El Premio Nobel de Química [update 2023]

Todo empezó con él – Alfred Nobel

Alfred Nobel fue el creador de la idea de otorgar premios por logros excepcionales. Fue inventor, emprendedor, científico y empresario. También escribió poemas y obras de teatro. Es imposible describir en unas pocas frases la vida extremadamente rica y colorida de este ingeniero sueco. En 1862, el futuro fundador del Premio Nobel abrió una fábrica que producía la explosiva y altamente inestable nitroglicerina. Una de las explosiones incontroladas en la fábrica provocó la muerte de su hermano. Después de construir un detonador, se hizo famoso como inventor y al mismo tiempo amplió su fortuna como fabricante de explosivos. Es el más famoso por inventar la dinamita en 1867. Sus numerosos inventos incluyen cebadores, gelatina explosiva y balistita. En total, a Nobel le debemos más de 350 patentes en diferentes países. Sus variados intereses reflejaron y se convirtieron en la base del premio que fundó, cuyas bases puso en 1895. Fue entonces cuando redactó su último testamento, donde dejó una parte importante de su vasto patrimonio para establecer el premio. El premio que lleva su nombre se otorga por logros excepcionales, ya que él mismo hizo contribuciones considerables al progreso de la humanidad. Sólo podemos especular por qué decidió dedicar su fortuna al descubrimiento y al mundo de la ciencia. Como persona, Alfred Nobel era un hombre de pocas palabras. Es probable que nunca le haya confiado a nadie por qué tomó su decisión en los meses previos a su muerte. Hoy se supone que estuvo influido por cierto incidente ocurrido en 1888, que pudo haber suscitado una serie de reflexiones y culminado con la fundación del Premio Nobel. En 1888, el hermano de Alfred, Ludvig, murió en Cannes, Francia. Los periódicos informaron de la muerte de Ludvig, pero lo confundieron con Alfred e imprimieron un titular: "El mercader de la muerte ha muerto".

¿Quién fue el primer premio Nobel de química?

Los galardonados recibieron su Premio Nobel por primera vez en 1901, cuatro años después de la muerte de Alfred Nobel. El Nobel de Química fue para Jacobus van ‘t Hoff. Fue el fundador de la química física moderna. El Comité Nobel justificó la selección de van ‘t Hoff de la siguiente manera: "en reconocimiento a la extraordinaria contribución realizada al descubrimiento de las leyes de la dinámica química y la presión osmótica en soluciones". Este químico holandés tuvo un impacto considerable en el desarrollo de la química, y las teorías que propuso siguen utilizándose hasta el día de hoy. En 1874, explicó el fenómeno de la actividad óptica suponiendo que los enlaces químicos entre el carbono y los átomos adyacentes apuntan hacia las esquinas de un tetraedro regular. Curiosamente, no recibió el Premio Nobel de Química por esta innovadora propuesta. A los 22 años publicó sus ideas revolucionarias, que llevaron a los químicos a percibir las moléculas como objetos con una estructura específica y formas tridimensionales. También introdujo el concepto moderno de afinidad química. Demostró la similitud entre el comportamiento de las soluciones diluidas y los gases. Jacobus van ‘t Hoff también trabajó en la teoría de la disociación de electrolitos, que Svante Arrhenius introdujo en 1889. A través de sus estudios, van ‘t Hoff proporcionó una justificación física para la ecuación de Arrhenius.

Marie Skłodowska-Curie

Entre los galardonados con el Premio Nobel de Química se encuentra Marie Skłodowska-Curie. Ella ganó dos veces este prestigioso premio. La segunda vez lo recibió junto con su marido, en el campo de la física para la investigación de la radiactividad. Sus extraordinarios logros científicos y el respeto que se ganó en un momento en que la mayoría de las universidades ni siquiera admitían mujeres y ella misma tenía que luchar por el lugar que le correspondía en el mundo de la ciencia, inspiran una gran admiración. En 1911, Marie Skłodowska-Curie recibió el Premio Nobel de Química, esta vez de forma individual. El Comité Nobel decidió honrarla por el descubrimiento de dos elementos radiactivos: el radio y el polonio. Después de este descubrimiento, Marie continuó la investigación sobre sus propiedades. En 1910 logró producir radio puro. De esta manera demostró más allá de toda duda que el nuevo elemento existía. En el transcurso de sus investigaciones, también documentó las propiedades que caracterizaban a los elementos radiactivos y sus compuestos. Gracias al trabajo de este premio Nobel polaco, los compuestos radiactivos se convirtieron en una importante fuente de radiación tanto en experimentos científicos como en medicina, donde se utilizan para tratar el cáncer. A lo largo de su vida, Marie mantuvo sus vínculos con Polonia. Los ganadores de las becas polacas trabajarían en el Instituto Radium, fundado por iniciativa suya en París. Ella misma daría conferencias en Polonia y publicaría numerosos artículos presentando los efectos de sus experimentos en revistas científicas polacas. Marie Skłodowska-Curie es la primera mujer de Polonia y de todo el mundo en ganar este prestigioso premio, y esperemos que no sea la última.

