Nobel Kimya Ödülü [update 2023]

Her şey onunla başladı – Alfred Nobel

Alfred Nobel, olağanüstü başarılara ödül verilmesi fikrinin yaratıcısıydı. O bir mucit, girişimci, bilim adamı ve iş adamıydı. Ayrıca şiirler ve oyunlar yazdı. Bu İsveçli mühendisin son derece zengin ve renkli yaşamını birkaç cümleyle anlatmak mümkün değil. 1862’de Nobel Ödülü’nün gelecekteki kurucusu, patlayıcı ve oldukça dengesiz nitrogliserin üreten bir fabrika açtı. Fabrikada meydana gelen kontrolsüz patlamalardan biri kardeşinin ölümüyle sonuçlandı. Bir fünye yaptıktan sonra mucit olarak ünlendi ve aynı zamanda patlayıcı üreticisi olarak servetini genişletti. 1867’de dinamiti icat eden en ünlü kişidir. Pek çok icadı arasında astar, patlatma jelatini ve balistit yer alır. Toplamda farklı ülkelerdeki 350’den fazla patentimizi Nobel’e borçluyuz. Onun çeşitli ilgi alanları yansıdı ve 1895’te temellerini attığı, kurmaya devam ettiği ödülün temelini oluşturdu. İşte o zaman son vasiyetini hazırladı ve geniş mülkünün büyük bir bölümünü kurmak üzere bıraktı. ödül. Adına verilen ödül, kendisinin insanlığın ilerlemesine önemli katkılarda bulunması nedeniyle olağanüstü başarılara veriliyor. Servetini neden keşiflere ve bilim dünyasına adamaya karar verdiğini ancak tahmin edebiliriz. Bir kişi olarak Alfred Nobel az konuşan bir adamdı. Muhtemelen ölümünden önceki aylarda bu kararı neden aldığını kimseye söylememişti. Bugün bunun, 1888’de bir dizi düşünceye yol açmış ve Nobel Ödülü’nün kurulmasıyla doruğa ulaşmış olabilecek belirli bir olaydan etkilendiği varsayılmaktadır. 1888’de Alfred’in kardeşi Ludvig Fransa’nın Cannes kentinde öldü. Gazeteler Ludvig’in öldüğünü bildirdi ancak onu Alfred’le karıştırdı ve ‘Ölüm tüccarı öldü’ manşetini attı.

Kimya alanında ilk Nobel Ödülü sahibi kimdi?

Ödül sahipleri Nobel Ödüllerini ilk kez 1901’de, yani Alfred Nobel’in ölümünden dört yıl sonra aldılar. Kimya Nobeli Jacobus van ‘t Hoff’a gitti. Modern fiziksel kimyanın kurucusudur. Nobel Komitesi, van ‘t Hoff’un seçimini şu şekilde gerekçelendirdi: ‘çözeltilerdeki kimyasal dinamik ve ozmotik basınç yasalarının keşfedilmesine yapılan olağanüstü katkının takdiri olarak’. Bu Hollandalı kimyagerin kimyanın gelişimi üzerinde önemli bir etkisi oldu ve önerdiği teoriler bugüne kadar kullanılmaya devam ediyor. 1874’te optik aktivite olgusunu, karbon ile bitişik atomlar arasındaki kimyasal bağların düzenli bir tetrahedronun köşelerine doğru yöneldiğini varsayarak açıkladı. İlginçtir ki, bu çığır açıcı önermesi nedeniyle Nobel Kimya Ödülü’nü alamadı. 22 yaşındayken kimyagerlerin molekülleri belirli bir yapıya ve üç boyutlu şekillere sahip nesneler olarak algılamasına yol açan devrim niteliğindeki fikirlerini yayınladı. Ayrıca modern kimyasal afinite kavramını da tanıttı. Seyreltik çözeltilerin ve gazların davranışları arasındaki benzerliği gösterdi. Jacobus van ‘t Hoff ayrıca Svante Arrhenius’un 1889’da ortaya attığı elektrolit ayrışması teorisi üzerinde de çalıştı. Çalışmaları sayesinde van ‘t Hoff, Arrhenius denklemi için fiziksel bir kanıt sağladı.

