ستوكهولم (ا ف ب) – فاز ثلاثة علماء بجائزة جائزة نوبل في الكيمياء الأربعاء لتطويرهم هياكل جزيئية جديدة يمكنها حبس كميات هائلة من الغاز داخلها، مما يضع الأساس لامتصاص الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي أو جمع الرطوبة من البيئات الصحراوية.
وقارن هاينر لينكه، رئيس اللجنة التي قدمت الجائزة، الهياكل التي تسمى الهياكل المعدنية العضوية بحقيبة اليد السحرية التي تبدو بلا قاع والتي كانت تحملها هيرميون جرانجر في سلسلة “هاري بوتر”.. مثال آخر قد يكون حقيبة السجادة المسحورة لماري بوبينز. تبدو هذه الحاويات صغيرة من الخارج ولكنها قادرة على استيعاب كميات كبيرة بشكل مدهش من الداخل.
وقالت اللجنة إن سوسومو كيتاجاوا وريتشارد روبسون وعمر ياغي تم تكريمهم على “الاكتشافات الرائدة” التي “قد تساهم في حل بعض أكبر التحديات التي تواجه البشرية”، من التلوث إلى ندرة المياه.
روبسون، 88 عامًا، منتسب إلى جامعة ملبورن في أستراليا. ويعمل كيتاجاوا (74 عاما) في جامعة كيوتو اليابانية، وياغي (60 عاما) في جامعة كاليفورنيا في بيركلي.
العمل الذي حصل على جائزة نوبل في الكيمياء لعام 2025
لقد عمل الكيميائيون بشكل منفصل، لكنهم أضافوا إلى اكتشافات بعضهم البعض على مدى عقود، بدءًا من عمل روبسون في الثمانينيات.
وتمكن العلماء من ابتكار هياكل ذرية مستقرة تحافظ على ثقوب ذات أحجام محددة تسمح للغاز أو السائل بالتدفق إلى الداخل والخارج. يمكن تخصيص الثقوب لتتناسب مع حجم جزيئات معينة يرغب العلماء أو المهندسون في الاحتفاظ بها في مكانها، مثل الماء أو ثاني أكسيد الكربون أو الميثان.
قال كيم جيلفس، عالم الكيمياء الحاسوبية في إمبريال كوليدج لندن: “هذا المستوى من التحكم نادر جدًا في الكيمياء”. “إنها فعالة حقًا لتخزين الغازات.”
كمية صغيرة نسبيًا من الهيكل – الذي يجمع بين العقد المعدنية والقضبان العضوية، مثل قطع البناء القابلة للتبديل في ألعاب تينكر – تخلق العديد من الثقوب المنظمة وكمية كبيرة من المساحة السطحية بالداخل.
على سبيل المثال، قال جيلفس، إن بضعة جرامات من الإطار العضوي الجزيئي قد تحتوي على مساحة سطحية تعادل مساحة ملعب كرة قدم، وكلها يمكن استخدامها لتثبيت جزيئات الغاز في مكانها.
وقالت دوروثي فيليبس، رئيسة الجمعية الكيميائية الأمريكية: “إذا كان بإمكانك تخزين الغازات السامة، فيمكن أن يساعد ذلك في مواجهة التحديات العالمية”.
لماذا يهم العمل
واليوم يقوم الباحثون حول العالم باستكشاف الاحتمالات التي تشمل استخدام الأطر لإزالة الغازات الدفيئة من الغلاف الجوي والتلوث من المواقع الصناعية. والاحتمال الآخر هو استخدامها لجمع الرطوبة من هواء الصحراء، وربما لتوفير مياه الشرب النظيفة في البيئات القاحلة.
ويحقق العلماء أيضًا في استخدام الهياكل لتوصيل الأدوية المستهدفة. والفكرة هي تزويدهم بالأدوية التي قد يتم إطلاقها ببطء داخل الجسم.
وقال ديفيد بوج، الكيميائي في كينجز كوليدج لندن: “قد تكون هذه طريقة أفضل لتقديم جرعات منخفضة باستمرار”، كما هو الحال مع أدوية السرطان.
وقال إن البحث “يمكن أن يكون ذا قيمة حقيقية” في العديد من الصناعات. لكن “لا تزال هناك تحديات عند ترجمة ذلك من المختبر إلى العالم الحقيقي”. على سبيل المثال، يقوم العديد من الهياكل بتخزين معظم الغاز والسوائل في بيئات ذات درجة حرارة منخفضة للغاية وعالية الضغط.