Lo más destacado de los descubrimientos galardonados con el Premio Nobel de Química en los últimos años

A la hora de seleccionar a los premios Nobel, el Comité Nobel sigue el criterio de reconocer sobre todo los descubrimientos que sean innovadores para la humanidad, que amplíen el nivel de conocimiento actual en un campo determinado. El premio se otorga con menos frecuencia por invenciones específicas. Sin embargo, hay que recordar que muchas patentes que cambian nuestra vida cotidiana siguen teorías revolucionarias. En 2015, los premios Nobel de química fueron Tomas Lindahl, Paul Modrich y Aziz Sancar. Recibieron esta distinción por estudios mecanicistas sobre la reparación del ADN. La investigación que llevaron a cabo explicó a nivel molecular cómo las células son capaces de reparar el ADN dañado y, por tanto, cómo son capaces de proteger la información genética. Los premios Nobel de Química contribuyeron así a explorar los mecanismos del desarrollo del cáncer. Esto indica que los tumores son efecto de trastornos en los procesos de reparación. Estos daños ocurren en nuestros cuerpos todo el tiempo. La mayoría de las veces es causada por agentes como los radicales libres o la radiación. La investigación realizada por estos tres científicos proporcionó una base para comprender el mecanismo de evolución del mundo animado. Sus logros se aplican en el desarrollo de tratamientos modernos contra el cáncer. Roger D. Kornberg de Estados Unidos recibió el Premio Nobel de Química en 2006 por su investigación sobre el mecanismo molecular de la transcripción en células eucariotas. Su trabajo científico cubre la cuestión de la copia del material genético que se almacena en el ADN celular. Para que el material genético funcione es necesario "copiarlo" o transcribirlo del ADN al ARN y, posteriormente, a las proteínas. El premio Nobel demostró que se trata de un proceso fundamental para la vida de todas las células. Además, desarrolló un modelo que explicaba su funcionamiento. Esta investigación también contribuyó al progreso de la medicina. Facilita enormemente el trabajo en el tratamiento de muchas enfermedades y trastornos genéticos. Estos trastornos no sólo crean un potencial peligroso para el desarrollo de cánceres, sino también de enfermedades cardíacas y diversas afecciones inflamatorias. En 2011, el Premio Nobel de Química se concedió por un descubrimiento excepcionalmente único en el mundo de la ciencia. Daniel Shechtman, nacido en Israel, descubrió los llamados cuasicristales, estructuras químicas que en su estructura se asemejan a un mosaico. Este evento fue particularmente innovador porque anteriormente la existencia de estas estructuras se consideraba imposible. Los cuasicristales tienen la forma especial de un sólido, donde los átomos se organizan en una estructura aparentemente regular pero que no se repite. Por tanto, es imposible identificar sus células primitivas. Shechtman descubrió los cuasicristales en 1982. El mundo científico vio este descubrimiento con gran escepticismo en ese momento. Durante varios meses, Shechtman intentó, sin éxito, convencer a sus colegas de que tenía razón. Al final, le pidieron que abandonara el equipo de investigación. Sólo en 1987 los científicos franceses y japoneses confirmaron el descubrimiento de Shechtman cinco años antes.

