Przepis na Nobla. "Początek w laboratoriach"Przepis na Nobla. Technologie i rozwiązania, które trafiają do mas w formie gotowego produktu, swój początek mają w laboratoriach

Nie jest tak, że Noble dostaje się za to, co jest modne, jak mogłoby się pozornie wydawać po tegorocznych nagrodach, gdy wyróżnienie trafiło do fizyków zajmujących się zmianami klimatycznymi. Jest na odwrót.

Zwykłe życie, nauka i Nagrody Nobla tworzą konglomerat. Kiedy przy rodzinnych obiadach ludzie rozmawiali o tym, jak niezwykłą sprawą jest zajrzenie w głąb człowieka za sprawą specjalnego promieniowania, Nobla dostała Maria Skłodowska-Curie za odkrycie promieniotwórczych pierwiastków. Gdy w sierpniu 1945 r. oczy świata zwrócone były na Hiroszimę i Nagasaki, Otto Hahn czekał na odebranie Nagrody Nobla za rozszczepienie jądra atomu. W czasach, gdy klonowanie i eksperymenty genetyczne nie schodziły z pierwszych stron gazet, Nagrody Nobla otrzymywali chemicy specjalizujący się w biochemii: Berg, Sanger i Gilbert za badania kwasów nukleinowych (1980) oraz Smith i Mullis za badania, najogólniej mówiąc, DNA (1993).

Technologie i rozwiązania, które trafiają do mas w formie gotowego produktu, swój początek mają w laboratoriach naukowców. Dzięki wdrożeniom (oby nie tak niszczycielskim jak bomba atomowa) ludzie mogą poznać, korzystać i omawiać osiągnięcia nauki. Nie jest więc tak, że Noble dostaje się za to, co jest modne, jak mogłoby się pozornie wydawać po tegorocznych nagrodach, gdy wyróżnienie trafiło do fizyków zajmujących się zmianami klimatycznymi (Syukuro Manabe i Klaus Hasselmann). Jest na odwrót. Nauka jest awangardą wszelkich ruchów na świecie i poprzedza wszelką aktywność: przemysł, medycynę, zbrojenia, ochronę klimatu itd. To, o czym się aktualnie mówi lub ze zdziwieniem odkrywa, z pewnością dziesięć lat wcześniej stało się już obiektem badań naukowych.

Nobel za wszy

Jest i tak, szczególnie w przypadku medycyny, że Nagrodą Nobla honoruje się tych, którzy znaleźli rozwiązania na trapiące ludzkość problemy. W 1928 r. wyróżnienie trafia do rąk pracującego w Tunisie francuskiego lekarza Charles’a Julesa Henry’ego Nicolle’a. W tym czasie populacje miast całego świata są już bardzo duże. Za duże z punktu widzenia bakteriologicznego. Miesiące dzielą biologów od wynalezienia antybiotyku. Jednak ludzkość będzie musiała czekać jeszcze ponad dekadę, zanim antybiotyki się upowszechnią. Epidemie tyfusu od lat dziesiątkują miasta wyniszczonej wojną i biedą Europy. Rozwiązaniem jest poznanie mechanizmu rozprzestrzeniania się choroby. Odkrycie, którego dokonał Nicolle, umożliwia profilaktykę, a w efekcie znaczące ograniczenie zarazy. Francuz łączy z sobą fakty: ugryzienia przez wszy i zakażenie chorobą. Za dostrzeżenie tego powiązania i odkrycie, że tyfus przenoszony jest przez wszy, otrzymał Nagrodę Nobla.

W tym miejscu konieczne jest przytoczenie losów niezwykłej postaci, bardzo interesującej właśnie w kontekście Nagrody Nobla. Polak, profesor Uniwersytetu Lwowskiego Rudolf Weigl był kolegą Nicolle’a. Z urodzenia był Austriakiem, wybrał jednak bycie Polakiem. Pracował we Lwowie, od początku kariery naukowej zajmując się tyfusem. Kierował laboratorium badawczym, którego osiągnięcia były prawdziwą sensacją. Weiglowi udało się bowiem stworzyć szczepionkę przeciw tyfusowi. Akcja szczepienia jego preparatem uratowała w Chinach tysiące istnień. Sam osobiście pojechał w 1939 r. szczepić ludzi w Abisynii, gdzie wybuchła epidemia.

