Giải thưởng Nobel: Những tác động lớn đối với con người

Từ giải Nobel Hoá học 2011

Ngay sau khi Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển xướng tên nhà khoa học Daniel Shechtman, ông lập tức ghi tên mình vào danh sách thứ 10 của người Do Thái đoạt giải thưởng Nobel. Trong lịch sử 63 năm nhà nước Do Thái, người Israel đã đoạt được 10 giải Nobel. Cách đây 2 năm (2009-2011), nhà khoa học Ada Yonath đã giành giải Nobel Hoá học 2009 cho công trình nghiên cứu về ribosome.

Tổng thống Shimon Peres, Thủ tướng Benjamin Netanyahu, Bộ trưởng Quốc phòng Ehud Barak đều gọi điện chúc mừng ông Daniel Shechtman. Kể từ năm 1901, đã có 103 giải Nobel Hóa học được trao. Người đoạt giải trẻ nhất là nhà khoa học Frederic Joliot, nhận giải khi mới 35 tuổi (1935), còn người già nhất là nhà hóa học John B. Fenn, khi đoạt giải đã 85 tuổi (2002). Ông Daniel Shechtman được nhận giải Nobel Hoá học 2011 bởi phát hiện ra cấu trúc giả tinh thể (tựa như tinh thể - quasicrystal) và điều này đã làm thay đổi cơ bản sự hiểu biết của các nhà hóa học về chất rắn (vật thể rắn).

Giới khoa học cho biết, quasicrystal được phát hiện lần đầu tiên trong tự nhiên cách đây khoảng 2 năm (2009-2011) và từ đó quasicrystal được sản xuất trong phòng thí nghiệm. Công trình này giúp mở cánh cửa cho việc thí nghiệm sử dụng giả tinh thể, từ động cơ diesel tới chảo rán. Một công ty của Thụy Sĩ cũng tìm thấy quasicrystal trong thành phần của một trong những loại thép cứng nhất, bền nhất - loại đang được sử dụng trong các sản phẩm như dao cạo râu, mũi tiêm cực mỏng để phẫu thuật mắt, làm lớp phủ chảo rán, lớp phủ chống nhiệt trong động cơ và trong các bóng đèn LED.

Trước phát hiện của ông Daniel Shechtman, mọi người luôn cho rằng, trong cấu trúc của vật chất ở thể rắn, các nguyên tử được sắp xếp nằm xen kẽ trong các tinh thể theo dạng đối xứng và lặp lại theo quy luật, nhưng quan niệm này đã được đổi thành - nguyên tử có thể sắp xếp ở nhiều hình dạng khác nhau và không lặp lại. Nhưng để mọi người thừa nhận sự thật kể trên - nghiên cứu mang tính đột phá, ông Daniel Shechtman không những bị đồng nghiệp chê cười, mà còn mất việc. Thậm chí phát hiện của ông Daniel Shechtman còn bị ông Linus Pauling, người từng 2 lần nhận giải Nobel không thừa nhận.

Khi bài báo đầu tiên xuất bản (tháng 11/1984), công bố phát hiện của ông Daniel Shechtman, giới khoa học đã tranh cãi rất nhiều và vô cùng phẫn nộ. Phải 3 năm sau (1987), khi bạn bè của ông Daniel Shechtman ở Pháp và Nhật Bản thành công trong việc tạo ra các tinh thể đủ lớn để mang đi chụp X-quang thì người ta mới bắt đầu "nhòm ngó" tới phát hiện có từ ngày 8/4/1982.

Ông Daniel Shechtman (Dan Shechtman) sinh tại Tel Aviv, Israel năm 1941. Sau khi nhận bằng Tiến sỹ, ông Daniel Shechtman tới nghiên cứu tại Hội đồng nghiên cứu quốc gia Mỹ ở Phòng thí nghiệm vũ trụ không gian trong căn cứ không quân Wright Patterson, bang Ohio. Tại đây, ông Daniel Shechtman đã nghiên cứu (3 năm) về vi cấu trúc và luyện kim vật lý của titanium aluminides.

Năm 1975, ông gia nhập Phân ban Khoa học Kỹ thuật của Technion, thuộc Học viện Công nghệ Israel. Mọi nghiên cứu ở Technion của ông được thực hiện tại Trung tâm Louis Edelstein. Sau đó (1981-1983), ông tới nghiên cứu tại trường Đại học Johns Hopkins về các hợp kim.

