Le prix Nobel de chimie

Tout a commencé avec lui – Alfred Nobel

Alfred Nobel est à l’origine de l’idée de décerner des prix pour des réalisations exceptionnelles. Il était inventeur, entrepreneur, scientifique et homme d’affaires. Il a également écrit des poèmes et des pièces de théâtre. Il est impossible de décrire en quelques phrases la vie extrêmement riche et colorée de cet ingénieur suédois. En 1862, le futur fondateur du prix Nobel ouvre une usine produisant de la nitroglycérine explosive et très instable. L’une des explosions incontrôlées dans l’usine a entraîné la mort de son frère. Après avoir construit un détonateur, il est devenu célèbre en tant qu’inventeur et, en même temps, il a élargi sa fortune en tant que fabricant d’explosifs. Il est le plus célèbre pour avoir inventé la dynamite en 1867. Ses nombreuses inventions incluent l’amorce, la gélatine de dynamitage, ainsi que la balistite. Au total, nous devons plus de 350 brevets dans différents pays à Nobel. Ses intérêts variés se reflétèrent et devinrent la base du prix qu’il créa par la suite, dont il posa les bases en 1895. C’est alors qu’il rédigea son dernier testament, où il laissa une grande partie de son vaste domaine pour s’établir. le prix. Le prix qui porte son nom est décerné pour des réalisations exceptionnelles, car il a lui-même apporté une contribution considérable au progrès de l’humanité. Nous ne pouvons que spéculer sur les raisons pour lesquelles il a décidé de consacrer sa fortune à la découverte et au monde de la science. En tant que personne, Alfred Nobel était un homme de peu de mots. Il est probable qu’il n’ait jamais confié à personne pourquoi il avait pris sa décision dans les mois précédant sa mort. On suppose aujourd’hui qu’elle a été influencée par un certain incident de 1888, qui a peut-être suscité une série de réflexions et abouti à la fondation du prix Nobel. En 1888, le frère d’Alfred, Ludvig, est décédé à Cannes, en France. Les journaux ont rapporté la mort de Ludvig mais l’ont confondu avec Alfred, imprimant un titre "Le marchand de la mort est mort".

Qui a été le premier lauréat du prix Nobel de chimie ?

Les lauréats ont reçu leur premier prix Nobel en 1901, quatre ans après la mort d’Alfred Nobel. Le Nobel de chimie est allé à Jacobus van ‘t Hoff. Il fut le fondateur de la chimie physique moderne. Le comité Nobel a justifié la sélection de van ‘t Hoff comme suit : « en reconnaissance de la contribution extraordinaire apportée à la découverte des lois de la dynamique chimique et de la pression osmotique dans les solutions ». Ce chimiste néerlandais a eu un impact considérable sur le développement de la chimie, et les théories qu’il a proposées continuent d’être utilisées à ce jour. En 1874, il a expliqué le phénomène de l’activité optique en supposant que les liaisons chimiques entre le carbone et les atomes adjacents pointent vers les coins d’un tétraèdre régulier. Fait intéressant, il n’a pas reçu le prix Nobel de chimie pour cette proposition révolutionnaire. A 22 ans, il publie ses idées révolutionnaires, qui conduisent les chimistes à percevoir les molécules comme des objets dotés d’une structure spécifique et de formes tridimensionnelles. Il a également introduit le concept moderne d’affinité chimique. Il a démontré la similitude entre le comportement des solutions diluées et des gaz. Jacobus van ‘t Hoff a également travaillé sur la théorie de la dissociation des électrolytes, introduite par Svante Arrhenius en 1889. Grâce à ses études, van ‘t Hoff a fourni une justification physique de l’équation d’Arrhenius.

