- Эндрю Бенсон — Поглощение углекислого газа растениями
- Дмитрий Менделеев — Периодическая таблица элементов
- Фред Хойл — Синтез химических элементов в звёздах
- Джаслин Белл Бёрнл — Пульсары
- Никола Тесла — Радиосвязь
- Альберт Шатз — Стрептомицин
- Ву Цзяньсюн — Нарушение чётности
- Освальд Авери — Наследственность через ДНК
- Дуглас Прашер — Зелёный флуоресцентный белок
- Лиза Мейтнер — Ядерное деление
- Ральф Штейнман — Награждён Нобелевской Премией посмертно
Все студенты биологи на какой-то стадии должны будут изучать цикл Кельвина. Это цепь реакций, происходящая в растениях, позволяющая им удерживать углекислый газ. Эти реакции, происходящие в хлоропластах, являются источником энергии для растений. Понимание этих процессов ведёт к пониманию существования жизни на Земле.
Благодаря использованию радиоактивных молекул стало возможным изучение каждого этапа всего цикла. Так был объяснён цикл Кельвина. Используя углерод-14 углекислого газа, можно проследить весь путь углерода, начиная с атмосферы и заканчивая финальным этапом – продуцированием углевода. Это исследование проводилось Мельвином Кельвином, Эндрю Бенсоном (справа на фотографии) и Джеймсом Бесшамом. Когда в 1961 эта выдающаяся работа была удостоена Нобелевской Премии, её получил только Кельвин. Между Бенсоном и Кельвином возникли неприятные отношения. Когда Кельвин опубликовал свою автобиографию он совершенно не упомянул Бенсона, несмотря на то, что вспомнил о многих других, с кем работал. Существует достаточно весомых доказательств того, какой значительный вклад внёс Бенсон, так что этот поступок трудно объяснить. Отдавая должное Бенсону, некоторые учёные называют цикл Кельвина циклом Бенсона-Кельвина. Те, кто сегодня исследуют фотосинтез, широко используют термин «С3» — элегантное название для элегантного цикла.
Менделеев не был ни первым, кто создал периодическую таблицу элементов, ни первым, кто предложил периодичность химических свойств элементов. Достижением Менделеева было определение этой периодичности и на основе этого — составление таблицы элементов, что дало точную информацию для будущих открытий. Другие попытки создания такой таблицы были неудачны, так как включали все известные на тот момент элементы. Менделеев же оставил пустые клетки для ещё не открытых элементов. Используя периодичность таблицы, было возможным определить все физические и химические свойства пропущенных элементов. Сегодня закон периодичности является базовым в химии и физике.
Менделеев жил до 1907 года, таким образом было достаточно много времени, чтобы наградить его Нобелевской премией за его работу. Фактически он был номинирован на Нобелевскую премию в области химии в 1906 году, и считали, что он её получит. Хотя Архениус, которого сверлила неприязнь к Менделееву, потребовал отдать награду Генри Моисону за его работу с фтором. Так или иначе между этими двумя учёными существовала определённая неприязнь; Менделеев умер в 1907 году и не смог получить премию.
Кстати говоря, другой учёный должен был быть отмечен за разработку периодической таблицы элементов, Юлиус Лотар Мейер. Он «дошёл» до таблицы несколькими месяцами позже, чем Менделеев, и его таблица была почти такой же, как и русская. Многие признавали его в то время, так как он сумел достичь, почти того же, что и Менделеев. Тем не менее, Мейер умер в 1895 году, поэтому он никогда не номинировался на Нобелевскую Премию.
