به گزارش «فرهیختگان»، هر سال ماه اکتبر که آغاز می‌شود، همزمان با آن زمزمه برگزاری مراسم اهدای جوایز نوبل هم شنیده می‌شود و حدس‌ و گمانه‌زنی‌ درباره برندگان جدید این جایزه جهانی اوج می‌گیرد. این جایزه بین‌المللی از سوی آکادمی سلطنتی علوم سوئد، مؤسسه کارولینسکا و کمیته نول نروژ به افراد واجد شرایط در رشته‌های شیمی، فیزیک، پزشکی، اقتصاد، ادبیات و صلح اهدا می‌شود به‌طوری که آکادمی سلطنتی علوم سوئد عهده‌دار گزینش برندگان جایزه نوبل رشته‌های فیزیک، شیمی و اقتصاد و مؤسسه کارولینسکا هم وظیفه انتخاب برنده‌های جایزه نوبل پزشکی، آکادمی سوئد نیز عهده‌دار انتخاب برنده جایزه نوبل ادبیات و هیأت نوبل نروژ هم انتخاب برنده جایزه صلح نوبل را برعهده دارند.

داستان نوبل از کجا شروع شد؟

این جایزه را آلفرد نوبل، شیمی‌دان، مهندس و صنعتگر سوئدی در سال 1895 پایه‌گذاری کرد. او خود مخترع دینامیت بود و علاوه‌بر آن 354 اختراع دیگر هم در کارنامه کاری او به ثبت رسیده است. او در وصیت‌نامه خود عنوان کرده بود که ثروت او را در راه اعطای جایزه به محققان و فعالان حوزه‌های مختلف علمی استفاده کنند.  به‌عبارتی، او 94 درصد از ثروت خود را که قریب‌به 186 میلیون دلار را شامل می‌شد به پایه‌گذاری اهدای جایزه نوبل اختصاص داد. نوبل یک سال بعد از این اقدام، بر اثر خونریزی مغزی درگذشت و دو نفر مسئول اجرای وصیت‌نامه شدند اما به‌دلیل شک و شبهه‌هایی که درباره این وصیت‌نامه وجود داشت، اجرای آن تا سال 1897 به تأخیر افتاد. از آن سال به بعد، اعضای بنیاد نوبل مشخص شدند و سرانجام، نخستین مراسم جایزه نوبل در سال 1901 برگزار شد. تا سال‌ها اقتصاد جزء رشته‌های نوبل به‌حساب نمی‌آمد. اما در سال 1968، بانک مرکزی سوئد برای کمک به رونق بیشتر حوزه اقتصاد، این رشته را هم جزء موارد مراسم جایزه نوبل گنجاند و رشته‌های آن به 6 حوزه افزایش یافت. این جایزه طبق وصیت آلفرد نوبل باید به محققانی تعلق گیرد که تحقیقات و مطالعات آنها نوعی خدمت‌رسانی به مردم تلقی شود. مراسم اهدای تمام جوایز نوبل غیر از جایزه صلح در استکهلم سوئد برگزار می‌شود و مراسم اهدای جایزه نوبل صلح در شهر اُسلو نروژ اجرا می‌شود. مراسم اهدای جایزه نوبل هر ساله از 5 تا 12 اکتبر (14 تا 21 مهر) برگزار می‌شود.

