جوائز نوبل للكيمياء وتطبيقاتها في الحياة اليومية

يجتمع الحائزون على جائزة نوبل في الكيمياء هذا العام في مدينة لينداو بجنوب ألمانيا. ولكن قد لا يعرف كثيرون سبب حصول هؤلاء الباحثين على هذه الجائزة القيمة. وهذا ما نريد تغييره من خلال مجموعة صور نكتشف فيها معكم نتائج أبحاث العلماء الكيميائيين وتجلياتها في الحياة اليومية.

يوجد في أجسامنا المليارات من هذه المستقبِلات البروتينية. وهي موجودة على سطح كل خلية وتمكنها من التعرف على محيطها والتواصل مع الخلايا الأخرى، وهي تستقبل الحوافز والإشارات الخارجية وتوصلها إلى داخل الخلية. هذه المستقبلات المقترنة بالبروتين ج مهمة بالنسبة للتذوق والشم. ونال الباحث الكيميائي برايان كوبيكا عام 2012 جائزة نوبل لأبحاثه حول عائلة البروتينات "مستقبل مقترن بالبروتين ج".

توج بجائزة نوبل للكيمياء للعام 2008 العالمان الأميركيان روجر تسيان ومارتن تشالفي والعالم الياباني اوسامو شيمومورا لأعمالهم حول البروتينات المفلورة. وانطلقت هذه الأبحاث من رئة البحر المعروفة ب"اكوريا فيكتوريا" بحسب تسميتها العلمية، والتي استخرجت منها بروتينة مفلورة عرفت ب"البروتينة الخضراء المفلورة" أو: جي اف بي وأتاحت خصائصها إحراز تقدم ملفت في مجال الطب الحيوي.

منحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2009 لثلاثة علماء درسوا تركيب وعمل الريبوسومات التي توصف بأنها مصنع البروتين في الخلية. والعلماء الثلاثة هم فينكاترامان راماكريشنان وتوماس شتايز وآدا يوناث. وتقوم الريبوسومات بترجمة المفتاح الوراثي إلى بروتينات، والتي تعتبر اللبنات التي تبنى منها جميع الكائنات الحية.

حصل دان شيختمان على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 2011 لاكتشافاته في مجال أشباه البلورات، التي تشكل أنماطا تغطي كل الحيز دون فراغات ولكنها تفتقر إلى التماثل الانتقالي. هذا الاكتشاف يمكن أن يستخدم قريبا في صناعة مقالٍ جديدة لتحل محل مقلاة التيفلون ولتمنع احتراق أو بقاء الأطعمة لاصقة على سطح المقلاة.

الكيمياء الخضراء هي فرع حديث من علم الكيمياء يهدف إلى الحفاظ على الموارد وتوفير الطاقة. وقد حاز ايف شويان من فرنسا والأمريكيان روبرت جربس وريتشارد شروك على جائزة نوبل للكيمياء في 2005 عن ابتكارهم لطرق جديدة لإنتاج المركبات الكيميائية المعقدة، مثلا في صناعة الأدوية. وبذلك نجحوا في إعادة تركيب مواد موجودة في الطبيعة وجعلها أكثر كفاءة وأكثر رفقا بالبيئة.

أنابيب المياه تأتي بالمياه النظيفة إلى بيوتنا وتخرج المياه المستعملة منها. وبهذا الشكل تعمل خلايا الجسم أيضا، كما اكتشف العالمان الأميركيان بيتر آغري ورودريك ماكينون ذلك. وقد نالا على اكتشافهما جائزة نوبل للكيمياء لعام 2003. فقد اكتشفا بروتينا مسؤولا عن جريان الماء في جسم الإنسان والحيوان والنبات وحتى البكتيريا. هذه البحوث ساهمت في فهم عدد كبير من الأمراض التي تصيب الكلى والقلب والعضلات.

ما يمثله الفحم الحجري أو الرياح والشمس بالنسبة لنا كمصدر للطاقة، يمثله "ثلاثي فوسفات الأدينوسين" المعروف اختصارا باسم (ATP)، بالنسبة لخلايا أجسامنا. فبدونها لا يمكننا مثلا شدّ عضلاتنا. وقد منحت جائزة نوبل في الكيمياء لعام 1997 للعالم البريطاني جون إرنست ووكر عن بحثه حول كيفية إنتاج الخلية لجزيء (ATP).

حصل ريتشارد سمولي مع زميليه روبرت كورل وهارولد كروتو على جائزة نوبل في الكيمياء عام 1996 لأبحاثهم عن المركبات الكيميائية وذلك بعد قيامهم بعدد من الدراسات التي أدت إلى اكتشاف شكل جديد من الكربون يكون خماسيَّ أو سداسيَّ الأضلاع مثل كرة القدم. وهذا الاكتشاف كان حدثا مهما في تكنولوجيا الجزيئات، فهو لم يخلق مجالا جديدا في كيمياء الذرة فحسب، بل جعل الأمور تبدو أكثر سهولة في تكوين مواد جديدة.

تقاسم باول كروتزن في سنة 1995 جائزة نوبل في الكيمياء مع شيروود رولاند وماريو مولينا بفضل أعمالهم حول كيمياء الجو وكيفية تكوّن وتحلل طبقة الأوزون. وبفضلهم بتنا نعرف أن أكسيد النيتروجين والكلووفلوروكربون مضرة بالأوزون. وهذا الاكتشاف ساهم في حماية طبقة الأوزون من الدمار، وهي الطبقة التي تحمينا من الأشعة فوق البنفسجية.

حصل العالم السويسري ريتشارد إيرنست على جائزة نوبل في الكيمياء لسنة1991 عن اكتشافاته في تطوير تقنية الرنين المغناطيسي، التي تستخدم في التحليل الكيميائي للأدوية والعديد من المركبات الكيميائية الأخرى. وتستخدم أيضا في مجال الطب في عملية التشخيص بالتصوير بالرنين المغناطيسي للعظام والمخ والقلب والكشف عن الأورام السرطانية.

احتاج العلماء 13 عاما لفك التسلسل الكامل للجينوم البشري. والنتيجة: يتكون الجسم البشري من ثلاثة مليارات لبنة وحوالي 20 ألف جين، وهي المسؤولة عن كون الإنسان إنسانا. ويعود الفضل في فك الجينوم البشري إلى والتر غيلبرت وفريدريك سانغر، اللذين نالا جائزة نوبل للكيمياء عام 1980 لتطويرهما طريقة لوضع تسلسل دقيق للحمض النووي.