Η Σουηδική Βασιλική Ακαδημία απένειμε τέσσερα βραβεία τιμώντας εννέα επιστήμονες για τις πρωτοποριακές συμβολές τους. Παρακάτω θα βρείτε σύντομη πληροφόρηση γι’ αυτά τα βραβεία αλλά και μερικά ενδιαφέροντα παραλειπόμενα.

Φυσιολογία ή Ιατρική

«Επαίσχυντη αδικία που πρέπει να διορθωθεί», ωρυόταν η καταπληκτική καταχώριση που είδαμε στις σελίδες των New York Times και της Washington Post τον περασμένο Οκτώβριο. Την κατάφωρη αδικία υποτίθεται ότι τη διέπραξαν εκείνοι που απένειμαν το εφετινό βραβείο Νόμπελ στη Φυσιολογία ή Ιατρική. Η επιτροπή τίμησε τους Paul Laterbur και Peter Mansfield για τη συμβολή τους στην ανάπτυξη της τεχνολογίας της απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού ―και αγνόησε τον Raymond Damadian, τον άνθρωπο ο οποίος έβαλε την επίμαχη καταχώριση στις δύο μεγάλες αμερικανικές εφημερίδες.

Ασφαλώς, ουδείς αμφισβητεί την αξία των νικητών. Ο Lauterbur ανακάλυψε ότι οι βαθμίδες στο εφαρμοζόμενο στατικό μαγνητικό πεδίο ήταν δυνατόν να οδηγήσουν σε δισδιάστατες εικόνες. Ο Mansfield έδειξε πώς θα καθίστατο δυνατή η μαθηματική ανάλυση των εν λόγω βαθμίδων, και έτσι συνετέλεσε ώστε να βελτιωθούν η ταχύτητα και η αποτελεσματικότητα που χαρακτηρίζουν την παραγωγή της εικόνας. Εντούτοις, δεν χωρεί αμφιβολία ότι ο Damadian διαδραμάτισε κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη των μηχανημάτων απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού που χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα στα νοσοκομεία [βλ. D. Schneider, “Scanning the Horizon”, Scientific American, Ιούνιος 1997]. Το 1971 ο Damadian απέδειξε ότι ο πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση καρκίνου στο ανθρώπινο σώμα, ενώ ένα χρόνο αργότερα κατοχύρωσε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τον ολοσωματικό σαρωτή.

Βέβαια, οι αντιπαραθέσεις σχετικά με τα βραβεία Νόμπελ δεν είναι κάτι το ασυνήθιστο. Στην παρούσα περίπτωση, όμως, η απόφαση της επιτροπής Νόμπελ δημιούργησε την εντύπωση πως επρόκειτο για εσκεμμένο ράπισμα στο πρόσωπο του Damadian. Δεδομένου ότι οι κανόνες του βραβείου επιτρέπουν ώς και τρεις νικητές ανά κατηγορία, η επιτροπή θα μπορούσε να απονείμει μέρος του βραβείου και στον Damadian. Παραδόξως, η ανακοίνωση τύπου της επιτροπής Νόμπελ όπου παρουσιάζονται τα ονόματα και οι επιτεύξεις των νικητών, και στην οποία συνήθως αναγνωρίζονται οι τυχόν συμβολές άλλων επιστημόνων, παραλείπει οποιαδήποτε αναφορά στο όνομα του Damadian. Να αγνόησε άραγε η επιτροπή τον Damadian επειδή προτίμησε να εγκαταλείψει την ακαδημαϊκή σταδιοδρομία και να συνεχίσει τις δραστηριότητές του ως επιχειρηματίας; Να εξερέθισε τόσο τους κριτές η ασύστολη αυτοπροβολή του ώστε να τον αφήσουν εκτός νυμφώνος; Να έπαιξαν κάποιο ρόλο οι δημιουργιστικές του απόψεις; (Είναι μέλος της τεχνικής συμβουλευτικής επιτροπής του Ινστιτούτου Έρευνας της Δημιουργίας.)

