ألماني وأميركيان يفوزون بجائزة نوبل للكيمياء

أتاحوا رفع دقة الفحص المجهري إلى مستوى النانو

شتيفان هيل (أ.ف.ب) - إريك بيتزيغ (أ.ف.ب) - ويليام مورنر (أ.ف.ب)

قالت الجهة المانحة لجائزة نوبل أمس الأربعاء إن العالمين الأميركيين إريك بيتزيغ وويليام مورنر والعالم الألماني شتيفان هيل فازوا بجائزة نوبل للكيمياء لعام 2014 لأنهم حسنوا قوة المجهر ليتمكن من رؤية تفاصيل متناهية الصغر. وكوفئ الباحثون الثلاثة «لتطويرهم المجهر الضوئي الفسفوري بوضوح عال». الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم عدت أن «هذا الإنجاز أتاح رفع مستوى الفحص المجهري إلى مستوى النانو».
ويعمل بيتزيغ في معهد هاوارد هيوز الطبي في اشبورن بالولايات المتحدة، أما مورنر فهو أستاذ في جامعة ستانفورد، وهيل مدير معهد «ماكس بلانك» للكيمياء البيوفيزيائية في ألمانيا.
يدير هيل (51 عاما) معهدي بحث عريقين في ألمانيا (في مجال الكيمياء وعلم السرطان) وعرض في عام 2000 تقنيته المعروفة بـ«ستيمولايتد اميشن ديبليشن» (سيد). وتمكن كل من بيتزيغ (54 عاما) ومورنر (61 عاما) على حدة، من استحداث الاستجهار الأحادي الجزيئية (سينغل موليكويل ميكروسكوبي).
وتبلغ قيمة جائزة نوبل 8 ملايين كرونة سويدية (1.1 مليون دولار)، وسيتقاسمها الثلاثة بالتساوي. ويتسلم الفائزون جائزتهم في 10 ديسمبر (كانون الأول) في استوكهولم.
وقالت اللجنة في بيانها: «لفترة طويلة ظل علم الاستجهار سجين محدودية مفترضة تقول إنه لن يستطيع الحصول على وضوح أفضل من نصف طول تموج الضوء».
وشددت اللجنة على أن «الفائزين بجائزة نوبل 2014 تجاوزوا بحذق هذه المحدودية بمساعدة جزيئات فسفورية. وعملهم الرائد أدخل الاستجهار الضوئي في البعد النانومتري».
وقالت الأكاديمية السويدية إنه يستخدم في التقنية الجديدة «شعاعا ليزر؛ الأول يحفز الجزيئات الفسفورية حتى تلمع، والثاني يلغي الإشعاعات الفسفورية ما عدا البعد النانومتري. ويجري المسح نانومتر بنانومتر للحصول على صورة كاملة».
هذه الطريقة تعتمد على إمكانية إشعال وإطفاء الميزة الفسفورية للجزيئات الفردية. ويعرض العلماء المنطقة نفسها مرات عدة مع إبقاء بعض الجزيئات المتفرقة تشع في كل مرة. وتركيب هذه الصور بعضها على بعض يعطي صورة كثيفة يصل وضوحها إلى المستوى النانومتري. وأضافت أن أعمالهم سمحت للعلماء «برؤية داخل جدران الجزيئات الفردية ضمن الخلايا الحية». وهذه الاختراعات مفيدة في فهم أمراض مثل «باركنسون» و«ألزهايمر» و«هانتينغتون». وقال هيل: «من المهم للغاية فهم كيف تعمل الخلية ومعرفة أين وقع الخطأ إذا مرضت الخلية».
وكان لفترة طويلة من غير الممكن دراسة الخلايا الحية بأدق التفاصيل. وفي عام 1873 اعتقد العلماء أن هناك حدا أقصى لما يمكن مشاهدته بالمجهر البصري الذي صممه إرنست اب، الذي لا يزيد على 0.2 ميكرومتر (الميكرومتر يساوي جزءا من مليون جزء من المتر). لكن العلماء الثلاثة الفائزين بنوبل تجاوزوا هذا الحد ورفعوا مستوى الفحص المجهري إلى مستوى النانو البالغ الدقة. وقال هيل أمس الأربعاء في محادثة هاتفية أثناء انعقاد المؤتمر الصحافي في استوكهولم بعد إعلان الفوز: «لا يمكنني تصديق ذلك»، مضيفا: «لحسن الحظ لا يزال يمكنني التعرف على صوت شتيفان نورمارك، لذا أدركت أن هذا الأمر حقيقي. ولكنني احتجت للحظة لإدراك ذلك».
يذكر أن شتيفان نورمارك، أمين الأكاديمية السويدية الملكية للعلوم، أطلع هيل قبل ظهر أمس على خبر فوزه قبل الإعلان الرسمي للجائزة.
أما الباحث الأميركي إيريك بيتزيغ فعبر عن شعوره «بالسعادة والذهول» في الوقت نفسه بعد إعلان فوزه بالجائزة. وقال بيتزيغ لوكالة الأنباء الألمانية: «أنظر منذ نصف ساعة إلى كومبيوتري، ولكن لا يمكنني النظر إلى أي شيء على نحو دقيق. أشعر كأنني أصبت بالشلل». وأضاف الباحث الأميركي: «الشعور السائد لدي الآن هو الذهول.. الذهول التام».
يذكر أن بيتزيغ موجود في مدينة ميونيخ الألمانية الآن ويعتزم إلقاء محاضرة هناك خلال اليوم. وأكد بيتزيغ أنه سيلقي المحاضرة، موضحا: «قدمت إلى هنا في الأساس لهذا الغرض، وليس هناك سبب لعدم مواصلة العمل». وأضاف الباحث الأميركي أنه يعتزم العودة إلى أميركا اليوم الخميس، موضحا: «عيد ميلاد ابنتي يوافق يوم الجمعة؛ ومن ثم يمكننا الاحتفال بالمناسبتين في الوقت نفسه».
وفاز بالجائزة العام الماضي النمساوي - الأميركي مارتن كاربلوس، والأميركي - البريطاني مايكل ليفيت، والإسرائيلي - الأميركي إرييه ورشيل، لأعمالهم الريادية في وضع محاكاة معلوماتية للتفاعلات الكيميائية. وفي مجال الكيمياء، قلما تمنح اللجنة الجائزة لأكثر من شخصين. ولم تفعل ذلك إلا 19 مرة منذ عام 1901. وقد فازت بها 4 نساء فقط من بينهن الفرنسية ماري كوري. و«نوبل الكيمياء» هي ثالث جائزة تمنح في موسم نوبل هذا العام بعد الطب الاثنين الماضي، والفيزياء الثلاثاء الماضي، على أن تليها جائزة الآداب الخميس، والسلام الجمعة. وتمنح «نوبل الاقتصاد» الاثنين.
ويبدو أن اللجنة اختارت هذه السنة في مجال العلوم، مكافأة مجالات تطبيقاتها مفهومة مباشرة من العامة. ففي الطب كافأت علماء عملوا على منطقة في الدماغ هي بمثابة «جي بي إس» للإنسان، وفي الفيزياء كانت الجائزة من نصيب باحثين عملوا على مصابيح «ليد» المنتشرة راهنا والمقتصدة في الطاقة.