Возможно, Фред Хойл наиболее известен за введение им термина «Большой взрыв», которым описывают рождение Вселенной. Он высмеивал тех, кто считал, что Вселенная имеет определённое начало, и всё началось с большого взрыва. Его вкладом в науку стало предложение об источнике тяжёлых элементов, существующих во вселенной. Каким образом водород и гелий превращаются в более тяжёлые существующие элементы? Хойл предложил, что превращение происходит внутри звёзд, где есть энергия для этого ядерного преобразования. Теория синтеза химических элементов в звёздах была опубликована в его революционной работе под названием «Синтез элементов в звёздах». Хойл был одним из соавторов этой работы с Маргарет Барбидж, Джеффри Барбидж и Вильямом Фоулером. В 1983 году Фоулер подел с Сабрахманяном Чендрасекаром Нобелевскую Премию в области физики за теорию образования элементов в звёздах путём слияния.
У многих людей была своя теория, почему Хойл не был номинирован на Нобелевскую Премию. Он был одним из первых, кто развивал теорию, он многое сделал для теоретической физики и тем более странно, что он был отвергнут. Хойл был известен за поддержку непопулярных теорий, что ещё больше снижало его шансы быть выбранным. Его отказ от теории большого взрыва и рождения Вселенной был, возможно, решающей причиной исключения его из номинантов на Нобелевскую Премию. Он также не поддерживал идею химической эволюции, приводящей к развитию жизни, что было ключевым моментом в теории эволюции. Это сделало его часто цитируемой личностью в образованных кругах общества.
Пульсары были открыты случайно, когда изучалась радио-эмиссия от звёзд в поисках излучения, образующегося солнечным ветром. Для этого изучения требовался большой радиотелескоп. Джаслин Белл, как студентка на степень доктора философии, помогла строить этот телескоп на более, чем четырёх акрах земли, используя тысячу клемм и более 120 миль проводов. Проект Беллы включал постоянное наблюдение за тоннами бумаги в поисках радиоисточников. Белл заметила какое-то отклонение как раз таки во время просмотра этих бумаг и решила, что это требует дальнейшего изучения. Когда эту аномалию стали изучать, оказалось, что регулярный импульс повторялся каждые 1.3 секунды. Когда Белл показала это своему начальнику, Антони Хьювишу, он посчитал это просто помехами, создаваемыми самим человеком. Период в 1.3 секунды посчитали слишком коротким для того, чтобы соотнести эти импульсы со звёздными. Этот сигнал окрестили МЗЧ-1 (LGM-1) Маленький Зелёный Человечек – 1. Когда позже были открыты другие импульсы в разных частях неба, стало понятно, что импульсы были природного происхождения. Эти источники были названы пульсарами, короткими для пульсирующих звёзд.
За его работу в области радиоастрономии, а именно за «его решающую роль в открытии пульсаров» Хьювишь был награждён Нобелевской Премией в области физики в 1974 году. Хьювишь разделил премию с другими радиоастрономами, но не с Белл, несмотря на её определённый вклад в их открытие и её упорную погоню за аномальным сигналом, что и привело к открытию первых четырёх пульсаров. В конце концов, она ещё и должна была поддерживать выбор Нобелевской комиссии.
В 1909 году Гульельмо Маркони был удостоен Нобелевской Премии за его работу в области радиосвязи. Нет никаких сомнений в том, что Маркони проделал очень важную работу для развития радио и разработал закон об отношении длины радиоантенны к возможной дистанции вещания. Маркони известен, как отец радиопередач на большие расстояния. Тем не менее, есть причины считать, что премия должна была быть разделена с Никола Теслом.
У Теслы был практически легендарный статус со всеми теми странными историями, которые приклеились к этому эксцентричному изобретателю. Тесла начал читать лекции о радиосвязи в 1891 году и вскоре после этого начал демонстрировать приборы, использующие беспроводной телеграф. Между 1898 и 1903 годами Тесла запатентовал несколько своих открытий на тему радио. Закон о патентах довольно сложный, и до 1940-х годов суды США не признавали того, что Тесла изобрёл свои устройства раньше Маркони. Таким образом, у Тесла был хороший шанс попасть в список Нобелевских номинантов в 1909 году. Но премия досталась Маркони.
