نگاه «جام‌جم» به پژوهش‌های برندگان ۳نوبل علمی پزشکی، فیزیک و شیمی۲۰۲۲

جایزه‌ای برای پیشروی در مرزهای‌دانش

روز‌های ۱۱ تا ۱۴ مهر، روز‌های اعلام برندگان سه نوبل مهم پزشکی، فیزیک و شیمی بود. نوبل‌های تازه مشخص می‎کند در سال‌های پیش‌رو باید در انتظار شگفتی‎‌های تازه در کدام حوزه‎‌های علمی تاثیر گذار باشیم.
کد خبر: ۱۳۸۲۶۵۹
نویسنده مریم ملی - گروه دانش و سلامت
جوایز نوبل امسال در این سه حوزه علمی به تحقیقاتی تعلق گرفت که شاید بیشتر از آنچه نمود عمومی داشته باشد در مرز‌های دانش پیش می‎رود تا به مرور زمان اثرات آن بر حوزه‎‌های مختلف علم نمایان شود. مرز‌های دانش یعنی دقیقا همانجا که پرسش‎های بنیادین بشر شکل گرفته و محققان در تلاشند با یافتن پاسخ این سوالات، جهانی که در آن زندگی می‌کنیم را بهتر درک کرده و زمینه‎‌ها را برای دیگر حوزه‎های علم و فناوری آماده کنند. شاید در نگاه اول به نظر برسد موضوعاتی که نوبل‌های فیزیک و شیمی و پزشکی به آن‌ها تعلق گرفته، غیرکاربردی است که دانستن و ندانستنش تفاوت زیادی در زندگی بشر ایجاد نمی‌کند، اما کافی است کمی صبر کنید و ببینید در چند سال آینده هر کدام از این موضوعات چطور عملیاتی شده و به بطن زندگی ما وارد می‎شود. از حوزه‌‎های پیچیده علوم زیستی و پزشکی گرفته که می‌تواند اطلاعاتی شگفت‌انگیز از انسان‌هایی که پیش از ما در این سیاره زندگی می‌کرده اند ارائه کند، بگیرید تا شیمی که می‎تواند دارو‌های تازه‌ای برای درمان سرطان، یکی از فراگیرترین بیماری‎های بشر در دهه‎های اخیر برای‌مان به ارمغان بیاورد و فیزیک که روش‎های پیشگامان‌ه‎ای برای توسعه فناوری در اختیار انسان بگذارد. به همین دلیل است که علوم پایه در تمام کشور‌های جهان جایگاهی ویژه دارد و همواره مورد توجه بوده و هستند، چون با پیشروی در مرز‌های دانش می‌شود فناوری، صنعت و پزشکی را هم ارتقا داد.

جوایز فیزیک و شیمی نوبل هر سال از سوی فرهنگستان سلطنتی علوم سوئد به محققان برتر این حوزه‎ها ارائه می‎شود. آکادمی نوبل سوئد جایزه ادبیات، کمیته نوبل نروژ جایزه صلح، بانک مرکزی سوئد جایزه علوم اقتصادی و مجمع نوبل در موسسه کارولینسکای سوئد جایزه فیزیولوژی یا پزشکی را به محققان برتر این رشته‌ها اهدا می‌کند. ارزش این جوایز ۱۰میلیون کرون سوئد معادل ۸۹۰هزار دلار آمریکاست.