Marie Skłodowska-Curie

Nobel Kimya Ödülü’nü kazananlar arasında Marie Skłodowska-Curie de var. Bu prestijli ödülün iki kez sahibi oldu. İkinci kez radyoaktivite araştırması için fizik alanında kocasıyla birlikte aldı. Pek çok üniversitenin kadınları bile kabul etmediği, bilim dünyasında hak ettiği yer için mücadele etmek zorunda kaldığı bir dönemde olağanüstü bilimsel başarıları ve kazandığı saygı, büyük hayranlık uyandırıyor. 1911’de Marie Skłodowska-Curie, bu kez bireysel olarak Nobel Kimya Ödülü’nü aldı. Nobel Komitesi, iki radyoaktif elementin (radyum ve polonyum) keşfi nedeniyle onu onurlandırmaya karar verdi. Bu keşfin ardından Marie, mülkleri üzerinde araştırma yapmaya devam etti. 1910 yılında saf radyum üretmeyi başardı. Bu şekilde yeni unsurun var olduğunu hiçbir şüpheye yer bırakmayacak şekilde kanıtladı. Daha sonraki araştırmaları sırasında radyoaktif elementleri ve bunların bileşiklerini karakterize eden özellikleri de belgeledi. Nobel Ödülü sahibi Polonyalı bu kişinin çalışmaları sayesinde radyoaktif bileşikler, hem bilimsel deneylerde hem de kanser tedavisinde kullanıldıkları tıpta önemli bir radyasyon kaynağı haline geldi. Marie hayatı boyunca Polonya ile bağlarını sürdürdü. Polonyalı burs kazananlar, onun girişimiyle Paris’te kurulan Radium Enstitüsü’nde çalışacaklardı. Kendisi Polonya’da dersler verecek ve deneylerinin etkilerini Polonya bilimsel dergilerinde sunan çok sayıda makale yayınlayacaktı. Marie Skłodowska-Curie, Polonya’dan ve hatta tüm dünyadan bu prestijli ödülü kazanan ilk kadın oldu ve umarız sonuncusu da olmaz.

Son yıllarda Nobel Kimya Ödülü’ne layık görülen keşiflerden öne çıkanlar

Nobel Komitesi, Nobel Ödülü sahiplerini seçerken, her şeyden önce, insanlık için çığır açan, belirli bir alandaki mevcut bilgi düzeyini genişleten keşifleri takdir etme kriterini takip ediyor. Ödül daha az sıklıkla belirli buluşlara verilir. Ancak, devrim niteliğindeki teorilerin sıklıkla günlük hayatımızı değiştiren birçok patent tarafından takip edildiğini unutmamak gerekir. 2015 yılında kimya alanında Nobel Ödülü kazananlar Tomas Lindahl, Paul Modrich ve Aziz Sancar oldu. Bu ayrıcalığı DNA onarımı üzerine mekanik çalışmalar nedeniyle aldılar. Yaptıkları araştırmada hücrelerin hasarlı DNA’yı nasıl onarabildikleri ve dolayısıyla genetik bilgiyi nasıl koruyabildikleri moleküler düzeyde açıklandı. Nobel Kimya Ödülü sahipleri böylece kanser gelişim mekanizmalarının araştırılmasına katkıda bulundular. Bu durum tümörlerin onarım süreçlerindeki bozuklukların etkisi olduğunu göstermektedir. Vücudumuzda bu tür hasarlar her zaman meydana gelir. Çoğu zaman buna serbest radikaller veya radyasyon gibi ajanlar neden olur. Bu üç bilim adamının yürüttüğü araştırma, canlılar dünyasının evrim mekanizmasının anlaşılmasına yönelik bir temel oluşturdu. Başarıları modern kanser tedavilerinin geliştirilmesinde kullanılıyor. Amerika Birleşik Devletleri’nden Roger D. Kornberg, ökaryotik hücrelerde transkripsiyonun moleküler mekanizması üzerine yaptığı araştırma nedeniyle 2006 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü aldı. Bilimsel çalışmaları, hücresel DNA’da depolanan genetik materyalin kopyalanması konularını kapsıyor. Genetik materyalin çalışabilmesi için, onu DNA’dan RNA’ya ve ardından proteinlere ‘kopyalamak’ veya kopyalamak gerekir. Nobel Ödülü sahibi, bunun tüm hücrelerin yaşamı için temel bir süreç olduğunu gösterdi. Ayrıca işleyişini açıklayan bir model geliştirdi. Bu araştırma da tıpta ilerlemeye katkıda bulundu. Birçok hastalığın ve genetik bozuklukların tedavisine yönelik çalışmaları büyük ölçüde kolaylaştırır. Bu tür bozukluklar sadece kanserlerin değil aynı zamanda kalp hastalıklarının ve çeşitli inflamatuar durumların gelişimi için de tehlikeli bir potansiyel oluşturur. 2011 yılında Nobel Kimya Ödülü, bilim dünyasında olağanüstü benzersiz bir keşif için verildi. İsrail doğumlu Daniel Shechtman, yapı olarak mozaiği andıran kimyasal yapılar olan sözde kristalleri keşfetti. Bu olay özellikle çığır açıcıydı çünkü daha önce bu yapıların varlığı imkansız kabul ediliyordu. Kuasikristaller, atomların görünüşte düzenli fakat tekrarlanmayan bir yapıda düzenlendiği özel bir katı formuna sahiptir. Bu nedenle ilkel hücrelerini tespit etmek imkansızdır. Shechtman, yarı kristalleri 1982’de keşfetti. O zamanlar bilim dünyası bu keşfe büyük şüpheyle bakıyordu. Birkaç ay boyunca Shechtman meslektaşlarını haklı olduğuna ikna etmeye çalıştı ancak başarısız oldu. Sonunda araştırma ekibinden ayrılması istendi. Fransız ve Japon bilim adamları Shechtman’ın beş yıl önceki keşfini ancak 1987 yılında doğruladılar.

