Ki kap idén Nobel-díjat?

Az október 5-ei héten megtudjuk, kiknek ítéli a Svéd Királyi Tudományos Akadémia a 2009-es Nobel-díjakat. A Thomson Reuters, a világ vezető elektronikus adatszolgáltató vállalata idén is megtippelte, hogy kik az esélyesek a tudományos világ legnagyobb kitüntetésére. Tippük az orvosi-élettani Nobel-díjra bejött.

A Thomson Reuters becslései az egyik legnagyobb publikációs adatbázisban, az Institute of Science Information (ISI) Web of Knowledge-ben szereplő hivatkozásokon és a magas impakt faktorú (vagyis a legrangosabb) folyóiratokban megjelent cikkek számán alapulnak. Jóslataik 2002 és 2008 között összesen 15 esetben bizonyultak helyesnek, többek között a tavalyi évben is, amikor a Kaliforniai Egyetemen dolgozó Roger Tsien és két munkatársa kapta a Kémiai Nobel-díjat a biotechnológiai kutatásokban fontos szerepet játszó zöld fluoreszcens fehérje felfedezéséért.

A Thomson Reuters idén összesen 25 személyt nevezett meg, akik idézettségük alapján most vagy a közeljövőben esélyesek a kémiai, fizikai, orvosi-élettani Nobel-díjra, vagy a közgazdasági Alfred Nobel-emlékdíjra. Köztük volt például az agykutatásban és az orvostudományban nagy jelentőségő funkcionális MRI-t feltaláló japán kutató, egy svájci kémikus, aki festéssel növelte a fényenergiát elektromos energiává átalakító napelemcellák hatékonyságát, és két közgazdász, akik a klímaváltozás hatásait tanulmányozták. A cég tippjei között szerepeltek az öregedésben és a rákban kulcsfontosságú molekulát felfedező kutatók, és a kvantumszámítógépek és a "láthatatlanná tévő" metaanyag fejlesztői is. "Szoros összefüggés figyelhető meg a tudományos irodalomban való idézettség és a kortársak általi elismertség között" - mondja David Pendlebury, a Thomson Reuters munkatársa.

A cég elemzői nem értékelik az irodalmi Nobelre esélyeseket, egyes fogadóirodák szerint valószínűleg az izraeli Amos Oz fogja megkapni a 10 millió svéd koronával járó díjat. 2002-ben egy magyar író, Kertész Imre részesült ebben a megtiszteltetésben a holokausztról szóló Sorstalanság című regényéért.

Az orvosi-élettani idén bejött

A telomérák és a telomeráz enzim felfedezéséért és az ezekkel kapcsolatos úttörő kutatásokért Elizabeth H. Blackburn (University of California San Francisco), Carol W. Greider (Johns Hopkins School of Medicine Baltimore) és Jack W. Szostak (Harvard Medical School) kapták meg a 2009-es orvosi Nobel-t.

A sejtek élettartama a kromoszómák végén található ún. telomerek (másképpen telomérák) hosszától függ. A telomerek szerepe az, hogy védjék a kromoszómák végeit az osztódások során. Hat bázispárnyi szakasz ismétlődéseiből épülnek fel, és kb. 25 000 bázispárnyi hosszúságú szekvenciák. A telomerek szintéziséért és fenntartásáért a telomeráz enzim felelős. Ennek aktivitása sejtjeinkben azonban olyan alacsony, hogy a telomerek minden osztódás alkalmával rövidülnek, mígnem annyira elfogynak, hogy nem tudják megakadályozni a kromoszómák összecsapzódását. A kromoszómák fúziója következtében a DNS-állomány sérülékennyé válik, a sejtosztódáskor feltöredezik, degradálódik, ami a sejt öregedéséhez és halálához vezet. A tumorsejtek halhatatlanságának egyik oka a telomeráz enzim nagyobb aktivitása.

A Thomson Reuters-nél további esélyesek voltak:

Az eukarióta sejtek belsejében lejátszódó membrán-összeszerelés molekuláris folyamatainak, a sejtszervecskék közötti membrán-összeolvadásoknak és a vezikuláris transzportfolyamatoknak a leírásáért: James E. Rothman (Yale University), Randy Schekman (University of California Berkeley és Howard Hughes Medical Institute).