برندگان براساس چه معیارهایی انتخاب می‌شوند؟

هر ساله هزاران نفر از اعضای علمی دانشگاه‌ها، استادان، دانشمندان، برنده‌های نوبل قبلی و اعضای مجالس پارلمان‌ها و دیگران برای جایزه نوبل سال بعد کاندید می‌شوند. این نامزدها به‌گونه‌ای انتخاب می‌شوند که کشورها و دانشگاه‌های مختلفی طی سال حضور داشته باشند. نامزدهای واجد شرایط دریافت جایزه نوبل فیزیک کسانی هستند که توسط افراد واجد شرایط معرفی شده یا از کمیته نوبل دعوت شده باشند و هیچ فردی نمی‌تواند خودش را شخصا به کمیته معرفی کند. از ماه سپتامبر، کمیته نوبل نروژ خود را برای دریافت اسم نامزدهای دریافت جایزه آماده می‌کند. این نامزدها از سوی مجلس‌های ملی، دولت‌ها، روسا و استادان دانشگاه‌ها؛ برندگان جایزه نوبل دوره‌های قبل به این کمیته معرفی می‌شوند. در این ماه، کمیته، فرم‌های محرمانه‌ای را برای حدود 3 هزار نفر از استادان منتخب دانشگاه‌های سراسر دنیا، برندگان نوبل فیزیک و شیمی و اعضای آکادمی سلطنتی علوم سوئد و سایر افراد ارسال می‌کند.

فوریه آخرین مهلت برای ارسال آثار است. محققانی که می‌خواهند برای دریافت جایزه نوبل کاندید شوند، باید فرم‌های تکمیل‌شده را نهایت تا 31 ژانویه همان سال به کمیته ارسال کنند. سپس کمیته فرم‌ها را بررسی و کاندیدهای اولیه را انتخاب می‌کند و حدود 250 تا 350 نام معرفی می‌شوند. بین ماه‌های مارس تا می، کمیته نوبل نام کاندیدهای اولیه را برای کارشناسان مشخص خود ارسال می‌کند تا با نظر و بررسی آنها، نامزدها را ارزیابی کنند. بین ماه‌های ژوئن تا آگوست، کمیته نوبل گزارشی مبتنی‌بر توصیه‌های لازم را تهیه و به آکادمی ارائه می‌دهد. در ماه سپتامبر، کمیته نوبل گزارش خود را درباره نامزدهای نهایی با توجه به توصیه‌های نهایی خطاب به اعضای آکادمی می‌نویسد. این گزارش طی دو جلسه مورد بحث قرار می‌گیرد. در اوایل اکتبر، آکادمی برندگان را با اکثریت آرای داوران انتخاب می‌کند. این تصمیم، نهایی و بدون تغییر خواهد بود و نام برندگان متعاقبا اعلام می‌شود. آخرین مرحله مربوط به دریافت جایزه است که در ماه دسامبر هر سال اتفاق می‌افتد. مراسم اهدای جایزه نوبل در 10 دسامبر در استکهلم برگزار می‌شود و برنده‌ها جوایز خود را دریافت می‌کنند.