2023 Nobel Kimya Ödülü

2023 yılı bilim dünyasından bizlere güzel haberler getirdi! Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Moungi G. Bawendi, Columbia Üniversitesi’nden Louis E. Brus ve Nanocrystals Technology Inc.’den Alexei I. Ekimov’dan oluşan üç bilim adamından oluşan bir ekip, Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü . Ödül " kuantum noktalarının keşfi ve sentezi " nedeniyle verildi. Bilim insanları son derece büyük potansiyele sahip nanoparçacıklar geliştirerek kuantum mekaniğinin gelişmesine katkıda bulundular. Kuantum noktaları, yalnızca birkaç ila birkaç düzine nanometre boyutunda ve benzersiz fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip nanopartiküllerdir. Yarı iletken nanokristaller grubuna aittirler ve boyutları onları nanoteknoloji uygulamalarına uygun hale getirir. Ana etkileri radyasyonun emilmesi ve yayılmasına dayanmaktadır. 1981’de kuantum noktaları ilk kez bu yılın ödülü sahibi Alexei Ekimov tarafından bir cam matriste sentezlendi. İki yıl sonra, aynı yapı, ödüllü bilim adamlarından biri olan Louis Brus tarafından koloidal bir süspansiyonda elde edildi. Günümüzde bu nanopartiküller birçok farklı kimyasal reaksiyonla elde edilebilmektedir. Ancak şu anda en popüler ve yaygın olarak kullanılan sentez yollarından biri, Moungi G. Bawendi liderliğindeki araştırma ekibinin patentli olduğu ve neredeyse mükemmel moleküllerin elde edilmesini sağlayan bir yöntemdir. Bu nanoyapıların olağandışı optik ve elektronik özellikleri (yüksek zayıflama katsayısı ve içlerinde meydana gelen doğrusal olmayan işlemler dahil), bilim ve teknolojinin birçok alanındaki uygulamaları için geniş bir kapsam sağlar. Kuantum noktalarının gelişmiş fotostabilitesi, bunların tıbbi teşhislerde etkili bir şekilde kullanılmasını sağlar. Yaygın kontrast maddeleri, boyalar ve diğer göstergelerle karşılaştırıldığında daha uzun ve daha iyi etkiye sahiptirler. Yukarıda belirtilen özellikler, bu nanopartiküllerin karmaşık anti-kanser tedavilerinde kullanılmasına olanak sağlar. Antibakteriyel potansiyelleri konusunda da araştırmalar devam etmektedir. Kuantum noktaları aynı zamanda LED lambalardan olduğu gibi TV ekranlarından yüksek görüntü doğruluğu ile ışık yaymak için de kullanılıyor. Ayrıca PV cihazlarda ve diğer birçok ekipmanda da kullanılırlar. Bilim insanlarına göre kuantum noktaları, gelişen "esnek elektroniklerin", küçük boyutlu sensörlerin ve kuantum kriptografisinin geleceğidir.