Έστω κι αν η επιτροπή Νόμπελ φέρθηκε σκληρά στον Damadian, το πεδίο της απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού τουλάχιστον αποδείχτηκε γενναιόδωρο, και μάλιστα με το παραπάνω: Το 1997 ο Damadian κέρδισε μια αγωγή που είχε κινήσει κατά της General Electric για καταπάτηση δικαιώματος ευρεσιτεχνίας, αποσπώντας της 129 εκατομμύρια δολάρια, ενώ συμβιβάστηκε εξωδίκως με άλλους κατασκευαστές μηχανημάτων απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού, πιθανώς και πάλι αντί εκατομμυρίων.

Φυσική

Η ανακοίνωση ήχησε εξαιρετικά γνώριμη: για πέμπτη φορά σε διάστημα μίας οκταετίας, το βραβείο δόθηκε για ερευνητικό έργο στη φυσική χαμηλών θερμοκρασιών, ειδικότητα η οποία έχει συγκεντρώσει περισσότερα βραβεία από οποιαδήποτε άλλη. Πρόκειται άραγε για σουηδική μεροληπτικότητα, για δίκαιες επιβραβεύσεις επιτελεσθέντων άθλων ή για στατιστική ανωμαλία;

«Η φυσική που κερδίζει βραβεία Νόμπελ είναι σχεδόν εξ ορισμού έργο το οποίο γίνεται στα σύνορα» λέει ο Eric Cornell του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ, ο οποίος μπήκε στη χορεία των κατόχων του βραβείου το 2001. «Και ασφαλώς, ένα από τα πιο “καυτά” σύνορα είναι εκείνο των όλο και χαμηλότερων θερμοκρασιών.» Ως γνωστόν, το βραβείο Νόμπελ που απονέμεται για μια ανακάλυψη μπορεί να έρθει με καθυστέρηση δεκαετιών, και, όπως τονίζει ο Cornell, το σύνορο στο κυνήγι ακόμη χαμηλότερων θερμοκρασιών κατέβηκε από τη δεκαετία του 1960 ώς τη δεκαετία του 1990 κατά εννέα τάξεις μεγέθους. Τούτη η επικράτεια αποδείχτηκε γόνιμο έδαφος για την αποκάλυψη νέων φαινομένων και την επιβεβαίωση καταπληκτικών προβλέψεων της κβαντικής μηχανικής. Το βραβείο του 2003 απονεμήθηκε στους Alexei Abrikosov και Vitaly Ginzburg για το θεωρητικό τους έργο σχετικά με τη φύση της υπεραγωγιμότητας και στον Anthony Legett για την έρευνά του πάνω στις παράξενες ιδιότητες του υγρού ηλίου.

Οι φυσικοί αγαπούν το πεδίο των χαμηλών θερμοκρασιών για την παγερή του απλότητα: κοντά στο απόλυτο μηδέν, τα φυσικά συστήματα απελευθερώνονται ακόμη περισσότερο από τις θερμικές διακυμάνσεις, και έτσι οι κβαντομηχανικές τους ιδιότητες βρίσκουν την ευκαιρία να εκδηλωθούν με πρωτόφαντη καθαρότητα. Ο Τρίτος Νόμος της θερμοδυναμικής μάς εγγυάται ότι δεν πρόκειται να φτάσουμε ποτέ στο απόλυτο μηδέν (και στην παύση κάθε ατομικής κίνησης), αλλά οι φυσικοί έχουν πλησιάσει εκπληκτικά κοντά ―μόλις τον περασμένο Σεπτέμβριο, ο νομπελίστας (του 2001) Wolfgang Ketterle και η ομάδα του στο ΜΙΤ έψυξαν αέριο νάτριο στη θερμοκρασία-ρεκόρ των 0,0000000005 βαθμών πάνω από το απόλυτο μηδέν (0,5 νανοκέλβιν).

