Нобелівські лауреати-винахідники

З 1981 працює директором наукового інституту космічних телескопів NASA і професором університету Джонса Хопкінса в Балтиморі. З 1991 по 1999 був професором фізики і астрономії в Мілані. З 1993-1999 роках був генеральним директором південної європейської обсерваторії в Гархінгу під Мюнхеном. У 1999 повернувся до США і відтоді стає президентом Об'єднаних університетів Вашингтона і професором-дослідником в університеті імені Джонса Хопкінса в Балтиморі.

Ріккардо Джакконі одружений на Міреллі Джакконі, яку він знав зі шкільної лави і яка працювала в МТІ перекладачкою. У них дві дочки – Джина і Анна.

Робота Джакконі до 1959 характеризувалася серією невдач. За його власними словами він отримав в фірмі АКНТ новий старт і роки роботи в цій корпорації були найпродуктивнішими в його житті. З 1959 по 1962 він брав участь у розробці навантаження 23-х дослідних ракет, шести супутників і одного польоту на літаку. У 1960 Джакконі і Бруно Россі першими запропонували будувати рентгенівські телескопи для астрономії. Керував дослідженнями, що проводилися компанією «Амерікен сайенс енд енджініерінг» спільно з Массачусетським технологічним інститутом.

12-го червня 1962 стартувала висотна дослідницька ракета Aerobee з рентгенівським детектором на борту. Метою ставилося фотографування Місяця в рентгенівському діапазоні. Хоча ця мета не була досягнута – сьогодні відомо, що інтенсивність випромінювання була недостатньою для чутливості тодішніх детекторів – але замість цього вдалося знайти яскравий об'єкт у сузір'ї Скорпіона – Скорпіон X-1. Наступним проектом Джакконі став рентгенівський супутник Ухуру, який був запущений в 1970 і за допомогою якого вперше була проведена повна зйомка неба в рентгенівському діапазоні. У діапазоні від 2 до 6 до Ев було знайдено 339 об'кетов. Наступним супутниковим прокетом стала Обсерваторія Ейнштейн, запущена 12 листопада 1978.

З 1981 по 1993 Джакконі був відповідальний за розробку та будівництво орбітального телескопа Хаббл.

У розробці наступного рентгенівського супутника ROSAT, Джакконі не брав участі, однак він зробив істотний внесок у нього за рахунок залучення до проекту американських коштів, серед іншого безоплатний запуск. Така активність була дуже корисною, бо німецьке міністерство з розвитку досліджень і технологій ставило в той час широке міжнародне співробітництво у якості одного з умов фінансової підтримки проектів.

За свої заслуги в області рентгенівської астрономії, передусім за відкриття джерела Скорпіон X-1, Джакконі був нагороджений у 2002 Нобелівською премією з фізики.

Лауреатами Нобелівської премії з фізики за 2009 р. стали Чарльз Као (Charles K. Kao), Уїллард Бойл (Willard S. Boyle) і Джордж Сміт (George E. Smith). Премію в розмірі 10 млн шведських крон ($1, 4 млн) поділили між лауреатами: половина дісталася Као за досягнення в області поліпшення передачі світла через оптоволокно, тоді як Бойл і Сміт одержали по 25% премії за винахід CCD-матриць.

Всі лауреати мають американське громадянство. При цьому Чарльз Као, що народився в Шанхаї, також є громадянином Великобританії, а Уїллард Бойл – Канади. Чарльз Као працює в британської Standard Telecommunication Laboratories (STL). В 1966 р. разом із Джорджем Хокхамом йому вдалося досягти показника втрат в оптоволокні нижче 20 дб/км завдяки очищенню скла, що зробило оптоволокно придатним для комерційного використання.

Бойл і Сміт, які працюють в американської Bell Laboratories, в 1969 р. винайшли прилад із зарядовим зв'язком, здатний одержувати заряд завдяки фотоелектричному ефекту. Надалі на основі цієї технології була розроблена CCD-матриця, яка складається зі світлочутливих фотодіодів. Такі матриці випускаються й активно використаються такими великими виробниками електроніки, як Canon, Nikon, Sony, Panasonic й Phillips, відзначає CNews.

Всі професійні дзеркальні камери оснащені сенсором CMOS, а от серед аматорських камер CCD зустрічається частіше – він використаний в аматорських Sony Alpha й Nikon D3000. Крім того, CCD-матриці також активно використовуються майже у всіх сканерах і відеокамерах.

 

У галузі хімії серед винахідників слід назвати наступних вчених:

1923 – Фріц Прегль – «За винахід методу мікроаналізу органічних речовин».

Також він виготовив за допомогою склодува мініатюрну нову апаратуру, що давала змогу визначати молекулярну вагу речовини через її точку кипіння. 1911 р. Прегль застосував свої методи аналізу до зразків у кількості від 7 до 13 міліграмів речовини, а через два роки – уже до 3 міліграмів, скоротивши тривалість хімічного аналізу більш, ніж втричі.

Запропоновані ним методи є менш складними, ніж попередні і виявилися особливо важливими для аналізу складних біохімічних сполук.