A membránnal körülzárt hólyagok révén megvalósuló sejten belüli szállítási folyamatokban két sejtszervecske, az endoplazmatikus retikulum és a Golgi-készülék játszik főszerepet. Az alapelveket élesztővel (Saccharomyces cerevisiae) végzett kutatások folyamán dolgozták ki, és most kezdik alkalmazni az ismereteket a proteintranszport genetikai rendellenességeinek vizsgálatában. A Howard Hughes Medical Institute 20 év alatt 13 Nobel-díjast adott a világnak.

A funkcionális MRI (fMRI) fejlesztését lehetővé tévő alapvető felfedezésekért: Seiji Ogawa (Ogawa Laboratories for Brain Function Research, Tokió).

A 2003. év orvostudományi Nobel-díját Paul C. Lauterbur amerikai és Peter Mansfield brit tudós kapta az MRI-ért. A mágneses rezonancia-vizsgálat (MRI) olyan képalkotó eljárás, amelynek segítségével részletes, két-, illetve háromdimenziós képek készíthetők a szervekről, szövetekről. Az MRI-vizsgálat ma már szinte rutineljárás, világszerte évente mintegy 60 millió vizsgálatot hajtanak végre. Ennek továbbfejlesztett változata a valós idejű vizsgálatokat lehetővé tévő funkcionális MRI (fMRI), amely forradalmasította az agykutatást és tovább tágította a képalkotás klinikai alkalmazásának határait.

Impakt faktor

A tudományos folyóiratok átlagos idézettsége alapján megalkotott mutatószám, bevezetése Eugene Garfield, az Institute of Science Information (ISI) alapítójának nevéhez fűződik. Az aktuális impakt faktorokat az évenként kiadott Journal Citation Reports tartalmazza. A kutatók igyekeznek publikációikat minél magasabb faktorszámú folyóiratban megjelentetni, remélve, hogy minél többen fognak rájuk hivatkozni. A legmagasabb impakt faktorral rendelkező folyóiratok közé tartozik a Nature, a Science és a New England Journal of Medicine. Az ISI és a Journal Citation Reports is a Thomson Reuters birodalom része.

Az idei tippek a fizikai Nobel-díjakra

Az Aharonov-Bohm hatás és a Berry fázis felfedezéséért: Yakir Aharonov (Chapman University, Calif.), Sir Michael V. Berry (University of Bristol).

Az Aharonov-Bohm hatás egy kvantummechanikai jelenség: egy elektromosan töltött részecskére azon a helyen is hat az A elektromágneses vektorpotenciál, ahol mind a B mágneses tér, mind az E elektromos tér értéke nulla. Következésképpen a vektorpotenciállal a jelenségek tágabb köre írható le, mint az elektromos és mágneses terekkel. A klasszikus elekromágnesességben e kétfajta leírás ekvivalens, a kvantumelektrodinamikában a vektorpotenciál az alapvetőbb. Az elektromos és a mágneses terek leszármaztatása a vektorpotenciálból nem megfordítható művelet (nem létezik inverze). Ezenkívül léteznek olyan fizikai jelenségek, melyek csak a vektorpotenciáltól függnek. Az Aharonov-Bohm hatás éppen ilyen, ennek legnevezetesebb esete az Aharonov-Bohm szolenoid-effektus, mely szerint egy hosszú, áramjárta szolenoid belsejében a hossztengely mentén haladó töltött részecske hullámfüggvényének fázisa eltolódik. Az eltolódás oka a szolenoid belsejében levő mágneses tér, jóllehet a részecske pályája mentén ennek értéke nulla, mi több, deriváltja (gradiense) is nulla. Ezt a fázis-eltolodast kísérletileg is sikerült megfigyelni, és ez azt is igazolta, hogy a lokálisan ható klasszikus elektromágneses tér fogalma nem elégséges a kvantummechanikai előrejelzésekre. A jelenség során észlelt fáziseltolódás neve Berry fázis, más néven geometriai fázis, mely más, még klasszikus ciklikus mozgásoknál is fellép.

