Nobelpriset i kemi

Allt började med honom – Alfred Nobel

Alfred Nobel var upphovsmannen till idén att dela ut priser för exceptionella prestationer. Han var en uppfinnare, entreprenör, vetenskapsman och affärsman. Han skrev också dikter och pjäser. Det är omöjligt att beskriva denna svenska ingenjörs extremt rika och färgstarka liv med bara några få meningar. År 1862 öppnade den framtida grundaren av Nobelpriset en fabrik som tillverkade det explosiva och mycket instabila nitroglycerinet. En av de okontrollerade explosionerna i fabriken ledde till att hans bror dog. Efter att ha konstruerat en detonator blev han känd som uppfinnare och samtidigt utökade han sin förmögenhet som tillverkare av sprängämnen. Han är den mest kända för att ha uppfunnit dynamit 1867. Hans många uppfinningar inkluderar primer, blästringsgelatin samt ballistit. Totalt är vi skyldiga Nobel mer än 350 patent i olika länder. Hans olika intressen speglade och blev grunden för det pris han fortsatte med att upprätta, grunden för vilken han lade 1895. Det var då han upprättade sitt sista testamente, där han lämnade en stor del av sin stora egendom att inrätta. priset. Priset som är uppkallat efter honom delas ut för exceptionella prestationer, eftersom han själv gjort betydande bidrag till mänsklighetens framsteg. Vi kan bara spekulera i varför han bestämde sig för att ägna sin förmögenhet till upptäckter och vetenskapens värld. Som person var Alfred Nobel en man med få ord. Det är troligt att han aldrig anförtrott någon varför han tog sitt beslut månaderna före sin död. Det antas idag att det var influerat av en viss händelse från 1888, som kan ha föranlett en rad reflektioner och kulminerade i grundandet av Nobelpriset. 1888 dog Alfreds bror, Ludvig, i Cannes, Frankrike. Tidningar rapporterade om Ludvigs död men förväxlade honom med Alfred och tryckte rubriken "Dödens köpman är död".

Vem var den första Nobelpristagaren i kemi?

Pristagarna fick sina Nobelpriser för första gången 1901, fyra år efter Alfred Nobels död. Nobelpriset i kemi gick till Jacobus van ‘t Hoff. Han var grundaren av modern fysikalisk kemi. Nobelkommittén motiverade van ‘t Hoffs val på följande sätt: "som ett erkännande av det extraordinära bidrag som gjorts för att upptäcka lagarna för kemisk dynamik och osmotiskt tryck i lösningar". Denna holländska kemist hade en betydande inverkan på utvecklingen av kemi, och teorierna han föreslog fortsätter att användas till denna dag. 1874 förklarade han fenomenet optisk aktivitet genom att anta att kemiska bindningar mellan kol och intilliggande atomer pekar mot hörnen av en vanlig tetraeder. Intressant nog fick han inte Nobelpriset i kemi för detta banbrytande förslag. 22 år gammal publicerade han sina revolutionära idéer som fick kemister att uppfatta molekyler som objekt med en specifik struktur och tredimensionella former. Han introducerade också det moderna konceptet med kemisk affinitet. Han visade likheten mellan beteendet hos utspädda lösningar och gaser. Jacobus van ‘t Hoff arbetade också på teorin om elektrolytdissociation, som Svante Arrhenius introducerade 1889. Genom sina studier gav van ‘t Hoff ett fysiskt underlag för Arrhenius-ekvationen.