واليوم، تُستخدم الهياكل المعدنية العضوية بالفعل ببعض الطرق المدهشة، بما في ذلك كجزء من مواد التعبئة للحفاظ على الفاكهة طازجة عبر طرق الشحن الطويلة، وذلك عن طريق إطلاق المواد الكيميائية التي تعمل على إبطاء عملية النضج تدريجيًا.
ردود أفعال الفائزين
وعلم ياغي أنه فاز أثناء سفره من سان فرانسيسكو إلى بروكسل يوم الأربعاء. وبينما كان يحمل أمتعته ويستعد لتغيير رحلته الجوية في فرانكفورت، بدأ هاتفه يرن بمكالمة من السويد.
وقال في مؤتمر صحفي: “لا يمكنك الاستعداد للحظة كهذه. “الشعور لا يوصف، لكنه مثير للغاية.”
عندما رن هاتفه، كان كيتاجاوا متشككًا في البداية. وقال إنه أجاب “بصراحة إلى حد ما”، معتقدًا أنها مكالمة تسويق عبر الهاتف.
يتذكر خلال مؤتمر صحفي في جامعة كيوتو: “لقد كانت جائزة كبيرة، لذا فكرت: هل هذا صحيح حقًا؟”. “عندما اتصل بي أحد الخبراء عبر الهاتف وهنأني، اعتقدت أخيرًا أن الأمر حقيقي وشعرت بالاسترخاء”.
وقال كيتاجاوا إن هذا البحث قد حظي باعتراف واسع النطاق في عالم الكيمياء، ولكن “من الصعب جدًا أن تكتسب الفهم من قبل الناس العاديين، ويسعدني أن يتم الاعتراف بي”.
وقال روبسون البالغ من العمر 88 عاما، في مكالمة هاتفية مع وكالة أسوشيتد برس من منزله في ملبورن بأستراليا، إنه “مسرور للغاية بالطبع ومذهول بعض الشيء أيضًا”.
وقال: “هذا شيء كبير يحدث في وقت متأخر من الحياة عندما لا أكون في حالة تسمح لي بتحمل كل شيء”. “لكن ها نحن هنا.”
تاريخ نوبل وجوائز 2025 الأخرى
جائزة الكيمياء 2024 مُنحت إلى ديفيد بيكر، عالم الكيمياء الحيوية في جامعة واشنطن في سياتل، وإلى ديميس هاسابيس وجون جامبر، علماء الكمبيوتر في Google DeepMind، وهو مختبر أبحاث الذكاء الاصطناعي البريطاني الأمريكي ومقره لندن.
تم منح الثلاثة ل اكتشاف تقنيات قوية لفك تشفير وحتى تصميم بروتينات جديدة، اللبنات الأساسية للحياة. يستخدم عملهم التقنيات المتقدمة، بما في ذلك الذكاء الاصطناعي، ويحمل القدرة على تغيير كيفية صنع الأدوية الجديدة والمواد الأخرى.
تم الإعلان عن أول جائزة نوبل لعام 2025 يوم الاثنين. الجائزة في الطب ذهب الى ماري إي. برونكووفريد رامسديل والدكتور شيمون ساكاجوتشي الاكتشافات المتعلقة بالتسامح المناعي المحيطي.
جائزة الفيزياء يوم الثلاثاء ذهب إلى جون كلارك وميشيل إتش ديفوريت وجون إم مارتينيز لأبحاثهم حول العالم الغريب لنفق الكم دون الذري الذي يعزز قوة الاتصالات الرقمية والحوسبة اليومية.
وتتواصل إعلانات جائزة نوبل لهذا العام مع جائزة الأدب يوم الخميس. وسيتم الإعلان عن جائزة نوبل للسلام الجمعة، وجائزة الاقتصاد الاثنين المقبل.
ومن المقرر أن يقام حفل توزيع الجوائز يوم 10 ديسمبر، ذكرى وفاة ألفريد نوبل، الذي أسس الجوائز. كان نوبل رجل صناعة سويديًا ثريًا ومخترع الديناميت. توفي عام 1896.
___
تم تغيير هذا الإصدار لتصحيح أن هاينر لينكه قارن الاكتشافات الحائزة على جوائز بحقيبة سحرية ظهرت في سلسلة “هاري بوتر”. ونسبت نسخة سابقة المقارنة إلى أولوف رامستروم، وهو عضو آخر في لجنة نوبل للكيمياء.
___
أفاد دازيو من برلين، وكتب لارسون من واشنطن. ساهم في هذا التقرير الكاتبان في وكالة أسوشيتد برس ماري ياماغوتشي في طوكيو ورود ماكغيرك في ملبورن بأستراليا.
___
جوائز AP نوبل: https://apnews.com/hub/nobel-prizes