Tổng hợp các giải Nobel hóa, lý và y năm 2022

Ba nhà nghiên cứu về phân tử thắng giải Nobel hóa học 2022

Ba nhà khoa học được vinh danh với nghiên cứu về phát triển hóa học click và hóa học sinh trực giao, ứng dụng để khám phá tế bào và cải tiến thuốc điều trị ung thư.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố các nhà khoa học Carolyn R. Bertozzi (56 tuổi, Mỹ), Morten Meldal (68 tuổi, Đan Mạch) và K. Barry Sharpless (81 tuổi, Mỹ) là chủ nhân của giải Nobel Hóa học năm 2022, lúc 16h45 ngày 5/10 (giờ Hà Nội).

Barry Sharpless làm việc tại Viện Nghiên cứu Scripps ở La Jolla, California, Mỹ và Morten Meldal là giáo sư Đại học Copenhagen, Đan Mạch – những người đặt nền tảng cho hóa học click, trong đó các khối xây dựng phân tử kết hợp với nhau nhanh chóng và hiệu quả. Carolyn Bertozzi là giáo sư Đại học Stanford, California, Mỹ, có công đưa hóa học click tới một tầm cao mới và bắt đầu sử dụng trong tổ chức sống.

Các nhà hóa học từ lâu đã khao khát xây dựng những phân tử ngày càng phức tạp. Trong nghiên cứu dược phẩm, điều này thường bao gồm tái tạo phân tử tự nhiên với đặc tính y học, dẫn tới nhiều cấu trúc phân tử đáng mong đợi nhưng thường tốn nhiều thời gian và tiền bạc để sản xuất.

Trong lĩnh vực hóa học, phản ứng click có tính ứng dụng rất cao trong nhiều lĩnh vực như vật liệu polymer (tổng hợp các dendrimer – loại polymer giống như nhánh cây), trong sinh học (tổng hợp ghép các mạch polymer lên các đại phân tử như enzyme hay protein tạo thành các loại vật liệu lai có chức năng ứng dụng mạnh), hay trong y học (tổng hợp các polymer chức năng thay đổi hình dạng theo điều kiện môi trường như pH hay nhiệt độ…).

Trong số ba nhà khoa học được giải lần này, Barry Sharpless – nhà khoa học lần thứ hai đoạt giải Nobel Hóa học, là người tiên phong phát triển phương pháp. Vào khoảng năm 2000, ông giới thiệu khái niệm hóa học click, một dạng hóa học đơn giản và đáng tin cậy, trong đó các phản ứng diễn ra nhanh chóng và tránh được phụ phẩm không mong muốn.

Không lâu sau đó, Morten Meldal và Barry Sharpless độc lập công bố nghiên cứu về thành phần mấu chốt của hóa học click là phản ứng cộng đóng vòng azide-alkyne xúc tác bằng đồng. Đây là phản ứng hiệu quả được sử dụng rộng rãi ngày nay. Phản ứng này được sử dụng trong phát triển dược phẩm, lập bản đồ ADN, tạo vật liệu phù hợp với mục đích cùng nhiều ứng dụng khác.

Carolyn Bertozzi tiến xa hơn trong phát triển hóa học click. Để lập bản đồ những phân tử sinh học quan trọng nhưng khó tìm trên bề mặt tế bào, gọi là glycan, bà phát triển phản ứng click, hoạt động bên trong tổ chức sống. Phản ứng sinh trực giao của bà diễn ra mà không làm gián đoạn quá trình hóa học thông thường của tế bào.

Những phản ứng trên đang được giới nghiên cứu dùng rộng rãi trên toàn cầu để khám phá tế bào và theo dõi quá trình sinh học. Sử dụng phản ứng sinh trực giao, các nhà nghiên cứu đã cải tiến thuốc điều trị ung thư, hiện nay đang được thử nghiệm lâm sàng. Hóa học click và phản ứng sinh trực giao đã đưa hóa học vào kỷ nguyên hữu dụng, mang lại lợi ích lớn nhất cho nhân loại.

“Giải Nobel Hóa học năm nay tập trung vào phương pháp giúp vấn đề trở nên đơn giản và dễ dàng hơn. Những phân tử hữu dụng có thể được xây dựng theo cách thức trực tiếp hơn”, Johan Åqvist, chủ tịch Hội đồng Nobel Hóa học, cho biết.

