اعطای نوبل فیزیک به مخترعان تکنیک‌های پیشرفته لیزری
تاریخ انتشار: ۱۱ مهر ۱۳۹۷ | کد خبر: ۲۰۸۹۶۹۳۸
برای اولین بار بعد از ۵۵ سال یک زن برنده جایزه نوبل فیزیک شده است. دانا استریکلند از کانادا سومین زنی است که برنده این جایزه می‌شود. دیگر برندگان زن این جایزه ماری کوری و ماریا گپرت-مایر در سال‌های ۱۹۰۳ و ۱۹۶۳ بودند.
دکتر استریکلند جایزه امسال را مشترکا با آرتور اشکین از آمریکا و جرارد مورو از فرانسه دریافت می‌کند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
دکتر مورو و دکتر استریکلند هم راه را برای تولید کوتاه‌ترین و فشرده‌ترین پالس لیزری هموار کردند. تکنیک اختراعی آن‌ها "سی پی ای" (Chirped Pulse Amplification) نام دارد و از جمله در لیزردرمانی برای هدف گرفتن سلول‌های سرطانی و جراحی لیزری برای ترمیم بینایی کاربرد دارد.
دکتر استریکلند در گفت و گویی با بی بی سی گفت: برای او هم "تعجب آور" بود که ۵۵ سال از آخرین باری که یک زن برنده این جایزه شد می‌گذرد.با این حال او تاکید کرد که هرگز در عالم حرفه‌ای شاهد "رفتار نابرابر" با خود نبوده است. او همچنین از دستاورد دو برنده دیگر امسال که مرد هستند تمجید کرد و آن‌ها را مستحق این جایزه دانست.
پیش از این ماریا گپرت-مایر فیزیکدان آلمانی-آمریکایی در سال ۱۹۶۳ به خاطر کشفیاتی در زمینه هسته اتم برنده این جایزه شده بود.فیزیکدان لهستانی الاصل ماری کوری هم در سال ۱۹۰۳ در کنار شوهرش پی یر کوری و آنتوان آنری باکرل به خاطر تحقیقات در زمینه رادیواکتیویته برنده نوبل فیزیک شد.ارزش این جایزه ۹ میلیون کرون سوئد - تقریبا معادل یک میلیون دلار - است.
دکتر استریکلند که در دانشگاه واترلو در کانادا تحقیق می‌کند در واکنش به خبر دریافت جایزه گفت: "اول از همه فکر می‌کنید چه خبر عجیبی، پس این اولین واکنش من بود. دیگر اینکه از خود می‌پرسید اصلا خبر واقعی هست. ""در مورد اینکه مشترکا با جرارد برنده می‌شوم خیلی خوشحالم، چون او سوپروایزر و مربی من بود و سی پی‌ای را به مراحل عالی رساند پس مسلما مستحق این جایزه است؛ و خیلی خوشحالم که آرتور اشکین هم برنده این جایزه می‌شود. "
او افزود: "کشفیات او در مراحل اولیه این رشته آنقدر زیاد بود که اجازه داد دیگران با کمک آن به دستاورد‌های بزرگی برسند و واقعا عالی است که دستاورد او به رسمیت شناخته می‌شود. "موسسه فیزیک آمریکا (ای آی پی) در بیانیه‌ای به برندگان تبریک گفت: "کاربرد‌های بی شماری که مطالعات آن‌ها ممکن کرده، مثل جراحی چشم با لیزر، لیزر پتاواتی، و امکان به تله انداختن و مطالعه ویروس‌ها و باکتری‌ها به صورت منفرد نویدبخش دستاورد‌های بیشتر در آینده است. "
در این بیانیه آمده است که وجود یک زن در میان برندگان امسال به آن جنبه‌ای تاریخی می‌دهد.
پیشرفت‌های بزرگ در فیزیک لیزر
تا پیش از دستاورد بی سابقه دکتر استریکلند و دکتر مورو، نیروی پالس‌های لیزری حتی در اوج آن محدود بود، چون با افزودن بر شدت و قدرت لیزر، وسایل تولیدکننده آن نابود می‌شد.
محققان برای دور زدن این مشکل ابتدا پالس‌های لیزری را در زمان کش دادند تا از قدرت آن در اوج بکاهند، بعد آن‌ها را تقویت و در نهایت فشرده کردند.وقتی یک پالس لیزری در زمان فشرده و کوتاه‌تر می‌شود، نور بیشتری در یک فضایی کوچک می‌گنجد. این به طور چشمگیری بر شدت پالس می‌افزاید.