2022 Nobel Kimya Ödülü

2022 yılında İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, Nobel Kimya Ödülü’nü üç kişiye vermeye karar verdi. Bu prestijli ödülün bu yılın kazananları Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal ve K. Barry Sharpless oldu. "Tıklama kimyası ve biyoortogonal kimyanın gelişimi" nedeniyle ödüllendirildiler. Karl Barry Sharpless ve Morten Meldal, tıklama kimyasının fonksiyonel formunun geliştirilmesine özellikle katkıda bulundular. Komite, hiçbir yan ürün olmadan hızlı ve basit reaksiyonların gerçekleştirilmesini mümkün kılan bu yöntemin benzersizliğini vurguladı. Karl Barry Sharpless’ın ikinci kez Nobel Ödülü’ne layık görüldüğünün de altını çizmek gerekiyor. İlk kez 2001 yılında beta blokerler olarak adlandırılan kalp ilaçlarının sentezlenmesinde kullanılan araştırması nedeniyle ödüle layık görüldü. Carolyn Ruth Bertozzi, bilim sözlüğünü “biyoortogonal kimya” terimiyle genişletmekten sorumludur. İlk kez 2003 yılında kullanıldı ve o zamandan beri bu alan etkili bir şekilde geliştirildi ve canlı hücrelerde meydana gelen süreçlere ilişkin bilgilerimiz arttı. "Tıklama kimyası", LEGO bloklarının yapı yapılarıyla karşılaştırılır. Belirli molekül parçalarını kullanarak bunları birleştirerek yüksek karmaşıklığa ve çeşitliliğe sahip bileşikler oluşturabiliriz. Nispeten basit "kimyasal blokların" kombinasyonu, neredeyse sınırsız sayıda molekül çeşitliliğine olanak tanır. Biyoortogonal kimya, canlı hücrelerde meydana gelen kimyasal süreçlerin onlara zarar vermeden izlenmesine olanak tanır. Bu, hücrelerin içinde veya karmaşık organizmalarda bulunan hastalıkları inceleme fırsatı verir. Bu yıl Nobel Ödülü kazananların yaptığı araştırmalar günlük hayatımızı etkiliyor mu? Evet, çok! Açıkladıkları mekanizmalar özellikle eczacılık ve tıpta, örneğin ilaç üretimini daha etkili hale getirmek için uygulanabilir. Bugün çoğu zaman karmaşıktır ve dolayısıyla zaman alıcı ve pahalıdır. Click kimyası ve biyoortogonal kimya, antineoplastik ilaçların kanalize edilmesi gibi süreçleri kolaylaştıracak, aynı zamanda antibiyotikler, herbisitler ve teşhis testleri alanlarındaki bilgimizi ve başarılarımızı da genişletecektir. Ayrıca, tek tek unsurları bir araya getirmek kolay olacağından, sözde akıllı malzemelerin sentezinde ilerlemeyi sağlayacaklar. Şu anda bile biyoortogonal kimya dünya çapında biliniyor ve özellikle tümörlerle mücadele alanında farklı biyolojik süreçleri izlemek için kullanılıyor. Bu yeni teknolojilerin birleşimi hücreler ve biyolojik süreçler hakkında daha fazla bilgi edinmemize olanak sağlıyor. Bireysel elemanların bağlanmasıyla karmaşık moleküllerin oluşması, yan ürünlerin oluşumunu önemli ölçüde azaltacak veya tamamen ortadan kaldıracaktır.