Podczas wojny, ryzykując życie, odmówił podpisania volkslisty, podkreślając swoją polskość. Pracował wówczas w Instytucie Badań nad Tyfusem Plamistym i Wirusami, choć nie bez dylematów moralnych – placówkę przejęli Niemcy. Jego postawa była jednak poza jakimikolwiek zarzutami: zatrudniał, chroniąc przed śmiercią, wybitnych polskich matematyków, nigdy nie wchodził w układy z Niemcami – wręcz przeciwnie – narażał im się swoją niezłomnością, odmówił objęcia placówki naukowej w Berlinie. Prace nad leczeniem tyfusu kontynuował z myślą o uratowanych ludziach. Jego szczepionka trafiła za mury getta warszawskiego, do partyzantów, w ręce ludności cywilnej. Weigl do Nagrody Nobla zgłaszany był wielokrotnie. Przeciwko przyznaniu jej naukowcowi występowali zarówno Niemcy, jak i władze komunistyczne, które po wojnie cały czas szykanowały naukowca.

Tylko Harvard

Zdecydowanie łatwiej mają Amerykanie. Bycie naukowcem na Uniwersytecie Harvarda zwiększa szansę na Nobla w stosunku do pracownika innej uczelni o 1000 proc. Przez ostatnie 20 lat Nobla otrzymało sześciu harwardzkich fizyków, dziewięciu chemików, siedmiu medyków i jedenastu ekonomistów! Od początku istnienia nagrody aż 165 osób z tej amerykańskiej uczelni otrzymało Nobla. Za Harvardem, w kategorii największej liczby laureatów, jest brytyjski Cambridge – 121 osób.

Warta przyjrzenia się jest uczelnia zlokalizowana w tym samym stanie co Harvard – Massachusetts Institute of Technology. W rankingu Nagród Nobla ma szóste miejsce. Jednak jeśli weźmie się pod uwagę XXI w., jest prawdziwą potęgą: zajmuje drugie miejsce, z liczbą 47 laureatów. Naukowcy z Massachusetts specjalizują się w zdobywaniu Nagród Nobla z ekonomii: 24 osoby w ostatnich dwóch dekadach! W tym czasie sześciu naukowców z tej uczelni otrzymało Nobla z chemii, dziesięciu z medycyny i sześciu z fizyki.

Jeśli chodzi o fizykę, to największą kuźnią talentów z tej branży, obok Harvardu, jest Uniwersytet Princeton zlokalizowany w New Jersey. To tam odkryto naturę początków Wszechświata i to, jak wyglądał Wielki Wybuch (James Peebles, Nobel 2019) – Princeton przoduje w badaniach kosmologicznych. Również badane od lat fale grawitacyjne, będące odkształceniem czasoprzestrzeni, właśnie na tej uczelni doczekały się wynalezienia dla nich detektora.

W Europie najwięcej noblistów ma uniwersytet Cambridge (121), Oxford (72) i Uniwersytet Humboldta w Berlinie (57). Niemniej jednak, jeżeli weźmie się pod uwagę wyłącznie XXI w., to na prowadzenie wysunął się, tuż za Cambridge, Uniwersytet Paryski, który w ostatnich dwóch dekadach miał 12 noblistów różnych kategorii. Najlepsze pod względem liczby laureatów uczelnie azjatyckie to: uniwersytety z Kioto (19 laureatów) i Tokio (18 laureatów) oraz Uniwersytet Hebrajski w Jerozolimie (16 laureatów).

Fizyka 90-latków

Wracając do tegorocznych nagród. W dziedzinie chemii Nobel powędrował do Benjamina Lista (Instytut Maxa Plancka) i Davida MacMillana (Uniwersytet Princeton) za badania nad symetryczną organokatalizą. Metoda ta ma zastosowanie m.in. w produkcji leków, w agrochemii czy chemii materiałowej.