Ngày 8/4/1982, khi nghiên cứu thành phần hợp kim nhôm và mangan trong kính hiển vi điện tử tại Phòng tiêu chuẩn quốc gia Mỹ ở Washington D.C, ông đã phát hiện ra các tinh thể bất thường với cấu trúc 5 cạnh cân đối (còn gọi là pha 20 mặt: Icosahedral Phase), một bước đột phá mới trong lĩnh vực các chuẩn tinh thể. Những tinh thể này trông khá đồng nhất và được sắp xếp vô cùng trật tự, nhưng mỗi tinh thể lại có nét khác biệt riêng, không hề giống nhau và ông đã gọi những tinh thể lạ này là quasicrystal. Trong thời gian này, ông là phụ tá nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Ames thuộc Bộ Năng lượng Mỹ, là Giáo sư Khoa học vật liệu tại trường Đại học bang Iowa.

Trong 2 năm đầu thập niên 1990 (1992-1994), ông tới làm việc tại Viện tiêu chuẩn và công nghệ quốc gia Mỹ để nghiên cứu về hiệu ứng trong độ hụt cấu trúc của kim cương CVD, về sự tăng trưởng và các đặc tính của nó.

Giải Nobel Vật lý

Giải Nobel Vật lý 2011 đã vinh danh những khám phá về vũ trụ bởi 3 nhà khoa học Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Riess đã phát hiện ra định mệnh của vũ trụ trên những ngôi sao. Cả 3 nhà khoa học kể trên đều sinh ra ở Mỹ và tuy nghiên cứu ở 2 nhóm khác nhau còn nhóm của Brian P. Schmidt và Adam G. Riess thực hiện sau 6 năm (1994), nhưng kết quả đưa ra cách đây 13 năm (1998) giống nhau.

Theo đó, sự giãn nở của vũ trụ đang tăng nhanh chóng và nếu sự giãn nở tiếp tục tăng tốc, vũ trụ sẽ kết thúc trong băng giá. Kết quả mang tính đột phá về tốc độ giãn nở của vũ trụ thực sự gây ngạc nhiên đối với 3 nhà khoa học khi họ nghiên cứu hàng chục siêu tân tinh (được tạo từ các vụ nổ sao khi các ngôi sao bước vào giai đoạn cuối cùng của quá trình tiến hóa) - vũ trụ đang mở rộng ngày càng nhanh. Giới khoa học cho biết, phát hiện của 3 nhà khoa học kể trên là tiền đề tạo ra nhiều học thuyết giải thích cho sự giãn nở của vũ trụ, nhất là năng lượng đen huyền bí mà đến bây giờ sự tồn tại của nó vẫn chưa được chứng minh.

Các nhà vũ trụ học tin rằng, tốc độ giãn nở của vũ trụ, phát xuất từ vụ nổ lớn (Big Bang) cách đây 13,7 tỉ năm, sẽ chậm lại khi các vật chất bị hút lại gần nhau vì lực hấp dẫn, Nhưng 3 nhà khoa học kể trên lại cho rằng, tốc độ giãn nở của vũ trụ đang tăng nhanh. Năm 1998, giới khoa học nghiên cứu về vũ trụ thực sự bị sốc sau khi 3 nhà khoa học này công bố phát hiện của mình.

5 năm trước, 3 nhà khoa học này từng chia nhau giải thưởng thiên văn học Shaw do Quỹ Giải thưởng Shaw ở Hongkong trao tặng. Được biết, 50% giải thưởng Nobel Vật lý 2011 (10 triệu kronor, khoảng 1,5 triệu USD) thuộc về 2 nhà khoa học Brian P. Schmidt và Adam G. Riess. Còn 50% giải thưởng được trao cho nhà khoa học Saul Perlmutter.

Trước khi nhận giải Nobel Vật lý 2011, giáo sư nổi tiếng Brian P. Schmidt từng đoạt nhiều giải thưởng của Hội đồng nghiên cứu Australia, vật lý thiên văn tại Đài quan sát núi Stromlo và trường Nghiên cứu Thiên văn & Vật lý thiên văn Đại học quốc gia Australia. Hiện ông Brian P. Schmidt, người lấy bằng Tiến sĩ tại trường Đại học Harvard khi mới 26 tuổi đang lãnh đạo dự án kính thiên văn SkyMapper, dự án liên quan tới khảo sát bầu trời phương Nam và là Giáo sư tại trường Đại học quốc gia Australia.