2021 Nobel Kimya Ödülü

2021 yılında Nobel Komitesi, ödülün yenilikçi RNA aşılarının yaratılmasından sorumlu bilim insanlarına verileceği yönündeki yaygın spekülasyonlardan farklı bir karar aldı. 2021 Nobel Kimya Ödülü Benjamin List ve David MacMillan’a verildi. Asimetrik organik katalizi geliştirdikleri için bu unvanı aldılar. Bazıları, kimyasal moleküller oluşturmaya yönelik bu aracı açıkça bir dahi eseri olarak adlandırıyor. Üstelik yöntemleri, doğal çevreyle uyumu korumaya çalışan “Yeşil Kimya” nın daha da geliştirilmesine katkıda bulundu. Molekül yapımı kolay bir iş değildir. 2021 ödülü sahipleri, moleküler yapı veya organokataliz için hassas bir araç yarattı. Pek çok araştırma alanı ve endüstri, kimyagerlerin elastik ve dayanıklı malzemeler oluşturabilen, pillerde enerji depolayabilen veya hastalıkların büyümesini engelleyebilen moleküller oluşturma becerisine bağlıdır. Bu iş, kimyasal reaksiyonları kontrol eden ve hızlandıran maddeler olan katalizörleri gerektirir. Aynı zamanda son ürünün bir parçası da değiller. Bu nedenle katalizörler kimyagerlerin elindeki temel araçlardır. Ancak uzun bir süre bilim insanları yalnızca iki tür katalizör olduğuna inanıyorlardı: metaller ve enzimler. Benjamin List ve David MacMillan, 2021 Nobel Kimya Ödülü’nü 2020’de üçüncü tip bir kataliz geliştirdikleri için aldılar. Her iki bilim insanının da araştırmalarını birbirinden bağımsız olarak yürüttüğünü belirtmek gerekir. Bilimsel çalışmaları sonucunda asimetrik organokataliz oluşturdular. Fikir küçük organik moleküllere dayanıyor. Bu yöntemin bir avantajı kesinlikle çok basit olmasıdır. Organik katalizörler karbon atomlarından oluşan kararlı bir omurgaya sahiptir. Bu çekirdek zincire daha aktif kimyasal gruplar eklenebilir. Bu gruplar genellikle oksijen, nitrojen, kükürt veya fosfor gibi ortak elementleri içerir. Sonuçta bu tür katalizörler yalnızca çevre dostu olmakla kalmıyor, aynı zamanda üretim maliyetleri de çok yüksek değil. Organik katalizörlere olan ilginin artması, öncelikle bunların asimetrik katalizi yürütme yeteneklerinden kaynaklanmaktadır. En genel anlamda, bir molekül oluştuğunda genellikle kendilerinin ayna görüntüsü olan iki farklı molekül oluşturulabilir. Özellikle ilaç endüstrisinde kimyagerler bu formlardan yalnızca birini üretmek istiyorlar çünkü birçok durumda bu yapılardan biri tedavi edici etkiye sahipken diğeri oldukça toksiktir. Asimetrik organik katalizin geliştirilmesi bu sorunun çözümüne büyük katkı sağlayacaktır.