Marie Skłodowska-Curie

Parmi les lauréats du prix Nobel de chimie figure Marie Skłodowska-Curie. Elle est lauréate de ce prix prestigieux à deux reprises. La deuxième fois, elle l’a reçu avec son mari, dans le domaine de la physique pour la recherche sur la radioactivité. Ses réalisations scientifiques extraordinaires et le respect qu’elle a gagné à une époque où la plupart des universités n’admettaient même pas les femmes, et elle-même a dû se battre pour sa place légitime dans le monde de la science, inspirent une grande admiration. En 1911, Marie Skłodowska-Curie reçoit le prix Nobel de chimie, cette fois à titre individuel. Le Comité Nobel a décidé de l’honorer pour la découverte de deux éléments radioactifs – le radium et le polonium. Après cette découverte, Marie a poursuivi les recherches sur leurs propriétés. En 1910, elle parvient à produire du radium pur. De cette façon, elle prouvait hors de tout doute que l’élément nouveau existait. Au cours de ses recherches ultérieures, elle a également documenté les propriétés qui caractérisent les éléments radioactifs et leurs composés. Grâce aux travaux de ce lauréat polonais du prix Nobel, les composés radioactifs sont devenus une importante source de rayonnement tant dans les expériences scientifiques qu’en médecine, où ils sont utilisés pour traiter le cancer. Tout au long de sa vie, Marie a maintenu ses liens avec la Pologne. Les boursiers polonais travailleront à l’Institut du Radium, fondé à son initiative à Paris. Elle-même donnera des conférences en Pologne et publiera de nombreux articles présentant les effets de ses expériences dans des revues scientifiques polonaises. Marie Skłodowska-Curie est la première femme de Pologne et même du monde entier à remporter ce prix prestigieux et, espérons-le, pas la dernière.

Faits saillants des découvertes récompensées par le prix Nobel de chimie ces dernières années

Lors de la sélection des lauréats du prix Nobel, le Comité Nobel suit le critère de reconnaître avant tout les découvertes révolutionnaires pour l’humanité, qui élargissent le niveau des connaissances actuelles dans un domaine donné. Le prix est moins souvent décerné pour des inventions spécifiques. Il faut cependant rappeler que les théories révolutionnaires sont fréquemment suivies de nombreux brevets qui changent notre quotidien. En 2015, les lauréats du prix Nobel de chimie étaient Tomas Lindahl, Paul Modrich et Aziz Sancar. Ils ont reçu cette distinction pour des études mécanistes sur la réparation de l’ADN. Les recherches qu’ils ont menées ont expliqué au niveau moléculaire comment les cellules sont capables de réparer l’ADN endommagé et donc comment elles sont capables de protéger l’information génétique. Des lauréats du prix Nobel de chimie ont ainsi contribué à explorer les mécanismes de développement du cancer. Ceci indique que les tumeurs sont l’effet de troubles des processus de réparation. De tels dommages se produisent tout le temps dans notre corps. Le plus souvent, elle est causée par des agents tels que les radicaux libres ou les radiations. Les recherches menées par ces trois scientifiques ont fourni une base pour comprendre le mécanisme d’évolution du monde animé. Leurs réalisations sont appliquées au développement de traitements modernes contre le cancer. Roger D. Kornberg des États-Unis a reçu le prix Nobel de chimie en 2006 pour ses recherches sur le mécanisme moléculaire de la transcription dans les cellules eucaryotes. Ses travaux scientifiques portent sur les questions de copie du matériel génétique, qui est stocké dans l’ADN cellulaire. Pour que le matériel génétique fonctionne, il est nécessaire de le « copier », ou de le transcrire de l’ADN en ARN, puis en protéines. Le lauréat du prix Nobel a démontré qu’il s’agit d’un processus fondamental pour la vie de toutes les cellules. De plus, il a développé un modèle qui expliquait son fonctionnement. Ces recherches ont également contribué aux progrès de la médecine. Il facilite grandement le travail sur le traitement de nombreuses maladies et troubles génétiques. De tels troubles créent non seulement un potentiel dangereux pour le développement de cancers mais également de maladies cardiaques et de diverses affections inflammatoires. En 2011, le prix Nobel de chimie a été décerné pour une découverte exceptionnellement unique dans le monde de la science. Daniel Shechtman, né en Israël, a découvert des quasi-cristaux, des structures chimiques qui ressemblent à une mosaïque dans leur structure. Cet événement était particulièrement révolutionnaire car auparavant, l’existence de ces structures était jugée impossible. Les quasi-cristaux ont la forme spéciale d’un solide, où les atomes s’arrangent dans une structure apparemment régulière mais non répétitive. Ainsi, il est impossible d’identifier leurs cellules primitives. Shechtman a découvert les quasi-cristaux en 1982. Le monde scientifique a vu cette découverte avec beaucoup de scepticisme à l’époque. Pendant plusieurs mois, Shechtman a tenté en vain de convaincre ses collègues qu’il avait raison. Finalement, on lui a demandé de quitter l’équipe de recherche. Ce n’est qu’en 1987 que des scientifiques français et japonais ont confirmé la découverte de Shechtman faite cinq ans auparavant.