Giải thưởng trị giá 10 triệu krona Thụy Điển (khoảng 917.200 USD) sẽ chia đều cho ba nhà khoa học.

Nobel là giải thưởng quốc tế do Quỹ Nobel tại Stockholm lập ra từ năm 1901 dựa trên tài sản của Alfred Nobel, nhà phát minh kiêm doanh nhân Thụy Điển.

Giải thưởng được trao thường niên cho những cá nhân và tổ chức có cống hiến nổi bật trong các lĩnh vực Y học, Hóa học, Vật lý, Văn học, Hòa bình. Năm 1968, Ngân hàng Trung ương Thụy Điển lập ra Giải thưởng của Ngân hàng Thụy Điển cho Khoa học kinh tế để tưởng nhớ Nobel, còn gọi là giải Nobel Kinh tế.

Mỗi giải thưởng gồm huy chương, bằng chứng nhận cá nhân và một khoản tiền thưởng. Từ năm 1901-2021, giải thưởng đã được trao 609 lần cho 975 cá nhân và tổ chức trên thế giới.

Giải Nobel Hóa học năm 2021 thuộc về Benjamin List và David W.C. MacMillan vì đã tìm ra chất xúc tác ứng dụng trong công nghiệp dược phẩm và pin quang điện.

An Khang – Xuân Dương (Theo Nobel Prize)

(Nguồn : vnexpress.net)

Ba nhà khoa học trong lĩnh vực lượng tử giành giải Nobel Vật lý năm 2022

Giải Nobel Vật lý 2022 đã được trao chung cho 3 nhà khoa học là GS Alain Aspect (sinh năm 1947, người Pháp, hiện đang làm việc tại Đại học Paris-Saclay và Trường Ecole Polytechnique, Pháp), TS John F. Clauser (sinh năm 1942, người Mỹ, hiện đang làm việc tại Đại học Columbia, Mỹ) và GS Anton Zeilinger (sinh năm 1945, người Áo, hiện đang làm việc tại Đại học Vienna, Áo) cho “thí nghiệm với các photon vướng víu, thiết lập sự vi phạm bất đẳng thức Bell và mở đường cho khoa học thông tin lượng tử”.

Ba nhà khoa học đã có những thí nghiệm mang tính đột phá bằng cách sử dụng các trạng thái vướng víu lượng tử (quantum entanglement), trong đó 2 hạt photon vướng víu hoạt động như một thể duy nhất ngay cả khi chúng tách rời nhau. Qua những thí nghiệm của mình, các chủ nhân của giải Nobel Vật lý 2022 đã chứng minh tiềm năng trong việc kiểm soát vướng víu lượng tử. Kết quả nghiên cứu chung này đã mở đường cho công nghệ mới dựa trên thông tin lượng tử.

Cơ học lượng tử đang ngày càng được quan tâm và ứng dụng. Hiện nay, có một lĩnh vực nghiên cứu rộng lớn bao gồm máy tính lượng tử, mạng lượng tử và liên lạc mã hóa lượng tử an toàn. Một yếu tố quan trọng trong sự phát triển này là cách cơ học lượng tử cho phép hai hoặc nhiều hạt tồn tại ở trạng thái vướng víu.

Trong một thời gian dài, nhiều câu hỏi xung quanh mối liên kết này được hình thành có phải là do các hạt trong một cặp vướng víu chứa các biến ẩn hay chỉ dẫn cho chúng biết nên đưa ra kết quả nào trong một thí nghiệm hay không. Cụ thể, nếu có biến ẩn, mối tương quan giữa các kết quả của một số lượng lớn các phép đo sẽ không bao giờ vượt quá một giá trị nhất định (bất đẳng thức Bell). Tuy nhiên, cơ học lượng tử lại dự đoán rằng, một loại thí nghiệm nhất định sẽ vi phạm bất đẳng thức của Bell, dẫn đến một mối liên kết mạnh hơn.