کدام طرح‌های حوزه فیزیک برنده نوبل شدند؟

نوبل فیزیک امسال به‌طور مشترک به سه دانشمند «راجر پنروز» انگلیسی، «راینهارد گنتسل» آلمانی و «آندریا گز» آمریکایی اهدا شد. این محقق انگلیسی براساس نظریه نسبیت انیشتین، شکل‌گیری سیاهچاله‌ها را بررسی کرده است. او با استفاده از راهکارهای ریاضیاتی ابتکاری، نظریه نسبیت را بررسی می‌کند. او معتقد است این نظریه می‌تواند منجر به شکل‌گیری سیاهچاله‌ها شود. دو دانشمند دیگر هم موفق به کشف یک سیاهچاله و مرکز کهکشان راه شیری شده‌اند. آنها شیئی نامرئی و فوق‌سنگین را در مدار ستاره‌ها در مرکز کهکشان کشف کردند که مشخصات آن تنها بر وجود یک سیاهچاله دلالت دارد.  نوبل فیزیک 2019 به دو طرح تحقیقاتی در زمینه اکتشافات نظری در کیهان‌شناسی و نیز کشف یک سیاره در حال گردش به دور یک ستاره فراخورشیدی تعلق گرفت. در طرح اول، یافته‌های جدیدی پیرامون کیهان در انفجار بزرگ بیگ‌بنگ ارائه شد. در طرح دوم هم محققان توانستند اولین سیاره فراخورشیدی را کشف کنند که به دور ستاره‌ای شبیه خورشید می‌چرخید.  نوبل فیزیک 2018 به طرحی تعلق گرفت که شامل نوآوری‌های انقلابی در حوزه فیزیک لیزری بود. آنها روشی به‌نام CPA را کشف کردند که قادر به ایجاد لیزرهای پالسی فوق‌کوتاه هستند. این پالس‌ها در جراحی، پزشکی و مطالعات بنیادین علمی بسیار کاربردی هستند. اهمیت این تحقیق این است که پالس‌های لیزری برخلاف دیگر پالس‌ها، مواردی را که زیر لیزر قرار می‌گیرند، تخریب نمی‌کنند و به کمک آن می‌توان بسیاری از اعمال حساس را بدون خطر انجام داد.  نوبل فیزیک 2017 به طرح تحقیقی روی امواج گرانشی تعلق گرفت. این امواج جزء یکی از علوم مهم فیزیک به‌شمار می‌رود. طبق باور انیشتین، امواج گرانشی قادر به رصد نیستند. محققان این طرح با فعالیت روی ساخت لیزری، توانستند امواج گرانشی را ردیابی کنند و دو رصدخانه برای این کار افتتاح کردند و درنهایت موفق به اثبات نظریه انیشتین شدند.  نوبل فیزیک 2016 به طرح فیزیک نظری در زمینه مراحل و چگونگی انتقال فاز توپولوژیک تعلق گرفت. محققان این طرح از روش‌های پیشرفته ریاضیاتی برای بررسی حالت‌های غیرعادی و خواص عجیبی استفاده کرده‌اند که ماده از خود نشان می‌دهد. مواد در سه فاز جامد، مایع و گاز وجود دارند، اما آنها کشف کرده‌اند که ماده در دماهای بسیار کم یا زیاد رفتارهای عجیبی از خود نشان می‌دهد. به‌عنوان مثال، کشف کرده‌اند که ماده در دماهای خیلی پایین ممکن است خاصیت ابررسانایی از خود نشان دهد و در دماهای بسیار بالا انتقال به فاز توپولوژیک موجب نابودی ابررسانایی می‌شود. پیش از این، چنین خاصیتی برای ماده عنوان نشده بود.

جایزه برندگان چگونه تعیین می‌شود؟

معمولا برندگان جایزه نوبل با عنوان «جایزه‌دار» خطاب می‌شوند و هر ساله هدایایی شامل مدال طلا، لوح تقدیر و مبلغی پول با تصمیم بنیاد نوبل به هر یک از برندگان اهدا می‌شود. مدال‌های جایزه نوبل تا قبل از سال 1980، از طلای 23 عیار ساخته می‌شدند اما از بعد از آن سال، این عیار تغییر کرد و برای ساخت این مدال‌ها از طلای 18 عیار با روکش طلای 24 عیار استفاده کردند. جایزه نقدی نوبل امسال 10 میلیون کرون معادل 1/1 میلیون دلار تعیین شده است. از آنجایی که ممکن است در یک رشته، یک نفر یا چند نفر که به‌طور مشترک روی یک پروژه فعالیت کرده‌اند، برنده شوند در این صورت، جایزه بین آن چند نفر تقسیم می‌شود. اما جوایز در برنده‌هایی که در یک رشته بیش از سه نفر باشند، تقسیم نمی‌شود.

شرایط نوبل برای طرح‌های برنده

جایزه نوبل به طرح‌هایی تعلق می‌گیرد که اکتشافات آن در سال گذشته انجام شده باشد. در اوایل برگزاری جایزه نوبل، تنها کشفیات اخیر به‌رسمیت شناخته می‌شد اما برخی از این اکتشافات پس از گذشت مدتی بی‌اعتبار می‌شدند و همین مساله باعث می‌شد جایزه نوبل زیر سؤال برود. درواقع، پس از رفع این مشکل، طرح‌هایی وارد مرحله داوری می‌شوند که زمان تست و کسب اعتبار را گذرانده باشند و خطایی متوجه آنها نباشد. جوایز فیزیک، شیمی و پزشکی معمولا به دستاوردهایی اهدا می‌شوند که به‌طور گسترده مورد تأیید و پذیرش قرار گرفته باشند. 