Конечно, Тесла сделал несколько работ в других областях, достойных Нобелевской премии. Тесла наиболее известен за вклад в изобретение переменного тока и его передачу, используя высокое напряжение, получаемое с генератора. Великим конкурентов для Тесла был Томас Эдиссон, который боролся за постоянный ток. Говорят, хотя это и трудно доказать, что борьба за премию между двумя людьми ведёт к тому, что её не получает ни один. Ни один не признает награду второго, и они никогда не поделят награду, так что никому её и не дали.
Туберкулёз был одним из основных смертельных заболеваний, от которого страдало человечество. Казалось, что в 1940-х годах пришёл конец веку бактериальных инфекций, когда был изобретён пенициллин. К сожалению, пенициллин бессилен против бактерий, вызывающих туберкулёз. Это происходит от того, что бактерии разделяются на виды в зависимости от структуры оболочек клеток — Грамположительный (с толстыми стенками) и Грамотрицательный (с тонкими стенками). Пенициллин работает с Грамположительными и не работает с Грамотрицательными бактериями, такими как туберкулёз. Нужен был антибиотик, который бы убил эту бактерию. Это и стало целью, которую преследовал молодой исследователь Шатз. Он вырастил огромное количество видов бактерий стрептомицина и тестировал их способности противостоять Грамотрицательным бактериям. Всего через несколько месяцев Шатз получил свой антибиотик, который назвал стрептомицином. Этот антибиотик подтвердил свою эффективность против туберкулёза и ряда других бактерий, устойчивых к пенициллину.
В 1952 году руководитель Шатза — Селман Вексман был удостоен Нобелевской премии «за открытие стрептомицина». Что бы там некоторые не говорили, награда была, фактически, за более обширную научную работу Вексмана, но официальная версия была иная. Шатза убедили передать свои права на патент стрептомицина и пресса все заслуги преписала Вексману. Шатз подал в суд на Вексмана, требуя свою долю гонорара за стрептомицин, и был официально признан соавтором открытия. Это случилось в 1950 году, но он до сих пор отказывается делить награду.
Многие годы Закон чётности в квантовой механике считался истиной. Закон чётности очень прост (должен сказать, по профессии я не физик) свойства физических систем, которые являются зеркальным отражением друг друга, должны быть идентичны. Закон чётности правдив для трёх фундаментальных сил : электромагнетизма, гравитации и мощной ядерной силы. Двое учёных – Чанг Дао Ли и Чен Нинг Янг — высказали предположение, что закон сохранения чётности не работает со слабыми ядерными силами.
За их работу, опровергающую теорию чётности в слабых ядерных силах, Ли и Янг были удостоены Нобелевской Премии в области физики в 1957 году. Экспериментально доказательство их теории было предоставлено Ву Цзяньсюн. Ву спроектировала и провела расчёты бета-распада, который подтвердил, что чётность не сохраняется в слабых ядерных силах. С тех пор были свободные места на получение Нобелевской Премии за доказательство нарушения чётности и работа Ву была очень значимой в принятии нечётности, так что очень странно то, что она не была удостоена части награды.
Невозможно себе представить современную биологию без ДНК и генетики. Сегодня мы знаем, что ДНК и генетика тесно связаны, но в начале 20 века считалось, что молекулы, передаваемые по наследству, являлись формой белка. Другие выдвигали теории о том, что есть наследуемая молекула и что она может изменяться под воздействием рентгеновских излучений, но никто не знал что это такое до эксперимента Авери – МакЛлойд – МакКарти. Эксперимент показал, что если убитую в период размножения молекулу бактерии поместить в живую бактерию, то она изменит её. Эта работа дала возможность спасти наследуемые молекулы от смерти. Молекулы, которые они определили, как способные трансформировать бактерии, подтвердили существование ДНК. Это был первый раз, когда гарантированно была определена роль молекул в наследственности.