Marie Skłodowska-Curie

Bland pristagarna av Nobelpriset i kemi finns Marie Skłodowska-Curie. Hon blev pristagare av detta prestigefyllda pris två gånger. Andra gången fick hon det tillsammans med sin man, inom fysik för forskning om radioaktivitet. Hennes extraordinära vetenskapliga prestationer och den respekt hon vann i en tid då de flesta universitet inte ens antog kvinnor, och hon själv var tvungen att kämpa för sin rättmätiga plats i vetenskapens värld, väcker stor beundran. 1911 fick Marie Skłodowska-Curie Nobelpriset i kemi, denna gång individuellt. Nobelkommittén beslutade att hedra henne för upptäckten av två radioaktiva grundämnen – radium och polonium. Efter denna upptäckt fortsatte Marie forskningen om deras egenskaper. 1910 lyckades hon tillverka rent radium. På så sätt bevisade hon bortom allt tvivel att det nya elementet existerade. Under sin fortsatta forskning dokumenterade hon också de egenskaper som karakteriserade radioaktiva grundämnen och deras föreningar. Tack vare den polska Nobelpristagarens arbete blev radioaktiva föreningar en viktig källa till strålning både i vetenskapliga experiment och inom medicin, där de används för att behandla cancer. Under hela sitt liv behöll Marie sina band med Polen. Polska stipendietagare skulle arbeta i Radiuminstitutet, grundat på hennes initiativ i Paris. Hon skulle själv hålla föredrag i Polen och publicera ett flertal artiklar som presenterade effekterna av hennes experiment i polska vetenskapliga tidskrifter. Marie Skłodowska-Curie är den första kvinnan från Polen och faktiskt hela världen att vinna detta prestigefyllda pris, och förhoppningsvis inte det sista.

Höjdpunkter i upptäckter som belönats med Nobelpriset i kemi de senaste åren

Vid valet av Nobelpristagare följer Nobelkommittén kriteriet att framför allt erkänna upptäckter som är banbrytande för mänskligheten, som utökar nivån av aktuell kunskap inom ett givet område. Priset delas mer sällan ut för specifika uppfinningar. Man bör dock komma ihåg att revolutionära teorier ofta följs av många patent som förändrar vår vardag. 2015 var Nobelpristagarna i kemi Tomas Lindahl, Paul Modrich och Aziz Sancar. De fick denna utmärkelse för mekanistiska studier om DNA-reparation. Forskningen de utförde förklarade på molekylär nivå hur celler kan reparera skadat DNA och därmed hur de kan skydda genetisk information. Pristagare av Nobelpriset i kemi bidrog därmed till att utforska mekanismerna för cancerutveckling. Detta indikerar att tumörer är effekten av störningar i reparationsprocesser. Sådana skador uppstår i våra kroppar hela tiden. Oftast orsakas det av medel som fria radikaler eller strålning. Forskningen utförd av dessa tre forskare gav en grund för att förstå mekanismen för utvecklingen av den animerade världen. Deras prestationer används för att utveckla moderna cancerbehandlingar. Roger D. Kornberg från USA fick Nobelpriset i kemi 2006 för forskning om den molekylära mekanismen för transkription i eukaryota celler. Hans vetenskapliga arbete täcker frågorna om kopiering av genetiskt material, som lagras i cellulärt DNA. För att genetiskt material ska fungera är det nödvändigt att "kopiera" eller transkribera det från DNA till RNA och därefter till proteiner. Nobelpristagaren visade att det är en grundläggande process för alla cellers liv. Dessutom utvecklade han en modell som förklarade dess funktion. Även denna forskning bidrog till framsteg inom medicinen. Det underlättar avsevärt arbetet med att behandla många sjukdomar och genetiska störningar. Sådana störningar skapar inte bara en farlig potential för utveckling av cancer utan även hjärtsjukdomar och olika inflammatoriska tillstånd. År 2011 delades Nobelpriset i kemi ut för en upptäckt i vetenskapsvärlden som var exceptionellt unik. Den Israelfödde Daniel Shechtman upptäckte så kallade kvasikristaller, kemiska strukturer som liknar en mosaik i sin struktur. Denna händelse var särskilt banbrytande eftersom förekomsten av dessa strukturer tidigare ansågs omöjlig. Kvasikristaller har den speciella formen av ett fast ämne, där atomer ordnar sig i en till synes regelbunden men icke-repeterande struktur. Det är alltså omöjligt att identifiera deras primitiva celler. Shechtman upptäckte kvasikristaller 1982. Den vetenskapliga världen såg på denna upptäckt med stor skepsis vid den tiden. Under flera månader försökte Shechtman utan framgång övertyga sina kollegor om att han hade rätt. Till slut ombads han att lämna forskargruppen. Det var först 1987 som franska och japanska forskare bekräftade Shechtmans upptäckt från fem år tidigare.