نگاهی به طرح‌های برنده نوبل شیمی

جایزه نوبل 2020 شیمی به‌طور مشترک به دو محقق زن به نام‌های «امانوئل شارپنتیر» اهل فرانسه و «جنیفر دودنا» از آمریکا تعلق گرفت. طرحی که این دو دانشمند روی آن فعالیت می‌کردند، «قیچی ژنتیکی» است که روشی نوین برای ویرایش ژنوم به‌شمار می‌رود. آنها با این روش که توانسته انقلابی را در علوم زیستی ایجاد کند، DNA حیوانات، گیاهان و میکروارگانیسم‌ها را با دقت بالایی تغییر داده و از این طریق توانسته‌اند به درمان بیماری‌هایی ازجمله سرطان کمک کنند. این کشف به‌طور قطع می‌تواند آرزوی درمان کامل مبتلایان به سرطان و بیماری‌های ژنتیکی را برآورده کند. ازطریق روش قیچی ژنتیکی، محققان قادر خواهند بود یک ژن معیوب را جدا کرده و پس از اصلاح و ویرایش دوباره ژن اصلاح‌شده را به ژنوم بچسبانند.  نوبل شیمی سال 2019 به طرح بهبود عملکرد باتری‌های لیتیوم- یون تعلق گرفت. اهمیت این طرح، به استفاده گسترده باتری‌های لیتیوم- یون در دستگاه‌های هوشمند امروزی مانند انواع گوشی‌ها، لپ‌تاپ، هدفون‌های بی‌سیم و حتی خودروهای الکتریکی برمی‌گردد. این کشف به‌طور قطع می‌تواند عملکرد آنها را افزایش داده و کارآمدتر کند تا بتوان به‌طور مؤثرتری از آنها استفاده کرد و حتی می‌تواند آینده‌ای بدون سوخت فسیلی را برای جهان به ارمغان بیاورد.  نوبل شیمی 2018 به طرح استفاده از فاژها در تولید داروهای جدید، توسعه روشی جدید به نام فاژ و انقلاب در آنزیم‌ها تعلق گرفت. آنها از نمایش فاژ برای تولید داروهای جدید استفاده کرده‌اند. این نمایش، شیوه‌ای آزمایشگاهی برای مطالعه برخی پروتئین‌ها با باکتروفاژها محسوب می‌شود. نمایش فاژ پادتن‌هایی تولید می‌کند که سموم را خنثی کرده و درنتیجه قادر است بیماری‌های خودایمنی و سرطان‌های متاستاتیک را درمان می‌کند.  نوبل شیمی 2017 به طرح بررسی شیوه میکروسکوپی کرایو الکترون با کیفیت بالا برای تعیین ساختار مولکولی زیستی تعلق گرفت. این روش مطالعه به محققان کمک می‌کند مولکول‌های زیستی را فریز و فعل و انفعالات آنها را بررسی کنند. آنها با این روش می‌توانند فعالیت ویروس‌ها و باکتری‌ها را مطالعه کنند که نتیجه آن، ساخت داروهای جدید خواهد بود.  نوبل شیمی 2016 به‌طور مشترک به سه محقق برای طرحی مربوط به طراحی و ساخت ماشین‌های مولکولی تعلق گرفت. آنها موفق شدند دو حلقه مولکولی را به یکدیگر متصل کنند. آنها اولین موتور مولکولی جهان را طراحی و تولید کرده‌اند که ازطریق آن، اتومبیل نانوی رانشی به حرکت درآمده است. ماشین‌های مولکولی ساختارهایی قابل‌کنترل در ابعاد نانو هستند که فرآیند تبدیل انرژی شیمیایی به نیروهای حرکتی و مکانیکی را برعهده دارند. این ماشین براساس مولکول‌های خاص با اجزای متحرک کار می‌کند. این ماشین‌ها، نیروی اعضای بدن را تأمین می‌کنند.