Le prix Nobel de chimie en 2021

En 2021, le comité Nobel a pris une décision différente de la spéculation répandue selon laquelle le prix devait être décerné aux scientifiques responsables de la création des vaccins à ARN innovants. Ce prix Nobel de chimie 2021 est allé à Benjamin List et David MacMillan. Ils ont reçu cette distinction pour avoir développé une catalyse organique asymétrique. Certains appellent ouvertement cet outil de construction de molécules chimiques une œuvre de génie. De plus, leur méthode a contribué au développement ultérieur de la « chimie verte » , qui s’efforce de maintenir l’harmonie avec l’environnement naturel. La construction de molécules n’est pas un métier facile. Les lauréats 2021 ont créé un outil précis de construction moléculaire, ou organocatalyse. De nombreux domaines de recherche et industries dépendent de la capacité des chimistes à construire des molécules capables de former des matériaux élastiques et durables, de stocker de l’énergie dans des batteries ou d’inhiber la croissance de maladies. Ce travail nécessite des catalyseurs, qui sont des substances qui contrôlent et accélèrent les réactions chimiques. En même temps, ils ne font pas partie du produit final. Les catalyseurs sont donc des outils indispensables à la disposition des chimistes. Cependant, pendant longtemps, les scientifiques ont cru qu’il n’y avait que deux types de catalyseurs : les métaux et les enzymes. Benjamin List et David MacMillan ont reçu le prix Nobel de chimie 2021 car ils ont développé en 2020 un troisième type de catalyse. Il faut noter que les deux scientifiques ont mené leurs recherches indépendamment l’un de l’autre. À la suite de leurs travaux scientifiques, ils ont créé l’organocatalyse asymétrique. L’idée est basée sur de petites molécules organiques. Un avantage de cette méthode est certainement sa grande simplicité. Les catalyseurs organiques ont un squelette stable constitué d’atomes de carbone. À cette chaîne centrale, des groupes chimiques plus actifs peuvent être attachés. Ces groupes contiennent souvent des éléments communs, tels que l’oxygène, l’azote, le soufre ou le phosphore. Au final, non seulement de tels catalyseurs sont respectueux de l’environnement, mais leurs coûts de production ne sont pas substantiels. L’intérêt croissant pour les catalyseurs organiques découle principalement de leur capacité à conduire une catalyse asymétrique. Dans les termes les plus généraux, lorsqu’une molécule se forme, souvent deux molécules différentes peuvent être créées, qui sont des images miroir d’elles-mêmes. Particulièrement dans l’industrie pharmaceutique, les chimistes veulent produire une seule de ces formes car, dans de nombreux cas, une telle structure a un effet thérapeutique, tandis que l’autre est hautement toxique. Le développement de la catalyse organique asymétrique contribuera grandement à résoudre ce problème.