El Premio Nobel de Química en 2023

¡El año 2023 nos ha traído buenas noticias desde el mundo de la ciencia! Un equipo de tres científicos: Moungi G. Bawendi del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Louis E. Brus de la Universidad de Columbia y Alexei I. Ekimov de Nanocrystals Technology Inc., recibieron el Premio Nobel de Química . El premio fue concedido por el " descubrimiento y síntesis de puntos cuánticos ". Los científicos han contribuido al desarrollo de la mecánica cuántica mediante el desarrollo de nanopartículas con un potencial enorme. Los puntos cuánticos son nanopartículas con tamaños de sólo unas pocas a varias docenas de nanómetros y propiedades físicas y químicas únicas. Pertenecen al grupo de los nanocristales semiconductores y su tamaño los habilita para aplicaciones nanotecnológicas. Su principal efecto se basa en la absorción y emisión de radiación. En 1981, los puntos cuánticos fueron sintetizados por primera vez en una matriz de vidrio por el ganador de este año, Alexei Ekimov. Dos años más tarde, otro de los científicos premiados, Louis Brus, obtuvo la misma estructura en suspensión coloidal. Actualmente, estas nanopartículas se pueden obtener mediante muchas reacciones químicas diferentes. Sin embargo, una de las vías de síntesis más populares y utilizadas actualmente es un método patentado por el equipo de investigación dirigido por Moungi G. Bawendi, que permite obtener moléculas casi perfectas. Las inusuales propiedades ópticas y electrónicas de estas nanoestructuras (incluido un alto coeficiente de atenuación y los procesos no lineales que tienen lugar en su interior) ofrecen un amplio margen para su aplicación en muchos campos de la ciencia y la tecnología. La fotoestabilidad mejorada de los puntos cuánticos permite su uso eficaz en el diagnóstico médico. Tienen un efecto mejor y más prolongado en comparación con los agentes de contraste, tintes y otros indicadores comunes. Las propiedades mencionadas anteriormente permiten el uso de estas nanopartículas en tratamientos complejos contra el cáncer. También se están realizando investigaciones sobre su potencial antibacteriano. Los puntos cuánticos también se utilizan para emitir luz desde pantallas de televisión con alta precisión de imagen, así como desde lámparas LED. También se utilizan en dispositivos fotovoltaicos y muchos otros equipos. Según los científicos, los puntos cuánticos son el futuro de la "electrónica flexible", los sensores de pequeño tamaño y la criptografía cuántica en evolución.

El Premio Nobel de Química en 2022

En 2022, la Real Academia Sueca de Ciencias decidió otorgar el Premio Nobel de Química a tres personas. Los ganadores de este prestigioso premio de este año son Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless. Han sido premiados por “el desarrollo de la química del clic y la química bioortogonal”. Karl Barry Sharpless y Morten Meldal contribuyeron especialmente al desarrollo de la forma funcional de la química del clic. El Comité destacó la singularidad de este método, que permite realizar reacciones rápidas y sencillas sin productos secundarios. Cabe destacar también que Karl Barry Sharpless recibió por segunda vez el Premio Nobel. Fue premiado por primera vez en 2001 por su investigación sobre la síntesis de fármacos cardíacos, los llamados betabloqueantes. Carolyn Ruth Bertozzi es la encargada de ampliar el diccionario de ciencias con el término “química bioortogonal”. Se utilizó por primera vez en 2003 y desde entonces este campo se ha desarrollado eficazmente, mejorando nuestros conocimientos sobre los procesos que ocurren en las células vivas. La “química del clic” se compara con la construcción de estructuras de bloques LEGO. Al utilizar fragmentos específicos de moléculas, podemos unirlas para formar compuestos de alta complejidad y diversidad. La combinación de “bloques químicos” relativamente simples permite una diversidad de moléculas prácticamente indefinida. La química bioortogonal permite monitorear los procesos químicos que ocurren en las células vivas sin dañarlas. Esto brinda la oportunidad de examinar enfermedades que existen dentro de las células o en organismos complejos. ¿Las investigaciones realizadas por los ganadores del Premio Nobel de este año afectan nuestra vida diaria? ¡Sí mucho! Los mecanismos que describieron se pueden aplicar especialmente en farmacia y medicina, por ejemplo para hacer más efectiva la producción de medicamentos. Hoy en día esto suele ser complicado y, por tanto, requiere mucho tiempo y dinero. La química click y la química bioortogonal agilizarán procesos como la canalización de fármacos antineoplásicos, pero también ampliarán nuestros conocimientos y logros en los campos de los antibióticos, los herbicidas y las pruebas de diagnóstico. Además, impulsarán el progreso en la síntesis de los llamados materiales inteligentes, ya que será fácil unir elementos individuales. Incluso hoy en día la química bioortogonal es mundialmente conocida y utilizada para seguir diferentes procesos biológicos, especialmente en el campo de la lucha contra los tumores. La combinación de estas nuevas tecnologías nos permite aprender más sobre las células y los procesos biológicos. La formación de moléculas complejas mediante la unión de elementos individuales reducirá considerablemente o eliminará por completo la formación de subproductos.