W dziedzinie fizyki wyróżniono dwa tematy. Pierwszy, zgłębiany przez Giorgia Parisiego z Uniwersytetu Rzymskiego „La Sapienza”, dotyczy złożonych systemów fizycznych i wzajemnego oddziaływania nieporządku i fluktuacji w układach fizycznych. Drugi temat Królewska Szwedzka Akademia Nauk określiła jako „fizyczne modelowanie klimatu Ziemi, kwantyfikację zmienności i wiarygodne przewidywanie globalnego ocieplenia”. Jego badaniem zajmowało się dwóch fizyków Japończyk Syukuro Manabe (znów Uniwersytet Princeton!) i Niemiec Klaus Hasselmann z Instytutu Maxa Plancka.

To, co obecnie jest medialnym tematem, a przez niektórych kwestionowaną sprawą – ocieplenie klimatu i rola w tym procesie działalności człowieka – było dziesiątki lat temu udowodnione przez tych dwóch naukowców, obecnie 90-latków ( jedni z najstarszych laureatów). Obaj tworzyli fizyczne modele klimatu Ziemi w czasach, kiedy nikt jeszcze nie przejmował się zjawiskiem zmian klimatycznych. To oni równolegle w latach 60. i 70. odkrywali, że podwyższona temperatura w atmosferze jest spowodowana emisją dwutlenku węgla, co również przekłada się na zwiększenie temperatury na powierzchni Ziemi, oraz że emisja CO2 ma źródła antropogeniczne.

Jak ważny jest tegoroczny Nobel z „klimatu”, pokazuje postawa innego noblisty. Kontrowersyjny biochemik Kary Mullis, surfer, zwolennik LSD i astronomii zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1993 r. za to, że wynalazł przełomową metodę reakcji łańcuchowej polimerazy, czyli powielania łańcuchów DNA. Jednocześnie zaprzeczał istnieniu globalnego ocieplenia i dziury ozonowej. Gdyby żył (zmarł dwa lata temu), być może werdykt akademii noblowskiej przekonałby go, że klimat faktycznie się zmienia i człowiek ma w tym udział.

Jeszcze bliższe człowiekowi zagadnienia badali dwaj amerykańscy biolodzy. Pochodzący ze wspomnianego Massachusetts Institute of Technology David Julius oraz Ardem Patapoutian z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles otrzymali Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii za odkrycie receptorów temperatury i dotyku. Szczególnie atrakcyjne do prześledzenia dla szerokiej publiczności badania prowadził Julius. Wykorzystywał kapsaicynę – bardzo piekącą substancję obecną w papryczkach chili, aby zidentyfikować receptory czuciowe reagujące na ciepło w zakończeniach nerwowych skóry. Dzięki temu udało się zidentyfikować najważniejsze brakujące ogniwa w zrozumieniu złożonej interakcji między zmysłami człowieka a środowiskiem zewnętrznym.

Bezkonkurencyjna Maria

Może polskie instytucje naukowe nie mają osiągnięć na niwie noblowskiej, jednak Maria Skłodowska-Curie rekompensuje ten brak. Ona wraz z członkami swojej rodziny: córką, mężem i zięciem, mają w sumie pięć Nobli. Skłodowska jest jedyną podwójną noblistką wśród kobiet, jedną z czterech osób posiadających więcej niż jednego Nobla, jest także laureatką w dwóch różnych kategoriach (chemia i fizyka). Jako jedyna osoba na świecie ma córkę, która też otrzymała Nobla. Wraz z mężem są pierwszym z sześciu tandemów mąż–żona, który otrzymał Nobla, drugim jest jej córka ze swoim mężem. Jest pierwszą kobietą, która otrzymała tę nagrodę i jedną z czterech kobiet laureatek w dziedzinie fizyki.

Artykuł 42/2021 numeru tygodnika „Sieci”.