Nobelpriset i kemi 2021

År 2021 fattade Nobelkommittén ett beslut som skilde sig från den utbredda spekulationen att priset skulle delas ut till de forskare som ansvarade för skapandet av de innovativa RNA-vaccinerna. Detta Nobelpris i kemi 2021 gick till Benjamin List och David MacMillan. De fick denna utmärkelse för att utveckla asymmetrisk organisk katalys. Vissa kallar öppet detta verktyg för att bygga kemiska molekyler för ett verk av geni. Dessutom bidrog deras metod till vidareutvecklingen av "Green Chemistry" , som strävar efter att upprätthålla harmoni med den naturliga miljön. Att bygga molekyler är inget lätt hantverk. Pristagarna 2021 skapade ett exakt verktyg för molekylär konstruktion, eller organokatalys. Många forskningsområden och industrier är beroende av kemisternas förmåga att bygga molekyler som kan bilda elastiska och hållbara material, lagra energi i batterier eller hämma tillväxten av sjukdomar. Detta arbete kräver katalysatorer, som är ämnen som kontrollerar och påskyndar kemiska reaktioner. Samtidigt är de inte en del av slutprodukten. Katalysatorer är därför viktiga verktyg för kemister. Men under lång tid hade forskare trott att det bara finns två typer av katalysatorer: metaller och enzymer. Benjamin List och David MacMillan fick 2021 års Nobelpris i kemi eftersom de 2020 utvecklade en tredje typ av katalys. Det måste noteras att båda forskarna utförde sin forskning oberoende av varandra. Som ett resultat av sitt vetenskapliga arbete skapade de asymmetrisk organokatalys. Idén bygger på små organiska molekyler. En fördel med denna metod är verkligen dess stora enkelhet. Organiska katalysatorer har en stabil ryggrad gjord av kolatomer. Till denna kärnkedja kan mer aktiva kemiska grupper fästas. Dessa grupper innehåller ofta vanliga grundämnen, såsom syre, kväve, svavel eller fosfor. I slutändan är sådana katalysatorer inte bara miljövänliga, utan deras produktionskostnader är inte betydande. Det ökade intresset för organiska katalysatorer härrör främst från deras förmåga att driva asymmetrisk katalys. I de mest allmänna termerna, när en molekyl bildas, kan ofta två olika molekyler skapas, som är spegelbilder av sig själva. Särskilt inom läkemedelsindustrin vill kemister endast tillverka en av dessa former eftersom, i många fall, en sådan struktur har en terapeutisk effekt, medan den andra är mycket giftig. Utvecklingen av asymmetrisk organisk katalys kommer i hög grad att bidra till att lösa detta problem.