2020 Nobel Kimya Ödülü

2020 yılında bu prestijli ödül iki kadına verildi. Söz konusu ödül sahipleri Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna’dır. Hanımlar genetik mühendisliğinin en keskin araçlarından birini keşfettiler: CRISPR/Cas9 genetik makası. Yenilikçi keşifleri sayesinde bilim insanları artık hayvanların, bitkilerin ve mikroorganizmaların DNA’sını olağanüstü bir hassasiyetle değiştirebilecek bir araca sahip. Bu teknoloji doğa bilimlerinde devrim yarattı, yeni kanser karşıtı tedavilerin ortaya çıkmasına katkıda bulundu ve kalıtsal hastalıkların tedavisi hayalini daha da yakınlaştırdı. Eğer bilim insanları yaşamın iç işleyişi hakkında bir şeyler öğrenmek istiyorlarsa, hücrelerdeki genleri değiştirmeleri gerekiyor. Daha önceleri son derece emek ve zaman gerektiren bir işti. Bazen bunu yapmak imkansızdı. CRISPR/Cas9 genetik makası ile yaşamın şifresi birkaç hafta içinde değiştirilebiliyor. İlginç bir gerçek şu ki, bu genetik makasın keşfi beklenmedikti. Emmanuelle Charpentier, insanlığa en büyük zararı veren bakterilerden biri olan Streptococcus pyogenes üzerinde çalışırken, CRISPR/Cas bakterisinin bağışıklık sisteminin bir parçası olan ve DNA’larını bölerek virüsleri yok eden, daha önce bilinmeyen bir molekül olan tracrRNA’yı keşfetti. Charpentier keşfini 2011’de yayınladı ve birkaç ay sonra RNA hakkında büyük bilgi birikimine sahip deneyimli bir biyokimyacı olan Jennifer Doudna ile işbirliğine başladı. Birlikte çalışarak bakteriyel genetik makası oluşturdular ve makasın moleküler bileşenlerini basitleştirdiler, böylece kullanımı mümkün olduğu kadar kolaylaştı. Nobel Kimya Ödülü sahipleri, seçilen herhangi bir DNA molekülünü belirli bir noktadan kesecek şekilde genetik makası kontrol etmenin mümkün olduğunu kanıtladılar. Bunu orijinal genetik makası yeniden programlayarak başardılar. Charpentier ve Doudna, yaşamın kodunu DNA’nın kesildiği noktada yeniden yazmanın kolay olduğunu gösterdi. Bunu başardıklarından beri CRISPR/Cas9 kullanımında patlama yaşandı. Geliştirdikleri araç pek çok keşfe katkıda bulundu. Bitkiler konusunda uzmanlaşan bilim insanları küflere, zararlılara veya kuraklığa dayanıklı ürünler yaratabiliyor. Tıpta yeni kanser tedavileri üzerine araştırmalar devam ediyor. Kalıtsal hastalıkların tedavisinin artık sorun olmayacağı yönünde önemli bir şans var. Kuşkusuz bu genetik makaslar doğa bilimlerinde pek çok açıdan yeni bir çağ açmıştır. Nobel Kimya Ödülü sahibi bu kişilerin yaptığı keşif, insanlığa büyük faydalar sağlayacak. Referanslar:

1. NobelPrize.org Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://www.nobelprize.org/prizes/lists/all-nobel-prizes-in-chemistry/ (27 Ocak 2022’de erişildi).
2. SKŁODOWSKA-CURIE MARIA – Nobel 1903 ve 1911 » Polska Światu Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://polskaswiatu.pl/maria-sklodowska-curie-francja/?cli_action=1643457829.31 (29 Ocak 2022’de erişildi).
3. Jacobus Hendricus van’t Hoff – Kimya Bölümü Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://www.chemistry.msu.edu/faculty-research/portraits/jacobus-hendricus-van-t-hoff/ (29 Ocak 2022’de erişildi).
4. Jacobus Henricus van’t Hoff – İlk Nobel Ödülü Sahibi (1901) Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://www.worldofchemicals.com/482/chemistry-articles/jacobus-henricus-vant-hoff-first-nobel-prize-winner-1901 .html (29 Ocak 2022’de erişildi).
5. dzieje.pl – Historia Polski Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://dzieje.pl/ (29 Ocak 2022’de erişildi).
6. Ciekawostki o laureatach nagrody Nobla Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://www.wiatrak.nl/12099/ciekawostki-o-laureatach-nagrody-nobla (29 Ocak 2022’de erişildi).
7. Alfred Nobel | Biyografi, Buluşlar ve Gerçekler | Britannica Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://www.britannica.com/biography/Alfred-Nobel (29 Ocak 2022’de erişildi).
8. Historialiterackiej Nagrody Nobla – kim tarafından Alfred Nobel – blog Virtualo.pl Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://virtualo.pl/blog/historia-literackiej-nagrody-nobla-kim-byl-alfred-nobel-w369/ (27 Ocak’ta erişildi) , 2022).
9. Nagroda Nobla 2015 kimyasal maddelerle | Przystanek nauka Çevrimiçi olarak mevcuttur: https://przystaneknauka.us.edu.pl/artykul/nagroda-nobla-2015-w-dziedzinie-chemii (29 Ocak 2022’de erişildi).