Le prix Nobel de chimie en 2020

En 2020, ce prix prestigieux a été décerné à deux femmes. Les lauréates en question sont Emmanuelle Charpentier et Jennifer A. Doudna. Les dames ont découvert l’un des outils les plus pointus du génie génétique : les ciseaux génétiques CRISPR/Cas9. Grâce à leur découverte innovante, les scientifiques disposent désormais d’un outil pour modifier l’ADN des animaux, des plantes et des micro-organismes avec une précision exceptionnelle. Cette technologie a révolutionné les sciences naturelles, contribué à l’émergence de nouvelles thérapies anticancéreuses et rapproché le rêve de traiter les maladies héréditaires. Si les scientifiques veulent découvrir quelque chose sur le fonctionnement interne de la vie, ils doivent modifier les gènes dans les cellules. Auparavant, il s’agissait d’une tâche extrêmement laborieuse et chronophage. Parfois, c’était tout simplement impossible à faire. Avec les ciseaux génétiques CRISPR/Cas9, on peut changer le code de la vie en quelques semaines. Un fait intéressant est que la découverte de ces ciseaux génétiques était inattendue. En étudiant l’une des bactéries qui a causé le plus de dégâts à l’humanité – Streptococcus pyogenes , Emmanuelle Charpentier a découvert une molécule jusqu’alors inconnue – le tracrARN, qui fait partie du système immunitaire des bactéries CRISPR/Cas, qui détruit les virus en divisant leur ADN. Charpentier a publié sa découverte en 2011 et quelques mois plus tard a commencé sa coopération avec Jennifer Doudna, une biochimiste expérimentée avec une grande richesse de connaissances sur l’ARN. En travaillant ensemble, ils ont créé les ciseaux génétiques bactériens et simplifié les composants moléculaires des ciseaux, afin qu’ils soient aussi faciles à utiliser que possible. Les lauréats du prix Nobel de chimie ont prouvé qu’il est possible de contrôler les ciseaux génétiques pour qu’ils coupent n’importe quelle molécule d’ADN choisie à un endroit précis. Ils y sont parvenus en reprogrammant les ciseaux génétiques d’origine. Charpentier et Doudna ont démontré qu’il est facile de réécrire le code de la vie à l’endroit où l’ADN est coupé. Depuis qu’ils y sont parvenus, l’utilisation de CRISPR/Cas9 a explosé. L’outil qu’ils ont développé a contribué à de nombreuses découvertes. Les scientifiques spécialisés dans les plantes sont capables de créer des cultures résistantes aux moisissures, aux ravageurs ou à la sécheresse. En médecine, des recherches sont en cours sur de nouvelles thérapies contre le cancer. Il y a de fortes chances que le traitement des maladies héréditaires ne soit plus un problème. Sans aucun doute, ces ciseaux génétiques ont à bien des égards inauguré une nouvelle ère dans les sciences naturelles. La découverte faite par ces lauréats du prix Nobel de chimie va apporter de grands bienfaits à l’humanité. Les références:

1. NobelPrize.org Disponible en ligne : https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes-in-chemistry/ (consulté le 27 janvier 2022).
2. SKŁODOWSKA-CURIE MARIA – Nobel 1903 i 1911 » Polska Światu Disponible en ligne : https://polskaswiatu.pl/maria-sklodowska-curie-francja/?cli_action=1643457829.31 (consulté le 29 janvier 2022).
3. Jacobus Hendricus van’t Hoff – Département de chimie Disponible en ligne : https://www.chemistry.msu.edu/faculty-research/portraits/jacobus-hendricus-van-t-hoff/ (consulté le 29 janvier 2022).
4. Jacobus Henricus van’t Hoff – Premier lauréat du prix Nobel (1901) Disponible en ligne : https://www.worldofchemicals.com/482/chemistry-articles/jacobus-henricus-vant-hoff-first-nobel-prize-winner-1901 .html (consulté le 29 janvier 2022).
5. dzieje.pl – Historia Polski Disponible en ligne : https://dzieje.pl/ (consulté le 29 janvier 2022).
6. Ciekawostki o laureatach ngrody Nobla Disponible en ligne : https://www.wiatrak.nl/12099/ciekawostki-o-laureatach-nagrody-nobla (consulté le 29 janvier 2022).
7. Alfred Nobel | Biographie, inventions et faits | Britannica Disponible en ligne : https://www.britannica.com/biography/Alfred-Nobel (consulté le 29 janvier 2022).
8. Historia literackiej Nagrody Nobla – kim był Alfred Nobel – blog Virtualo.pl Disponible en ligne : https://virtualo.pl/blog/historia-literackiej-nagrody-nobla-kim-byl-alfred-nobel-w369/ (consulté le 27 janvier , 2022).
9. Nagroda Nobla 2015 w dziedzinie chemii | Przystanek nauka Disponible en ligne : https://przystaneknauka.us.edu.pl/artykul/nagroda-nobla-2015-w-dziedzinie-chemii (consulté le 29 janvier 2022).