У 1913 р. Прегль повернувся до Грацького університету як професор медичної хімії, а 1916 р. став деканом медичного факультету, в 1920 р. – його віце-канцлером. 1923 р. Прегль був визнаний гідним Нобелівської премії з хімії «за винахід методу мікроаналізу органічних речовин». Після одержання Нобелівської премії продовжував активно займатися науково-дослідницькою і викладацькою діяльністю. Його лабораторія стала всесвітньо відомим центром органічного мікроаналізу. Ф. Прегль був нагороджений премією Лейбена з хімії Імперської академії наук у Відні.

Перед своєю смертю він залишив велику суму грошей Академії наук у Відні на встановлення премії за досягнення в галузі мікрохімії. Ф. Прегль помер у 61 рік у Граці 13 вересня 1930 р.

1993 – Кері Малліс – «За винахід методу полімеразної ланцюгової реакції». Кері Малліс народився 28 грудня в м. Ленуар (Північна Кароліна). Батьки – фермер Сесіл Бенкс Малліс і мати – Берніс Альберта. Родина жила поруч із фермою діда. У дитинстві Маллис майстрував і запускав саморобні ракети, експериментував з хімічними речовинами.

Після закінчення середньої школи вчився Технологічному інституті штату Джорджія, де одержав ступінь бакалавра в 1966. Потім був ступінь доктора з біохімії в Каліфорнійському університеті в Берклі в 1972, де він викладав біохімію до 1973.

У молодості, крім хімії, всерйоз цікавився математикою і фізикою. Будучи аспірантом-біохіміком, після відвідування курсу лекцій з астрофізики він опублікував у престижному науковому журналі «Nature» статтю «Космологічні наслідки обігу часу».

У 1973 став постдокторантом з дитячої кардіології Університету Канзаської медичної школи з проблеми, пов'язаної з васкулярною фізіологією легенів. З 1977 по 1979 працював в області фармацевтичної хімії в Каліфорнійському університеті в Сан-Франциско.

З 1979 влаштувався на роботу в компанію «Сетус» в Емервіллі (Каліфорнія) як біохімік, фахівець в області ДНК. Займався синтезом олігонуклеотидів і в результаті винайшов метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЦР), основну концепцію якого розвив до 1983.

Метод включає чотири компоненти: сегмент подвійної спіралі ДНК, так званої темплатної ДНК, який слід скопіювати, два олігонуклеотидних праймери (короткі відрізки односпіральної ДНК, кожний з яких комплементарний одній з коротких послідовностей темплатної ДНК), нуклеотиди – хімічні будівельні блоки, з яких будується молекула ДНК, і фермент полімераза, який копіює темплатну ДНК, приєднуючи до неї вільні нуклеотиди у правильній послідовності.

Ці інгредієнти нагрівають, що викликає роз'єднання подвійної спіралі темплатної ДНК на окремі спіралі. Суміш охолоджують, щоб праймери зв'язалися з комплементарними кінцями відрізків темплатних ланцюгів. Потім полімераза починає копіювати темплатні відрізки приєднанням нуклеотидів на один з кінців праймерів і в підсумку роблячи подвійну спіраль ДНК.

Повторення циклу збільшує кількість ДНК по експоненті: кожні 30 циклів, що займає всього кілька хвилин, дають більше мільярда копій вихідної послідовності ДНК.

У серпні 1984 Малліс доповів свою ідею на семінарі фірми, але колеги сприйняли її байдуже. Єдиною людиною, яка підтримала його ідею, був засновник фірми «Біосерч», яка випускає апарати для автоматичного синтезу олігонуклеотидів.

Першу версію статті Малліса й співавторів за методом ПЛР редакція журналу «Science» відхилила. Однак він опублікував статті і в «Science» (1985), і в «Nature» (1986), а метод ПЛР став швидко поширюватися в практиці.

Метод ПЛР відноситься до числа фундаментальних наукових технологій 20 ст. Він дозволяє всього за кілька годин перевести мікрограми генетичного матеріалу в прийнятні для наступних досліджень кількості речовини. Метод широко застосовується в медицині, генетику, біотехнології, судовій медицині.

Наприклад, у медичній діагностиці можна швидко ідентифікувати джерело бактеріальної або вірусної інфекції безпосередньо з малого зразка генетичного матеріалу. ПЛР використовують для обстеження пацієнтів зі спадковими захворюваннями. Біологи застосовують ПЛР для генетичного аналізу викопних залишків. Так склалася основа нової наукової дисципліни – палеобіології.

В 1986 Малліс став керівником з молекулярної біології у фірмі «Ксітронікс» у Сан-Дієго, Каліфорнія, де його діяльність була пов'язана із ДНК-технологіями і фотохімією. У 1987 – консультант більше десятка корпорацій, включаючи «Ітсмен Кодак», «Ебботс лебс» та ін.

У 1993 Малліс одержав Нобелівську премію «за внесок у розвиток методів хімії на основі ДНК – за винахід методу полімеразної ланцюгової реакції».

Йому належить ряд патентів, серед яких винаходи, пов'язані із застосуванням ПЛР-технології до світлочутливих пластиків, які змінюють колір при освітленні.

 

 

Богданова Л. Є. Нобелівські лауреати у курсі хімії. – Харків: Основа, 2008.

Лауреати Нобелівської премії. 1901-2001: Енциклопедичний довідник / С. О. Довгий (уклад.). – К. : ДІА, 2001.

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ. – М. : Прогресс, 1992.