Και καθώς η φυσική προοδεύει, οι θεμελιώδεις ιδέες τείνουν όλο και περισσότερο να υπερβαίνουν τις αυθαίρετες διαχωριστικές γραμμές των ειδικοτήτων και να αποκτούν ευρύτερη απήχηση. Οι μελέτες του Abrikosov, «εκτός από τη σημασία τους για την υπεραγωγιμότητα, αντιπροσωπεύουν μια σπουδαία σύλληψη και στο πλαίσιο της σωματιδιακής φυσικής» επισημαίνει ο Edward Witten, μαθηματικός και θεωρητικός φυσικός στο Ινστιτούτο Ανωτέρων Σπουδών του Πρίνστον.

Χημεία

Το Νόμπελ Χημείας του 2003 το μοιράστηκαν δύο αμερικανοί επιστήμονες επειδή με το ερευνητικό τους έργο ξεκαθάρισαν τον τρόπο με τον οποίο εισάγονται στα (και απάγονται από τα) κύτταρα το νερό και τα ιόντα. Η επιτροπή εγκωμίασε το έργο τού Peter Agre του Πανεπιστημίου John Hopkins και του Roderick MacKinnon του Ιατρικού Ινστιτούτου Howard Hughes στο Πανεπιστήμιο Rockefeller διότι μας αποκάλυψε «μια φανταστική οικογένεια μοριακών μηχανών: διαύλων, πυλών και δικλίδων, που είναι όλες τους αναγκαίες για τη λειτουργία του κυττάρου». Οι ερευνητές θα μοιραστούν στα δύο το χρηματικό βραβείο των 10 εκατομμυρίων σουηδικών κορονών.

Αν και το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κατά 70% από νερό, μέχρι πρότινος δεν ήταν σαφές το πώς γίνεται η μεταφορά του νερού μεταξύ κυττάρων. Ο Agre διαπίστωσε ότι το κλειδί της διαδικασίας αυτής βρισκόταν σε μια πρωτεΐνη, την ακουαπορίνη, η οποία απομονώθηκε από κυτταρικές μεμβράνες στα τέλη της δεκαετίας του 1980. Η ανακάλυψη του από μακρού αναζητούμενου διαύλου ύδατος επέτρεψε στους επιστήμονες να παρακολουθήσουν λεπτομερώς ένα μόριο νερού στην πορεία του διά μέσου των κυτταρικών μεμβρανών. Επιπλέον, η εν λόγω ανακάλυψη ήρθε να εξηγήσει γιατί μόνο το νερό (και όχι άλλα μικρά μόρια ή ιόντα) μπορεί να διέρχεται μέσω του διαύλου.

Ο MacKinnon τιμήθηκε για τις εργασίες σε έναν διαμεμβρανικό δίαυλο διαφορετικού τύπου: τον ιοντικό δίαυλο. Τούτες οι δίοδοι επιτρέπουν επιλεκτικά σε ορισμένα ιόντα, κυρίως νατρίου και καλίου, να περνούν από κύτταρο σε κύτταρο. Το 1998, ο MacKinnon προσδιόρισε τη δομή του ιοντικού διαύλου του καλίου χρησιμοποιώντας κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ και εξήγησε γιατί τα ιόντα του καλίου μπορούν να τον διασχίζουν ενώ κάτι τέτοιο στέκεται αδύνατο για τα μικρότερα ιόντα του νατρίου. Επειδή οι διαταραχές στους ιοντικούς διαύλους μπορεί να οδηγήσουν σε ποικίλα νοσήματα, όπως η κυστική ίνωση και η καρδιακή αρρυθμία, αναμένεται ότι η ανακάλυψη του MacKinnon θα βοηθήσει τους επιστήμονες να αναπτύξουν καινούργιες και αποτελεσματικότερες φαρμακευτικές αγωγές.

Επιστημονικά Νέα - Δεκέμβριος, 2003