نوبل پزشکی برای دست یافتن به ژنوم انسان‏های باستانی

انجام آزمایش روی گونه‎هایی که دیگر وجود ندارند و سال‌هاست که منقرض شده‎اند، مدت‌ها بود ذهن دیرینه‎شناسان را درگیر کرده بود. نوبل فیزیولوژی یا پزشکی سال ۲۰۲۲/۱۴۰۱ به کسی تعلق گرفت که زمان زیادی را برای یافتن پاسخ این پرسش صرف کرده بود که بالاخره بین انسان‎های باستانی و انسان‎های خردمند امروزی چه ارتباطی وجود دارد؟ تحقیقات جدی در این زمینه از زمانی آغاز شد که بقایای فسیل‎ انسان‎های نئاندرتال در سال ۱۸۵۶/۱۲۳۴ در آلمان پیدا شد و تا به امروز ادامه داشت. دیرینه شناس‎ها در این مدت سعی کردند با بررسی مولکول‎های دی‎ان‎ای از استخوان‎ انسان‎های باستانی که حدود ۴۰هزار سال قدمت داشتند به راز و رمز‌ها در این‎باره پی ببرند. در نهایت سوانته پابو، محقق ژنتیک تکاملی که اهل سوئد است پس از سال‌ها تحقیقات این نتایج را تکمیل کرد و ساز و کار مؤثری برای بازیابی و بررسی مواد ژنتیکی پسرعمو‌های باستانی ما به کار برد و سرانجام برنده نوبل پزشکی امسال شد. سونه بریستروم، پدر سوانته پابو هم در سال ۱۹۸۲ برنده جایزه نوبل پزشکی شده بود. دست یافتن به ژنوم این انسان‎های باستانی کار بسیار پیچیده‎ای است به همین علت سال‌های زیادی زمان برده تا محققان بتوانند آن را خالص و بدون تداخل با عوامل محیطی، مطالعه کنند. نگهداری این نمونه‎ ها و رساندن‌شان از زمان حفاری در اعماق خاک تا آزمایشگاه، فرآیند بسیار سختی است، زیرا حتی تکه‎ای از پوست دست باستان‎شناس‎ها و محققان یا قطره کوچکی از بزاق دهان آن‌ها می‎تواند خطای بزرگی در نتایج آزمایش ایجاد کند. حتی وجود باکتری‌‎ها ویروس‎هایی که درون این نمونه‎های باستانی وجود دارد، می‎تواند عملیات آزمایشگاهی را با دشواری همراه کند. اهمیت کار پابو در این بوده که توانسته با راهکارهایی، مواد ژنتیکی را از باکتری‎ها، ویروس‎ها و همین‎طور پوست، بزاق و... محققان جداسازی کند و ژنوم با خلوص بالا به دست آورد. حالا پس از سال‌ها ما درباره پسرعمو‌های باستانی خود اطلاعاتی به دست آورده‎ایم که شاید پیشتر از این شبیه یک رویا بود. با دانستن توالی ژنوم انسان‎های باستانی می‎توانیم مشابهت آن‌ها را با انسان‎های امروزی پیدا کنیم، تفاوت‎های آنها‎ را با انسان‎های خردمند درک کرده و عوامل انقراض و آسیب‎پذیری‎شان را مطالعه کنیم.

نوبل شیمی برای راهکار‌های تازه در درمان سرطان

کارولین برتوزی از دانشگاه استنفورد کالیفرنیا، مورتن ملدال از دانشگاه کپهناگ دانمارک و کارل بری شارپلس از موسسه تحقیقاتی اسکریپس کالیفرنیا سه محققی هستند که نوبل شیمی ۲۰۲۲ را از آن خود کردند. نتایج تحقیقات آن‌ها در حوزه پیوند دادن مولکول‎ها به یکدیگر و اثر این واکنش‎ها در سلول‎های زنده بوده است، زمینه‎ای از شیمی که به آن شیمی کلیک گفته می‎شود. برای درک بهتر این که این حوزه از شیمی به چه مبحثی می‌پردازد، قلاب‎های شیمیایی کوچکی را تصور کنید که می‎توان آن‌ها را به بلوک‎های مختلف متصل کرد و مولکول‎هایی با پیچیدگی و تنوع بیشتر ساخت که کارایی‎های بهتری هم داشته باشند. این بخش از شیمی در توسعه دارو‌های مختلف برای درمان بیماری‌ها و توالی‎یابی دی‎ان‎ای و تولید مواد شیمیایی جدید به کار می‎رود و کمک می‎کند دانشمندان نقش مولکول‎های زیستی را در سلول‏ها و ارگانیسم‎ها درک و در درمان بیماری‎های خاص موفق‎تر عمل کنند. ایده اولیه مربوط به شیمی کلیک اولین‎بار از سوی شارپلس مطرح شد. برتوزی و همکارانش در ادامه تحقیقات شارپلس و ملدال توانستند نوع جدیدی از پادتن‎ها را توسعه دهند که با کمک آنزیم‎های خاص می‎تواند در سطح سلولی، سلول‎های تومور سرطانی را هدایت کند و آن‌ها را در اختیار سیستم ایمنی بدن قرار دهد. در بین این سه شیمیدان که تحیقات‌شان می‎تواند خبر‌های خوبی برای درمان سرطان در آینده‎ای نه چندان دور داشته باشد، کارل بری شارپلس دومین‎بار است که برنده نوبل شیمی می‎شود و کارولین برتوزی هم هشتمین زنی است که نامش در فهرست زنان برنده نوبل می‎آید.