A kvantumoptika és a kvantumszámítógépek megalapozásáért: Juan Ignacio (Max Planck Institute), Peter Zoller (University of Innsbruck).

Hideg atomok, kvantumoptika, kvantuminformáció: mindhárom kulcsszó a kvantumszámítógépek fejlesztéséhez tartozik, melynek elméleti leírása 1995-ben született meg, és azon a sejtésen alapult, hogy az úgynevezett ioncsapdákban lehűtött atomok ionjai elektromos tér által befoghatók és lézerrel manipulálhatók (beírás, kiolvasás). Már léteznek mikroskálájú kvantumszámítógép prototípusok, melyek az ioncsapda elvén működnek. Ezekben a kvantuminformáció elemi egysége a qubit, melynek értéke két állapot, a 0-ás és az 1-es szuperpozíciója. A qubitet megvalósító rendszer atomi méretű, például egy polarizált foton vagy egy vegyértékelektron spinje. Az utóbbi esetben a qubit ionja ioncsapdában van. A qubitekkel való műveletek nagy előnye a gyorsaság, mert a szuperponált állapotok egy lépésben dolgozódnak fel, míg a hagyományos számítógépek egymás után hajtják végre az utasításokat.

A negatív fénytörés megjósolásáért és felfedezéséért: Sir John B. Pendry (Imperial College of Science and Technology, London), Sheldon Schultz (University of California San Diego), David R. Smith (Duke University).

Akkor negatív a fénytörés, ha a törésmutató is negatív. Ennek megvalósítására az úgynevezett metaanyagok képesek, melyeknek mind a permittivitása, mind a permeabilitása negatív. Negatív fénytöréskor a törőfelület két oldalán levő anyagok egyikében pozitív a fény fázissebessége, a másikban - a metaanyagban - negatív. A metaanyagokból szuperlencséket lehet előállítani, melyek úgy térítik el a tárgyra érkező fénysugarakat, hogy azok a metaanyaggal beburkolt tárgyat megkerülve folytatják útjukat, így a tárgy helyett annak háttere látszik, maga a tárgy pedig gyakorlatilag láthatatlan lesz. Metaanyagokkal már több kísérlet történt láthatatlanná tevő burkolatok készítésére. Tökéletes álcázást eddig a metaanyagok fénytörésének frekvenciafüggése miatt nem sikerült megvalósítani. Az eddig létrehozott metaanyagok nem homogének, hanem egymást kiegészítő tulajdonságú apró elemekből állnak, melyek egyike az elektromos, másika a mágneses tulajdonságot, együttesük pedig a negatív törésmutatót biztosítja. Ha az alkotó elemek mérete kisebb a fény hullámhosszánál, akkor optikailag homogén a metaanyag, a fény nem különbözteti meg az összetevőit. A metaanyagoknak az álcázáson kívül az optikai távközlésben, az optikai adattárolásban és az optikai alapú számítógép létrehozásában lehet nagy szerepe.

Az idei tippek a kémiai Nobel-díjakra

Új típusú napelemcellák fejlesztéséért: Michael Gratzel (Swiss Federal Institute of Technology).

A Gratzel-cellák a fényelnyelő képességet festékkel növelő napcellák, a fotonok a festékkel reakcióba lépve hoznak létre elektromosságot. A festékenyag ún. optikailag gerjeszthető, ruténium-alapú festék, ezt egy nagy felülettel rendelkező titán-dioxid nanostruktúrára viszik fel. A Gratzel-cellák teljesítménye ugyan még nem éri el a szilícium-alapú napcellákét, de nagy előnyük, hogy kedvezőtlenebb fényviszonyok mellett is alkalmazhatók, gyártási költségük alacsonyabb, és környezetre nem ártalmas anyagokat használnak fel előállításuk során.