El Premio Nobel de Química en 2021

En 2021, el Comité Nobel tomó una decisión que contrastaba con la especulación generalizada de que el premio se concedería a los científicos responsables de la creación de las innovadoras vacunas de ARN. Este Premio Nobel de Química 2021 fue para Benjamin List y David MacMillan. Recibieron esta distinción por desarrollar la catálisis orgánica asimétrica. Algunos llaman abiertamente a esta herramienta para construir moléculas químicas una obra de genio. Además, su método contribuyó al desarrollo de la "Química Verde" , que se esfuerza por mantener la armonía con el medio ambiente natural. La construcción de moléculas no es un oficio fácil. Los galardonados de 2021 crearon una herramienta precisa para la construcción molecular u organocatálisis. Muchas áreas de investigación e industrias dependen de la capacidad de los químicos para construir moléculas que puedan formar materiales elásticos y duraderos, almacenar energía en baterías o inhibir el crecimiento de enfermedades. Este trabajo requiere catalizadores, que son sustancias que controlan y aceleran las reacciones químicas. Al mismo tiempo, no forman parte del producto final. Por tanto, los catalizadores son herramientas esenciales a disposición de los químicos. Sin embargo, durante mucho tiempo los científicos creyeron que sólo existen dos tipos de catalizadores: los metales y las enzimas. Benjamin List y David MacMillan recibieron el Premio Nobel de Química 2021 porque en 2020 desarrollaron un tercer tipo de catálisis. Cabe señalar que ambos científicos realizaron sus investigaciones de forma independiente. Como resultado de su trabajo científico, crearon la organocatálisis asimétrica. La idea se basa en pequeñas moléculas orgánicas. Una ventaja de este método es sin duda su gran sencillez. Los catalizadores orgánicos tienen una estructura estable formada por átomos de carbono. A esta cadena central se pueden unir grupos químicos más activos. Estos grupos suelen contener elementos comunes, como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo. En última instancia, estos catalizadores no sólo son respetuosos con el medio ambiente, sino que sus costes de producción no son sustanciales. El creciente interés en los catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catálisis asimétrica. En términos más generales, cuando se forma una molécula, a menudo se pueden crear dos moléculas diferentes, que son imágenes especulares de sí mismas. Especialmente en la industria farmacéutica, los químicos quieren producir sólo una de estas formas porque, en muchos casos, una de esas estructuras tiene un efecto terapéutico, mientras que la otra es altamente tóxica. El desarrollo de la catálisis orgánica asimétrica contribuirá en gran medida a solucionar este problema.

El Premio Nobel de Química en 2020

En 2020, este prestigioso premio recayó en dos mujeres. Las galardonadas en cuestión son Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna. Las mujeres descubrieron una de las herramientas más avanzadas de la ingeniería genética: las tijeras genéticas CRISPR/Cas9. Gracias a este innovador descubrimiento, los científicos disponen ahora de una herramienta para modificar el ADN de animales, plantas y microorganismos con una precisión excepcional. Esta tecnología ha revolucionado las ciencias naturales, ha contribuido al surgimiento de nuevas terapias contra el cáncer y ha acercado el sueño de tratar enfermedades hereditarias. Si los científicos quieren descubrir algo sobre el funcionamiento interno de la vida, deben modificar genes en las células. Anteriormente, era una tarea extremadamente laboriosa y que requería mucho tiempo. A veces era simplemente imposible hacerlo. Con las tijeras genéticas CRISPR/Cas9 se puede cambiar el código de la vida en unas pocas semanas. Un dato interesante es que el descubrimiento de estas tijeras genéticas fue inesperado. Al estudiar una de las bacterias que más daño ha causado a la humanidad, el Streptococcus pyogenes , Emmanuelle Charpentier descubrió una molécula hasta ahora desconocida, el tracrRNA, que forma parte del sistema inmunológico de la bacteria CRISPR/Cas y que destruye los virus dividiendo su ADN. Charpentier publicó su descubrimiento en 2011 y unos meses más tarde comenzó su colaboración con Jennifer Doudna, una bioquímica experimentada con un gran conocimiento sobre el ARN. Trabajando juntos, crearon las tijeras genéticas bacterianas y simplificaron los componentes moleculares de las tijeras para que sean lo más fáciles de usar posible. Los premios Nobel de Química demostraron que es posible controlar las tijeras genéticas para que corten cualquier molécula de ADN elegida en un lugar específico. Lo lograron reprogramando las tijeras genéticas originales. Charpentier y Doudna demostraron que es fácil reescribir el código de la vida en el lugar donde se corta el ADN. Desde que lograron esto, el uso de CRISPR/Cas9 se ha disparado. La herramienta que desarrollaron ha contribuido a muchos descubrimientos. Los científicos especializados en plantas son capaces de crear cultivos resistentes al moho, las plagas o la sequía. En medicina, se están realizando investigaciones sobre nuevas terapias contra el cáncer. Existe una gran posibilidad de que el tratamiento de enfermedades hereditarias ya no sea un problema. Sin duda, estas tijeras genéticas han marcado el comienzo de una nueva era en las ciencias naturales en muchos aspectos. El descubrimiento de estos premios Nobel de Química va a traer grandes beneficios a la humanidad. Referencias:

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