Nobelpriset i kemi 2020

År 2020 delades detta prestigefyllda pris ut till två kvinnor. Pristagarna i fråga är Emmanuelle Charpentier och Jennifer A. Doudna. Damerna upptäckte ett av de vassaste verktygen inom genteknik: den genetiska saxen CRISPR/Cas9. Tack vare deras innovativa upptäckt har forskare nu ett verktyg för att modifiera DNA hos djur, växter och mikroorganismer med exceptionell precision. Denna teknik har revolutionerat naturvetenskapen, bidragit till framväxten av nya anti-cancerterapier och fört närmare drömmen om att behandla ärftliga sjukdomar. Om forskare vill ta reda på något om livets inre funktion måste de modifiera gener i celler. Tidigare har det varit en oerhört arbets- och tidskrävande uppgift. Ibland var det helt enkelt omöjligt att göra. Med CRISPR/Cas9 genetisk sax kan man ändra livskoden inom några veckor. Ett intressant faktum är att upptäckten av dessa genetiska saxar var oväntad. När Emmanuelle Charpentier studerade en av de bakterier som har orsakat mänskligheten störst skada – Streptococcus pyogenes , upptäckte Emmanuelle Charpentier en tidigare okänd molekyl – tracrRNA, som är en del av CRISPR/Cas-bakteriernas immunsystem, som förstör virus genom att dela deras DNA. Charpentier publicerade sin upptäckt 2011 och några månader senare inledde hon sitt samarbete med Jennifer Doudna, en erfaren biokemist med stor kunskap om RNA. Tillsammans skapade de den bakteriella genetiska saxen och förenklade saxens molekylära komponenter, så att de är så lätta att använda som möjligt. Pristagarna av Nobelpriset i kemi bevisade att det är möjligt att kontrollera den genetiska saxen så att de klipper valfri vald DNA-molekyl på en specifik plats. De uppnådde detta genom att programmera om den ursprungliga genetiska saxen. Charpentier och Doudna visade att det är lätt att skriva om livets kod på den plats där DNA skärs. Sedan de uppnådde detta har användningen av CRISPR/Cas9 exploderat. Verktyget de utvecklat har bidragit till väldigt många upptäckter. Forskare som är specialiserade på växter kan skapa grödor som är resistenta mot mögel, skadedjur eller torka. Inom medicin pågår forskning om nya cancerterapier. Det finns en betydande chans att behandling av ärftliga sjukdomar inte längre kommer att vara ett problem. Utan tvekan har dessa genetiska saxar i många avseenden inlett en ny era inom naturvetenskapen. Upptäckten som gjorts av dessa pristagare av Nobelpriset i kemi kommer att ge stora fördelar för mänskligheten. Referenser:

1. NobelPrize.org Tillgängligt online: https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes-in-chemistry/ (tillgänglig den 27 januari 2022).
2. SKŁODOWSKA-CURIE MARIA – Nobel 1903 i 1911 » Polska Światu Tillgänglig online: https://polskaswiatu.pl/maria-sklodowska-curie-francja/?cli_action=1643457829.31 (tillgänglig den 29 januari 202).
3. Jacobus Hendricus van’t Hoff – Institutionen för kemi Tillgänglig online: https://www.chemistry.msu.edu/faculty-research/portraits/jacobus-hendricus-van-t-hoff/ (tillgänglig den 29 januari 2022).
4. Jacobus Henricus van’t Hoff – Första Nobelpristagaren (1901) Tillgänglig online: https://www.worldofchemicals.com/482/chemistry-articles/jacobus-henricus-vant-hoff-first-nobel-prize-winner-1901 .html (åtkom den 29 januari 2022).
5. dzieje.pl – Historia Polski Tillgänglig online: https://dzieje.pl/ (tillgänglig den 29 januari 2022).
6. Ciekawostki o laureatach nagrody Nobla Tillgänglig online: https://www.wiatrak.nl/12099/ciekawostki-o-laureatach-nagrody-nobla (tillgänglig den 29 januari 2022).
7. Alfred Nobel | Biografi, uppfinningar och fakta | Britannica Tillgänglig online: https://www.britannica.com/biography/Alfred-Nobel (tillgänglig den 29 januari 2022).
8. Historia literackiej Nagrody Nobla – kim był Alfred Nobel – blogg Virtualo.pl Tillgänglig online: https://virtualo.pl/blog/historia-literackiej-nagrody-nobla-kim-byl-alfred-nobel-w369/ (tillgänglig den 27 januari , 2022).
9. Nagroda Nobla 2015 w dziedzinie chemii | Przystanek nauka Tillgänglig online: https://przystaneknauka.us.edu.pl/artykul/nagroda-nobla-2015-w-dziedzinie-chemii (tillgänglig den 29 januari 2022).