošto je rad objavljen u sovjetskom časopisu, Brus je za njegovo otkriće saznao tek 1984. Brus i njegova grupa nastavili su rad na kvantnim tačkama. Mungi Bavendi je, kasnijih osamdesetih godina, bio postdoktorski saradnik kod Brusa.
Aleksej Jekimov je rođen  u Lenjingradu (danas Sankt Petrsburgu), u Sovjetskom Savezu, 1945. godine. Diplomirao je na Fizičkom fakultetu Lenjingradskog državnog univerziteta 1967. godine, a doktorirao je fiziku na Institutu „Jofe“ Ruske Akademije nauka, 1974. Kao jedan od pionira u istraživanju nanomaterijala, otkrio je poluprovodničke nanokristale poznate kao kvantne tačke (za šta je sada dobio Nobelovu nagradu) 1981. godine dok je radio u Državnom optičkom institutu „Vavilov“. Od 1999. godine živi i radi u SAD, kao naučnik u kompaniji „Nanokristals tehnolodži“, u državi Njujork.

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"