نوبل فیزیک برای درک تازه و دقیق‌تر از درهم‎‌تنیدگی کوانتومی

فیزیک کوانتومی در دهه‌های ابتدایی قرن بیستم ظهور کرد. این دوره، انقلاب علمی دوم نامیده می‌شود به این دلیل که دانشمندان تلاش کردند از آنچه درون اتم‏ها اتفاق می‌افتد باخبر شوند و رفتار ذراتی را که در دل اتم است، درک کنند. سال ۱۹۲۷ یکی از محور‌های اصلی کانیک کوانتومی از سوی ورنر هایزنبرگ بیان شد؛ اصلی به نام عدم قطعیت. این اصل با کمک ریاضیات نشان می‎داد زمانی که در دنیای داخل اتم‎ها و ذرات درون آن آزمایش انجام می‎دهیم، نمی‎شود به طور همزمان اطلاعاتی درباره مکان وسرعت ذره به دست بیاوریم؛ زیرا هرچه یکی از دو ویژگی را دقیق‎تر بررسی و اندازه‎گیری‎اش کنیم، دیگری مبهم‏تر و نامطمئن‎تر به دست می‎آید. به گفته هایزنبرگ، این مرزی است که در فیزیک کوانتوم قرار دارد و نمی‌توان درباره هر ذره‎ای مثل الکترون به طور دقیق مکان و سرعت آن را اندازه‎گیری کرد. آلبرت اینشتین که خودش از بنیان‎گذاران نظریه کوانتوم بود این مسأله را رد کرد و سال ۱۹۳۵ مقاله‌ای با همکاری بوریس پودولسکی و ناتان روزن نوشت و سعی کرد نقص‎های مکانیک کوانتومی را توضیح دهد. این موضوع به مرور زمان به یکی از بحث‎های فلسفی در بین فیزیکدان‌ها تبدیل شد. سال ۱۹۶۴ جان استورات بل فیزیکدان نظری که در آزمایشگاه بزرگ سرن کار می‌کرد آزمایش ذهنی را ارائه کرد که مفهومش این بود؛ اگر دو ذره زیر اتمی با فاصله زیادی در حد چندین سال نوری از هم قرار بگیرند آزمایش بر روی یکی، می‎تواند نتایج اندازه گیری ذره دیگر را به طور کامل تغییر دهد، آنچه امروز به درهم تنیدگی کوانتومی معروف شده است و اساس حوزه اطلاعات کوانتومی به حساب می‎آید. در واقع این طور به نظر می‎رسد دو ذره شبیه یک واحد عمل می‌کنند و در حال انتقال اطلاعات‌شان برای همدیگرند در حالی که دو ذره کاملا جدا از هم هستند. اسپکت از موسسه اپتیک پاریس، جان کلوزر از دانشگاه کالیفرنیا و آنتون زیلینگر از دانشگاه وین اتریش با کمک تحقیقات مفصلشان در این زمینه توانستند درهم تنیدگی کوانتومی را به عنوان یکی از مهم‌ترین بخش‌های مکانیک کوانتومی نشان دهند. این ویژگی مهم مکانیک کوانتومی در زمینه رمزنگاری‎های بسیار پیچیده، توسعه اینترنت کوانتومی و محاسبات کوانتومی کاربرد دارد.
 
روزنامه جام جم 
newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها