Le prix Nobel de chimie [update 2023]

Tout a commencé avec lui – Alfred Nobel

Alfred Nobel est à l’origine de l’idée de décerner des prix pour des réalisations exceptionnelles. C’était un inventeur, un entrepreneur, un scientifique et un 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 survenues dans l’usine a entraîné la mort de son frère. Après avoir construit un détonateur, il devint célèbre en tant qu’inventeur et, en même temps, il élargit 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’apprêt, la gélatine explosive ainsi que la balistite. Au total, nous devons à Nobel plus de 350 brevets dans différents pays. Ses intérêts variés se reflétaient et devinrent la base du prix qu’il fonda par la suite, dont il posa les bases en 1895. C’est alors qu’il rédigea son dernier testament, dans lequel il laissa une grande partie de son vaste domaine pour fonder 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 cette décision dans les mois précédant sa mort. On suppose aujourd’hui qu’elle a été influencée par un certain incident de 1888, qui a pu susciter une série de réflexions et aboutir à la création du prix Nobel. En 1888, le frère d’Alfred, Ludvig, décède à Cannes, en France. Les journaux rapportèrent la mort de Ludvig mais le confondirent avec Alfred et titrèrent : « Le marchand de mort est mort ».

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

Les lauréats reçurent leur prix Nobel pour la première fois en 1901, quatre ans après la mort d’Alfred Nobel. Le Nobel de chimie a été décerné à Jacobus van ‘t Hoff. Il fut le fondateur de la chimie physique moderne. Le Comité Nobel a justifié le choix de van ‘t Hoff comme suit : « en reconnaissance de l’extraordinaire contribution 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 sont toujours utilisées aujourd’hui. En 1874, il expliqua le phénomène de l’activité optique en supposant que les liaisons chimiques entre le carbone et les atomes adjacents pointaient vers les coins d’un tétraèdre régulier. Il est intéressant de noter qu’il n’a pas reçu le prix Nobel de chimie pour cette proposition révolutionnaire. Agé de 22 ans, il publie ses idées révolutionnaires qui amènent 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 celui 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 à l’équation d’Arrhenius.

Marie Sklodowska-Curie

Parmi les lauréats du prix Nobel de chimie figure Marie Skłodowska-Curie. Elle est devenue à deux reprises lauréate de ce prix prestigieux. La deuxième fois, elle l’a reçu avec son mari, dans le domaine de la physique pour la recherche sur la radioactivité. Ses extraordinaires réalisations scientifiques et le respect qu’elle a gagné à une époque où la plupart des universités n’admettaient même pas les femmes et où elle devait elle-même se battre pour la place qui lui revient 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 lui rendre hommage pour la découverte de deux éléments radioactifs : le radium et le polonium. Après cette découverte, Marie poursuit les recherches sur leurs propriétés. En 1910, elle réussit à produire du radium pur. Elle prouvait ainsi sans aucun doute que le nouvel élément existait bel et bien. 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 source importante 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 entretient des liens avec la Pologne. Les boursiers polonais travailleraient à l’Institut du Radium, fondé à son initiative à Paris. Elle donnera elle-même 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 polonaise 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 consistant à 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 ne faut cependant pas oublier que les théories révolutionnaires sont fréquemment suivies de nombreux brevets qui changent notre vie quotidienne. En 2015, les lauréats du prix Nobel de chimie étaient Tomas Lindahl, Paul Modrich et Aziz Sancar. Ils ont reçu cette distinction pour leurs études mécanistiques 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 les informations génétiques. Les lauréats du prix Nobel de chimie ont ainsi contribué à explorer les mécanismes du développement du cancer. Cela indique que les tumeurs sont le résultat 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 jeté les bases de la compréhension du 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 stocké dans l’ADN cellulaire. Pour que le matériel génétique fonctionne, il est nécessaire de le « copier », c’est-à-dire de le transcrire de l’ADN en ARN, puis en protéines. Le 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 expliquant son fonctionnement. Ces recherches ont également contribué aux progrès de la médecine. Cela facilite grandement le travail sur le traitement de nombreuses maladies et troubles génétiques. De tels troubles créent non seulement un potentiel dangereux de 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 scientifique. Daniel Shechtman, né en Israël, a découvert ce qu’on appelle les 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 particulière d’un solide, dans laquelle les atomes s’organisent selon une structure apparemment régulière mais non répétitive. Il est donc impossible d’identifier leurs cellules primitives. Shechtman a découvert les quasi-cristaux en 1982. Le monde scientifique de l’époque considérait cette découverte avec beaucoup de scepticisme. 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 cinq ans auparavant.

Le prix Nobel de chimie en 2023

L’année 2023 nous apporte de bonnes nouvelles du monde scientifique ! Une équipe de trois scientifiques – Moungi G. Bawendi du Massachusetts Institute of Technology, Louis E. Brus de l’Université de Columbia et Alexei I. Ekimov de Nano crystals Technology Inc., ont reçu le prix Nobel de chimie . Le prix a été décerné pour la « découverte et synthèse des points quantiques ». Les scientifiques ont contribué au développement de la mécanique quantique en développant des nanoparticules au potentiel extrêmement énorme. Les points quantiques sont des nanoparticules dont la taille varie de quelques nanomètres à plusieurs dizaines de nanomètres et qui possèdent des propriétés physiques et chimiques uniques. Ils appartiennent au groupe des nanocristaux semi-conducteurs et leur taille les qualifie pour des applications nanotechnologiques. Leur effet principal repose sur l’absorption et l’émission de rayonnements. En 1981, les points quantiques ont été synthétisés pour la première fois dans une matrice de verre par le lauréat de cette année, Alexei Ekimov. Deux ans plus tard, la même structure a été obtenue dans une suspension colloïdale par un autre scientifique récompensé – Louis Brus. Actuellement, ces nanoparticules peuvent être obtenues via de nombreuses réactions chimiques différentes. Cependant, l’une des voies de synthèse actuellement les plus populaires et les plus utilisées est une méthode brevetée par l’équipe de recherche dirigée par Moungi G. Bawendi, qui permet d’obtenir des molécules presque parfaites. Les propriétés optiques et électroniques inhabituelles de ces nanostructures (y compris un coefficient d’atténuation élevé et des processus non linéaires qui se produisent à l’intérieur de celles-ci) offrent un large champ d’application pour leur application dans de nombreux domaines scientifiques et technologiques. La photostabilité améliorée des points quantiques permet leur utilisation efficace dans le diagnostic médical. Ils ont un effet plus long et meilleur que les agents de contraste, colorants et autres indicateurs courants. Les propriétés mentionnées ci-dessus permettent l’utilisation de ces nanoparticules dans des traitements anticancéreux complexes. Des recherches sont également en cours sur leur potentiel antibactérien. Les points quantiques sont également utilisés pour émettre de la lumière provenant d’écrans de télévision avec une grande précision d’image, ainsi que de lampes LED. Ils sont également utilisés dans les appareils photovoltaïques et dans de nombreux autres équipements. Selon les scientifiques, les points quantiques sont l’avenir de l’évolution de « l’électronique flexible », des capteurs de petite taille et de la cryptographie quantique.

Le prix Nobel de chimie en 2022

En 2022, l’Académie royale des sciences de Suède a décidé d’attribuer le prix Nobel de chimie à trois personnes. Les lauréats de cette année de ce prestigieux prix sont Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal et K. Barry Sharpless. Ils ont été récompensés pour « le développement de la chimie click et de la chimie bioorthogonale ». Karl Barry Sharpless et Morten Meldal ont particulièrement contribué au développement de la forme fonctionnelle de la chimie du clic. Le Comité a souligné le caractère unique de cette méthode, qui permet de réaliser des réactions simples et rapides, sans sous-produits. Il convient également de souligner que Karl Barry Sharpless a reçu pour la deuxième fois le prix Nobel. Il a été récompensé pour la première fois en 2001 pour ses recherches sur la synthèse de médicaments cardiaques, appelés bêta-bloquants. Carolyn Ruth Bertozzi est responsable de l’extension du dictionnaire des sciences par le terme « chimie bioorthogonale ». Il a été utilisé pour la première fois en 2003 et depuis lors, ce domaine s’est développé efficacement, améliorant ainsi nos connaissances sur les processus se produisant dans les cellules vivantes. La « chimie du clic » est comparée à la construction de structures de blocs LEGO. En utilisant des fragments spécifiques de molécules, nous pouvons les assembler pour former des composés d’une grande complexité et diversité. La combinaison de « blocs chimiques » relativement simples permet une diversité pratiquement indéfinie de molécules. La chimie bioorthogonale permet de surveiller les processus chimiques qui se produisent dans les cellules vivantes sans les endommager. Cela donne l’occasion d’examiner les maladies existant à l’intérieur des cellules ou dans des organismes complexes. Les recherches menées par les lauréats du prix Nobel de cette année affectent-elles notre vie quotidienne ? Oui beaucoup! Les mécanismes qu’ils ont décrits peuvent être appliqués notamment en pharmacie et en médecine, par exemple pour rendre la production de médicaments plus efficace. Aujourd’hui, c’est très souvent compliqué et donc long et coûteux. La chimie click et la chimie bioorthogonale rationaliseront des processus tels que l’acheminement des médicaments antinéoplasiques, mais élargiront également nos connaissances et nos réalisations dans les domaines des antibiotiques, des herbicides et des tests de diagnostic. En outre, ils feront progresser la synthèse des matériaux dits intelligents, car il sera facile d’assembler des éléments individuels. Aujourd’hui encore, la chimie bioorthogonale est mondialement connue et utilisée pour suivre différents processus biologiques, notamment dans le domaine de la lutte contre les tumeurs. La combinaison de ces nouvelles technologies nous permet d’en apprendre davantage sur les cellules et les processus biologiques. La formation de molécules complexes en liant des éléments individuels réduira considérablement, voire éliminera complètement la formation de sous-produits.

Le prix Nobel de chimie en 2021

En 2021, le Comité Nobel a pris une décision qui s’écarte des spéculations largement répandues selon lesquelles le prix devait être attribué aux scientifiques responsables de la création des vaccins innovants à ARN. Ce prix Nobel de chimie 2021 est revenu à Benjamin List et David MacMillan. Ils ont reçu cette distinction pour avoir développé une catalyse organique asymétrique. Certains qualifient ouvertement cet outil de construction de molécules chimiques d’œuvre de génie. De plus, leur méthode a contribué au développement 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 essentiels à la disposition des chimistes. Cependant, pendant longtemps, les scientifiques ont cru qu’il n’existait 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 convient de noter que les deux scientifiques ont mené leurs recherches indépendamment l’un de l’autre. Grâce à leurs travaux scientifiques, ils ont créé une 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. En fin de compte, de tels catalyseurs sont non seulement 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 piloter une catalyse asymétrique. En termes plus généraux, lorsqu’une molécule se forme, deux molécules différentes peuvent souvent être créées, qui sont des images miroir d’elles-mêmes. Dans l’industrie pharmaceutique en particulier, les chimistes souhaitent produire une seule de ces formes car, dans de nombreux cas, l’une de ces structures 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 permettant de 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 des cellules. Auparavant, cela représentait 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 ont causé le plus de dégâts à l’humanité – Streptococcus pyogenes , Emmanuelle Charpentier a découvert une molécule jusqu’alors inconnue – le tracrRNA, 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 a entamé quelques mois plus tard sa coopération avec Jennifer Doudna, une biochimiste expérimentée possédant 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. Il ne fait aucun doute que 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 bénéfices 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 nagrody 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 avec dziedzinie chemii | Przystanek nauka Disponible en ligne : https://przystaneknauka.us.edu.pl/artykul/nagroda-nobla-2015-w-dziedzinie-chemii (consulté le 29 janvier 2022).