برندگان نوبل پزشکی در 5 سال اخیر

نوبل پزشکی سال 2020 به‌طور مشترک به سه دانشمند آمریکایی و انگلیسی برای کشف ویروس هپاتیت C تعلق گرفته است. دانشمندان بر این باورند که این تحقیقات می‌تواند جان میلیون‌ها نفر را از مرگ نجات دهد. درحال حاضر، بیش از 70 میلیون نفر با بیماری هپاتیت دست‌وپنجه نرم می‌کنند و هزاران نفر هم سالانه بر اثر این بیماری می‌میرند. کشف این سه دانشمند حکایت از تأثیر نوعی ویروس روی ایجاد بیماری هپاتیت دارد که درنهایت می‌تواند درمان‌های جدید و مؤثری را در این زمینه به بیماران ارائه کند. به‌دلیل فرار کردن ویروس در شرایط ایزوله، محققان طی این سال‌ها موفق به مشاهده ویروس نمی‌شدند، اما این محققان با مشاهده پادتن در خون بیماران مبتلا به هپاتیت C پی بردند که وجود یک ویروس باید عامل ایجاد بیماری باشد.  در نوبل پزشکی 2019، طرح چگونگی سازگاری سلول‌ها با اکسیژن موجود، موفق به دریافت جایزه شد. طبق این طرح، محققان روشی ابداع کردند که سلول‌ها براساس آن قادر به درک اکسیژن بوده و طبق دریافت اکسیژن واکنش‌های خود را هماهنگ می‌کنند. این دستاورد گام مؤثری در مقابله با کم‌خونی، سرطان و بیماری‌های مربوط برمی‌دارد.   نوبل پزشکی 2018 به کشف روشی برای درمان سرطان تعلق گرفت که با مهار پسرفت سیستم ایمنی بدن انقلابی درمان این بیماری ایجاد کرده است. محققان در این روش، توانایی سیستم ایمنی بدن را برای حمله به سلول‌های تومور تحریک می‌کنند. آنها روی پروتئینی کار کرده‌اند که مانند ترمز برای سیستم ایمنی عمل می‌کند. آزاد شدن این پروتئین باعث می‌شود عملکرد سلول‌های ایمنی در مقابله با تومورهای سرطانی بهبود یابند. این روش، نقطه‌عطفی در درمان سرطان به‌شمار می‌رود.  نوبل پزشکی 2017 به طرحی تعلق گرفت که درباره ساعت بیولوژیک بدن انسان تحقیقاتی را انجام داده بودند. آنها در مطالعات خود دریافتند که همین ساعت بیولوژیک موجب خوابیدن شبانه انسان و تغییرات در رفتار و بدن انسان می‌شود. ساعت بیولوژیک در سلول‌های بدن انسان، گیاهان، حیوانات و قارچ‌ها وجود دارد و تنظیم‌کننده حالات روحی، دمای بدن، میزان هورمون‌ها و متابولیسم است. اختلال در این ساعت حافظه را هم تحت‌تأثیر قرار می‌دهد و حتی در درازمدت منجربه بروز بیماری‌هایی چون دیابت نوع دو، سرطان و حمله قلبی می‌شود.  نوبل پزشکی 2016 به طرح کشف سازوکار اتوفاژی تعلق گرفت. محققی که موفق به دریافت جایزه نوبل شد، از باکتری‌های مخمر نان برای شناسایی ژن‌های دخیل در فرآیند اتوفاژ استفاده کرد. او پس از مطالعه این فرآیند، چنین فعالیتی را در سلول‌های بدن نیز نشان داد که به درک فرآیندهای فیزیولوژیک بدن کمک می‌کند. اتوفاژی یا خودخواری درواقع، برداشت اندامک‌های آسیب‌دیده و پروتئین‌های جمع‌شده در بدن است که اجزای درون سلول را تجزیه می‌کند. اختلال در این  فرآیند منجربه ایجاد سرطان، آلزایمر، پارکینسون، دیابت نوع 2 و بیماری‌های مختلف در سالمندی می‌شود. 

برندگان نوبل فیزیک، شیمی و پزشکی طی سال‌های 2016 تا 2020

*‌ مترجم:  ندا اظهری