1999ko Nobel Sariak

Kimikako Nobel Saria: Erreakzio kimikoak behatzekoahalmena

Erreakzio kimikoak femtosegundo gutxiko denboraldian gertatzen dira. Femtosegundo bakoitza segundo baten 1.000 bilioirena da. Horrek esan nahi du segundo bakar batean bilioika erreakzio kimiko burutu daitezkeela. Beraz, hain azkar gertatzen diren prozesu horietan zer gertatzen ari den jakitea oso zaila da. Behin hasierako molekulek (bakarra ere izan daiteke) erreakzionatzeko behar duten energia jaso eta elkarrengandik nahiko hurbil daudenean, beren atomoek aldaketak jasaten dituzte bukaerako produktuak sortu arte. Prozesu horretako urratsak ezagutzeak erreakzioan eragina duten parametroak argitu ditzake. Erreakzioek, gehienetan, bide bat baino gehiago jarrai dezakete baina kimikarien artean ez dago zalantzarik energia txikiena eskatzen duen bideetatik joango direla.

Kimika kuantikoaren bitartez, kasu bakoitzean bide hori zein den kalkula daiteke. Baina laborategietako langileen artean metodo horiek eztabaida handiak piztu dituzte. Alde batetik, kalkulatzen diren sistemak ezin direlako oso handiak izan, erabilitako ordenagailuen kalkulatzeko ahalmenaren araberakoak izan behar dute. Bestetik, erreakzio-mota guztientzat balio izango duen metodo teoriko orokorrik ez dagoelako. Horregatik, Kimika Teorikoak eskaintzen duen aukera ez da askotan onartu; aldeko jende asko eta kontrakoa ere badago eta gutxi dira teoria eta esperimentua bateratzen ausartzen diren kimikariak. Eszeptizismo nabarmena sortu bada ere, Kimika Teorikoak arrakasta handiak lortu ditu, adibidez, substantzien erreaktibitatea eta propietateak iragartzean.

Zewail-en taldeak erabiltzen duen metodoak erreakzioan eratzen diren tarteko egiturak "ikusteko" edo, behintzat, igartzeko aukera ematen du. Laserraren bidezko espektroskopia-mota bat da edo, beste modu batean esanda, erreakzioaren bitarteko egitura horiek nolakoak diren analizatzeko metodoa. Esanguratsua da azken bi urte hauetako Nobel Sariak kimikaren arlo berarekin erlazionatuta egotea. 1998ko saria Pople-k eta Kohn-ek jaso zuten, Kimika Teorikoaren garapenaren ezinbesteko lanak burutu dutenak. Aurtengo saria Zewail-i emango zaio, "femtokimikaren" garatzaileari.

Fisikako Nobel Saria: Atomoaren barneko indarren matematika

Fisikariek naturan dauden indarrak erlazionatzen hartu duten lana ez da makala izan. Pixkanaka helburua lortzen ari dira, baina guztiak bateratzen duen teoria orokorrik dagoen ala ez eztabaidatzen ari dira fisiko teorikoak. Luzaroan itxaron beharko da argitu arte. Naturan indar grabitatorioa, indar elektrikoa, indar magnetikoa, indar nuklear ahula eta indar nuklear bortitza daude. James Clerk Maxwell (1831-1879) fisikari eskoziarrak pauso handia eman zuen indar elektrikoa eta magnetikoa bateratu zituenean indar elektromagnetikoen formula orokorrak idatzita. Arazoa da indar batzuek distantzia handietan dutela eragina eta, aldiz, beste batzuek oso distantzia txikietan. Adibidez, grabitatearen indarrak gorputz astronomikoen higidura kontrolatzen du eta nuklearrak partikula subatomikoen mailan nabaritzen dira.

"Irismen txikiko" indarren artean elektromagnetismoa eta indar nuklear ahula daude, 't Hooft-en eta Veltman-en teoriak erlazionatu dituenak. Bi indar hauentzat "gauge simetriaren" formula matematikoak garatu dituzte. Gaur egungo ikuspuntutik Maxwell-ena "gauge teoria" bat da. Horretaz baliaturik, ezagutzen ez ziren irrati-uhinen izaera iragarri ahal izan zuen. 't Hooft-en eta Veltman-en teoriaz ere partikula berrien existentzia iragarri dute, Higgs partikula, adibidez. Orain fisikari esperimentalen txanda da partikula hori detektatzeko.

Nobel Saria irabazi duten bi fisikariek aitortzen dute beren lanak ez duela halako aplikazio praktikorik. Baina zientziaren barruan esparru teorikoa lantzeak badu garrantzia, askotan frogatu den bezala. Nobel Sariak zientzialarien komunitatearen onarpena dakarrela argi dago.

Medikuntzako edo Fisiologiako Nobel Saria: Proteinen garraioaren sekretuak

Zelula baten barruan milaka proteina daude. Aminoazidoak elkarri lotuta osatutako makromolekulak dira. Haien zeregin nagusia metabolismoaren erreakzio kimikoak eragitea da. Proteina zehatza behar da erreakzio zehatza egiteko eta, beraz, leku egokian kokatu behar du. Gizakion gorputzean hogei aminoazido-mota erabiltzen dira proteinak osatzeko. Aminoazido horien sekuentzia aldatuta proteina ezberdinak lortzen dira. Eta, hain zuzen, sekuentzia guztiak kodetuta gordetzen dituzte ADN molekulek.

Proteinak etengabe sortzen eta degradatzen ari dira zelula barruan. Aminoazido askeetatik abiatuta, eraikuntza erribosoma izena duten organuluetan gertatzen da. Bertatik leku egokietara iristeko batzuetan mintzak zeharkatu behar dituzte, zelulatik ateratzeko edota zelula barruko beste konpartimentuetara iristeko. Garraioak kontrolatua izan behar du, hau da, proteinak toki zehatzera joan eta bertan bakarrik izan behar du aktiboa.

Blobel-ek helbide hori proteinaren egituran kodetuta azaltzen dela aurkitu du. Proteinaren zati ezin bereizizkoa balitz bezala, helbidearen seinalea ere ADNan dago kodetuta. Gainera, Blobel-en "helbide-seinalearen" hipotesia orokorra da, bai legamietako zeluletan, bai landareetakoetan, bai animalietakoetan modu berean agertzen delako.

Hori jakinda, aplikazioetarako aukerak ugaritzen dira. Batez ere, giza genomaren mapa osatzen denean proteina bakoitzak nora joan behar duen jakingo da. Gaixotasunetan gertatzen diren prozesu askoren ulermena ekar dezake eta estrategia terapeutiko berriak asma daitezke. Gainera, erabiltzen diren medikamentu asko proteinak dira. Beraz, ADN molekula behar bezala aldatuta, medikamentu horiek gorputzaren zeluletan sortuko lirateke.