Некоторые научные историки сомневаются в том, была ли работа Авери настолько важна, как её описывают. Не было доказано, что ДНК является главной частью наследственности всех живых организмов. Конечно, эта работа не вызвала больших волнений в учёных кругах, но её хорошо приняли и она достаточно сильно повлияла на других учёных. Даже если сузить область работы до переноса смерти бактерий, тогда Нобелевская Премия должна была быть получена за открытие в области медицины. Его работа стоит отдельно в этом списке и не потому, что он не предполагал других Нобелевских Премий в области ДНК.
Многие организмы биолюминесцентны, но особенную помощь биологии в изучении этого свойства оказала медуза Aequorea Victoria. В биохимии белков очень важно знать, в какой именно части тела находится белок. Извлечённый из Aequorea Victoria флоуресцентный белок (GFP) позволил учёным воссоздать её тело и благодаря очень простым техникам понять, где находится протеин. GFP важен потому, что он стойкий, проявляет себя внутри живых организмов и может использоваться для исследования того, работают ли ваши генетические опыты – светится ли созданный вами организм, когда вы светите на него? Клонирование GFP и цепей ДНК впервые было проведено Дугласом Прашером в 1992 году. С тех пор GFP стало одним из самых используемых инструментов в биологии.
В 2008 году трое учёных были удостоены Нобелевской Премии за открытия в области химии. А именно за улучшение GFP, как биохимического средства. Это случилось после того, как Пашер покинул Академию и работал, как водитель автобуса. Все три лауреата согласились с тем, что вклад Прашера был огромным и поблагодарили его в своих Нобелевских речах. Они оплатили присутствие Прашера и его жены на Нобелевской церемонии. С тех пор Прашер вернулся в Академию.
Ядерное деление – это деление атомного ядра на более мелкие частицы обычно с освобождением нейтронов. С тех пор, как деление может происходить из-за бомбардирования атомов нейтронами, это может привести к цепи реакций, в которых одно распавшееся ядро освобождает нейтроны, благодаря которым распад продолжается, выделяются ещё нейтроны, продолжая распад и так далее. Распад сопровождается выделением энергии. Таким образом, цепь распадов может быть использована для создания заводов с ядерными реакторами и атомных бомб. Ядерное деление посредством бомбардирования нейтронами было открыто в 1938 году, когда Отто Ханн определил, что продуктом распада урана является барий. Это привело к пониманию того, что продукты ядерного распада намного легче оригинальных атомов.
Лиза Мейтнер, жившая в Швеции из-за антиеврейского режима в Германии и её племянник Отто Фрих объяснили, что масса, теряющаяся в процессе распада на самом деле превращается в энергию. Согласно знаменитому закону Эйнштейна, если вы изменяете маленькое количество массы, вы получаете большое количество энергии. Считается, что Мейтнер должна была разделить премию, полученную Ханном в 1944 году, за её теоретическую работу и объяснение результатов экспериментов Ханна.
Половина Нобелевской Премии, врученной в этом году была отдана Ральфу Штейнману за его открытие важнейшей роли дендритических клеток в адаптивном иммунитете. Эти клетки помогают иммунной системе организма определять болезнетворные клетки и выделять антигены в белые клетки крови для борьбы с ними. Также это защищает организм от восприятия самого себя, как болезнетворного организма. Эта работа имела и будет иметь огромное влияние на всё, начиная от донорства органов, аутоиммунной болезни и заканчивая разработками вакцин. В общем, достижение, достойное Нобелевской Премии.
К сожалению, профессор Штейнман умер за 3 дня до награждения, о чём Нобелевская комиссия не знала до того, пока не объявили о его победе. Это привело к некоторым форс-мажорным изменениям в оценке номинантов. Было решено, что если бы Штейнман был жив, он получил бы премию, поэтому ему её вручили посмертно.
Интересно, что на лечение рака поджелудочной железы, от который Штейнман умер, очень сильно повлияли его открытия. Они поддерживали его достаточно долго только для того, чтобы получить Нобелевскую Премию.
Источник: mindhobby.com