Dựa trên các ý tưởng của bất đẳng thức Bell, TS John F. Clauser đã tiến hành một thí nghiệm đo thực tế. Kết quả cho thấy, cơ học lượng tử đã vi phạm rõ ràng một bất đẳng thức Bell. Điều này có nghĩa, cơ học lượng tử không thể bị thay thế bởi một lý thuyết sử dụng các biến ẩn. Tuy nhiên, vẫn còn một số sơ hở sau thử nghiệm của TS John F. Clauser.

GS Alain Aspect đã tiếp tục phát triển thiết lập thí nghiệp và giúp lấp kín một lỗ hổng quan trọng. Ông đã thành công chuyển đổi thiết lập sau khi một cặp vướng víu rời khỏi nguồn, vì vậy, thiết lập đã tồn tại khi chúng được phóng ra không thể ảnh hưởng đến kết quả.

Sử dụng các công cụ tinh vi và hàng loạt các thí nghiệm dài, GS Anton Zeilinger bắt đầu sử dụng các trạng thái lượng tử vướng víu. Kết quả chứng minh được hiện tượng viễn tải lượng tử, giúp di chuyển trạng thái lượng tử từ một hạt này sang hạt khác ở khoảng cách xa.

Chủ tịch Ủy ban Giải thưởng Nobel Vật lý năm nay đánh giá “công trình của những người đoạt giải năm nay với các trạng thái vướng víu có tầm quan trọng to lớn, thậm chí vượt ra ngoài những câu hỏi cơ bản về việc giải thích cơ học lượng tử”.

Bắc Lê (Theo The Nobel Prize)

(Nguồn : vjst.vn)

Giải thưởng Nobel Y Sinh năm 2022

Chiều ngày 3/10/2022, Giải thưởng Nobel Y Sinh năm 2022 đã được trao cho GS Svante Pääbo (sinh năm 1955, người Thụy Điển, hiện đang làm việc tại Viện Nhân chủng học Tiến hóa Max Planck, Đức và Viện Khoa học và Công nghệ Okinawa, Nhật Bản) vì những khám phá của ông liên quan đến bộ gen của các hominin đã tuyệt chủng và sự tiến hóa của con người.

Công nghệ DNA hiện đại mang đến cơ hội tìm hiểu quá khứ xa xưa của chúng ta với độ chính xác cao hơn. Tuy nhiên, do những thách thức kỹ thuật bởi sự suy thoái của DNA trong hàng chục nghìn năm và sự ô nhiễm từ các vi sinh vật và con người đương đại, nên tính khả thi của việc phân tích DNA cổ từ các dạng hominin đã tuyệt chủng vẫn còn nhiều nghi vấn. Mối quan hệ giữa Homo sapiens (người tinh khôn, loài người hiện nay trên Trái đất) và hominin (một tông trong phân họ người chỉ bao gồm các loài người (chi Homo), tinh tinh (chi Pan) cùng các tổ tiên đã tuyệt chủng) từ lâu đã trở thành chủ đề được nhiều người quan tâm. Chúng ta đến từ đâu, và chúng ta có quan hệ như thế nào với những người đã đến trước chúng ta? Điều gì khiến chúng ta (Homo sapiens) khác với những hominin khác?

Thông qua nghiên cứu tiên phong của mình, GS Svante Pääbo đã thực hiện được một điều dường như không thể: giải trình tự bộ gen của người Neanderthal, một họ hàng đã tuyệt chủng của loài người ngày nay. Ông cũng đã phát hiện ra Denisova – tộc người (hominin) chưa từng được biết đến trước đây, từ một mảnh xương ngón tay 40.000 năm tuổi.

Quan trọng hơn, GS Svante Pääbo đã phát hiện ra rằng, sự chuyển gen đã xảy ra từ những hominin đã tuyệt chủng sang Homo sapiens sau khi di cư ra khỏi châu Phi khoảng 70.000 năm trước. Dòng gen cổ xưa này có liên quan đến sinh lý học của con người ngày nay, ví dụ như cách hệ thống miễn dịch của chúng ta phản ứng với các bệnh nhiễm trùng.

Bằng cách tiết lộ những khác biệt về gen giúp phân biệt tất cả con người còn sống với các hominin đã tuyệt chủng, những khám phá của GS Svante Pääbo đã cung cấp cơ sở để khám phá điều gì đã khiến con người trở thành độc nhất vô nhị.

Bắc Lê (Theo The Nobel Prize)

(Nguồn : vjst.vn)