A DNS-en zajló töltéstranszfer alapjainak kutatásáért: Jacqueline K. Barton (California Institute of Technology), Bernd Giese (University of Basel), Gary B. Schuster (Institute of Technology Atlanta).

Szerves molekulák katalizátorként való használatáért: Benjamin List (Max Planck Institute).

A kutatók célja az volt, hogy kis szerves molekulákat katalizátorként használva olyan 100%-os hozamú kémiai reakciókat tudjanak kivitelezni, amelyeknél nem használnak toxikus anyagokat, védőcsoportokat melegítésre, hűtésre és úgynevezett inertgáz atmoszféra létrehozására. A tapasztalatok szerint a szerves molekulák is lehetnek hatékony és szelektív katalizátorok. Benjamin List kutatócsoportja számos, kis szerves molekula által katalizált reakciót fedezett fel. Legaktuálisabb kutatási témájuk az első olyan hidrogénezési reakció, amit teljes egészében fém használata nélkül, aszimmetrikus szerves katalízissel fognak kivitelezni.

Az orvosi-élettani Nobel-díjakat október 5-én (hétfőn), a fizikai kedden, a kémiait szerdán jelentik be.

Két új Nobel-díjat szeretnének vezető kutatók

A Nobel-díj rendszere nem felel meg többé eredeti céljának - véli a világ tíz prominens tudósa, akik szerint legalább két további díjjal kellene kibővíteni a választékot az "elfeledett" kutatók elismerésére. A tudósok, akik nyílt levélben fordultak a Nobel Alapítványhoz, rámutatnak, hogy az Alfred Nobel által létesített elismerés rendkívül sokat tett a tudomány fejlődése érdekében. Ám 1895 óta, amikor Alfred Nobel megírta végrendeletét, alapvetően megváltozott a tudomány, az örökhagyónak nem lehetett ismerete az éghajlatváltozásról, ahogy az AIDS-ről sem, nem tudhatott olyan új tudományterületekről, amelyek jobbá tehetik világukat. Az 1901 óta évente odaítélt Nobel-díj rendszerét ezért át kell alakítani, hogy megfeleljen a XXI. század követelményeinek, kihívásainak - olvasható a The Times online kiadásában.

A levél aláírói rámutatnak, hogy a mostani rendszer az élettudományok - vagy orvostudomány, a fizika, valamint a kémia területén elért eredményeket ismeri el. Számtalan olyan tudóst eleve kizár a rendszer, akik ugyan bőven rászolgáltak a Nobel-díjra, de az evolúciós biológia, közegészségügy, környezeti tudományok, vagy ökológia terén nincs lehetőség az elismerésre - írja az MTI.

"Charles Darwint sem lehetett volna Nobel-díjjal elismerni a Fajok eredete című munkájáért, ahogy nem részesülhetett volna a legmagasabb tudományos elismerésben Sir Richard Doll sem, aki elsőként fedezte fel az összefüggést a dohányzás és a tüdőrák között" - hangsúlyozzák a tudósok.

A levél szerzői szerint legkevesebb két új Nobel-díjra lenne szükség - az egyikkel a környezeti tudományok, a másikkal a közegészségügy területén dolgozó tudósokat kellene elismerni. A Nobel-békedíjhoz hasonlatosan ezekkel személyeket és intézményeket egyaránt ki lehetne tüntetni. A tudósok szerint célszerű lenne vagy szélesíteni az orvosi Nobel-díjjal jutalmazható kutatási területek számát, vagy újakat alapítani a biológiai alapkutatások és magatartástudomány terén elért eredmények elismerésére.

Az aláírók között van többek között Tim Hunt, akit 2001-ben részesült orvosi Nobel-díjban, valamint Steven Prinker, a Harvard Egyetem fiziológiaprofesszora. A szerzők között egyébként három olyan tudós is található, akit az új rendszer alapján tüntethetnének ki Nobel-díjjal - ez Peter Raven, a világ egyik legelismertebb botanikusa, Edward Osborne Wilson biológus, a Harvard Egyetem professor emeritusa, s Frans de Waal, az atlantai Emory Egyetem professzora, aki a főemlősök viselkedésével foglalkozik.