Ông Adam G. Riess, sinh tại Washington, Mỹ năm 1969, là nhà vật lý thiên văn tại trường Đại học Johns Hopkins và Viện Khoa học Kính thiên văn vũ trụ, từng tốt nghiệp Viện Công nghệ Massachusetts (1992). Cũng giống như ông Brian P. Schmidt, ông Adam G. Riess lấy bằng Tiến sĩ tại trường Đại học Harvard, Mỹ khi chưa tới 30 tuổi (năm 1996), là Giáo sư thiên văn học và vật lý tại trường Đại học Johns Hopkins và Viện khoa học viễn vọng không gian của Mỹ.

Ông Saul Perlmutter, sinh tại bang Illinois, Mỹ năm 1959, là nhà vật lý thiên văn tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và phụ trách dự án Supernova Cosmology ở đây, là giáo sư vật lý tại trường Đại học California (1986) sau khi lấy bằng Tiến sĩ cũng tại trường này. Ông cũng là thành viên của Học viện Nghệ thuật & Khoa học Mỹ, là Ủy viên Hiệp hội Mỹ vì sự tiến bộ của Khoa học (2003), là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.

Đến giải Nobel Y học

Mặc dù tại lễ công bố giải Nobel Y học 2011 diễn ra vào khoảng 11 giờ 30 phút ngày 3/10 (theo giờ địa phương), danh tính của 3 nhà khoa học Bruce A. Beutler, Jules A. Hoffmann và Ralph M. Steinman đều được xướng lên, nhưng Ủy Ban giải Nobel tại Stockholm, Thụy Điển lại phải nhóm họp tiếp để giải quyết trường hợp chưa từng xảy ra từ trước tới nay bởi theo các quy định của Ủy ban giải Nobel thì không thể truy tặng cho người đã chết. Việc này gây xôn xao dư luận bởi giải Nobel chỉ trao cho người còn sống.

Ông Ralph M. Steinman, người Canada đã qua đời 3 ngày trước khi có quyết định này do ung thư tuyến tụy nhưng Ủy ban giải Nobel vẫn quyết định trao thưởng. Chủ tịch Hội đồng Nobel Goeran Hansson cho biết, không thay đổi quyết định trao giải cho ông Ralph M. Steinman.

Được biết, 50% giải thưởng Nobel Y học 2011 (10 triệu kronor, khoảng 1,5 triệu USD) thuộc về ông Bruce A. Beutler và ông Jules A. Hoffmann. 50% còn lại được trao cho ông Ralph M. Steinman. Ông Adam G.Riess, ông Brian P.Schmidt và ông  Saul Perimtter nhận giải Nobel Vật lý 2011. Ông Ralph M. Steinman tuy không còn sống để hưởng vinh quang, nhưng nghiên cứu cùng với 2 nhà khoa học kể trên đã giúp phát triển nhiều loại vaccine chống lại một số bệnh truyền nhiễm và trong tương lai không xa phát hiện của họ có thể giúp trị bệnh ung thư hữu hiệu hơn.

Được biết, ông Ralph M. Steinman đã phát hiện ra tế bào tua (tế bào đuôi gai), giúp cơ thể chống lại bệnh truyền nhiễm, 2 người còn lại được vinh danh nhờ những phát hiện liên quan đến việc kích hoạt hệ miễn dịch bẩm sinh. Phát hiện của ông Ralph M. Steinman diễn ra cách đây 38 năm (1973-2011), còn khám phá của 2 người còn lại bắt đầu từ năm 1996.

Giới chuyên môn khẳng định, những phát hiện của 3 nhà khoa học kể trên đã dấy lên một cuộc cách mạng về nhận thức đối với hệ thống miễn dịch. Theo đó, tất cả các cơ thể đa bào bao gồm thực vật, động vật không có xương sống, động vật có xương sống đều có những cơ chế đề kháng để tự bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm vi sinh vật. Do các cơ chế đề kháng này luôn tồn tại, truyền từ đời này sang đời sau theo di truyền và từ khi mới sinh ra đã luôn ở trong trạng thái sẵn sàng nhận diện và loại bỏ các vi sinh vật nên được gọi là miễn dịch bẩm sinh.