تکنیک دکتر استریکلند و دکتر مورو موسوم به "سی پی ای" تبدیل به استانداردی برای تولید لیزر‌های فشرده و قوی شد.آرتور اشکین هم یکی از آرزو‌های قدیمی داستان‌های علمی-تخیلی را جامه عمل پوشید: استفاده از فشار پرتو‌های نور برای جابجایی اجسام فیزیکی. او با این دستاورد در واقع موچینی نوری اختراع کرد که امروز برای گرفتن ذرات، اتم ها، ویروس‌ها و سلول‌های زنده استفاده می‌شود.
او ابتدا تلاش کرد با استفاده از نور لیزر ذرات کوچک را به سوی مرکز اشعه هدایت کند و آن‌ها را آنجا نگه دارد.او در سال ۱۹۸۷ از این موچین نوری برای به به دام انداختن باکتری‌ها بدون آسیب رساندن به آن‌ها استفاده کرد. این شیوه اکنون کاربرد گسترده‌ای در مطالعه سازوکار حیات دارد.
منبع: پارسینه
کلیدواژه: نوبل فیزیک نوبل
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.parsine.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «پارسینه» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۲۰۸۹۶۹۳۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
(ویدئو) ثبت رقص و حرکات پروتئین-لیپید برای اولین بار
بدن ما با فعالیت زنده است و مملو از پروتئین‌هایی است که در غشا‌های چربی گیر کرده‌اند یا داخل و خارج از سلول‌های آبکی شناور هستند. اکنون دانشمندان برای اولین بار رقص این دو را به تصویر کشیده‌اند: یک تانگوی مایع حاوی پروتئین‌ها و چربی‌هایی که به‌طور معمول در سلول‌ها حرکت می‌کنند.
به گزارش دیجیاتو، «کیان چن»، دانشمند و مهندس مواد در دانشگاه ایلینویز (UIUC) می‌گوید: «ما فراتر از گرفتن عکس‌های فوری، که ساختار را نشان می‌دهند، اما دینامیک ندارند، پیش می‌رویم تا به‌طور مداوم مولکول‌ها را در آب، یعنی وضعیت اصلی آن‌ها ثبت کنیم. ما واقعاً می‌توانیم ببینیم که چگونه پروتئین‌ها پیکربندی خود را تغییر می‌دهند. یا در این مورد مشاهده کنیم که چگونه کل ساختار خودآرایی شده پروتئین-لیپید در طول زمان نوسان می‌کند.»
روش تصویربرداریاین تیم با بهینه‌سازی یک تکنیک تصویربرداری پرکاربرد به نام «میکروسکوپ الکترونی عبوری»، رقص پر جنب و جوش «نانودیسک» پروتئین غشایی را در مایع به تصویر کشیدند. این نانودیسک‌ها از پروتئین‌هایی تشکیل شده‌اند که در یک دولایه لیپیدی قرار گرفته‌اند که شبیه غشای سلولی است.
این تیم روش خود را «فیلمبرداری الکترونی» نامیده‌اند و داده‌های ویدیویی را با با مدل‌های رایانه‌ای که درمورد نحوه حرکت مولکول‌ها بر اساس قوانین فیزیک بود، مقایسه و تایید کرده‌اند.
تصور می‌شد که حرکت پروتئین‌های متصل به غشاء، با توجه به گونه‌ای که لیپید‌ها آن‌ها را در جای خود نگه می‌دارند، نسبتاً محدود باشد. با این‌حال، برهم‌کنش‌های بین پروتئین‌ها و لیپید‌ها در فواصل بسیار بزرگ‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، مشاهده شد.
پروتئین‌های غشایی سلول، حسگر‌ها و گیرنده‌های سیگنال هستند؛ بنابراین این تکنیک می‌تواند به پیشرفت‌های عظیمی در درک ما از نحوه عملکرد آن‌ها منجر شود.
با تکنیک‌های موجود، پروتئین‌ها معمولاً به‌سرعت منجمد یا متبلور می‌شوند، بنابراین حرکت نمی‌کنند و تصویر را مات می‌کنند. یا توسط پرتو ایکس و پرتو الکترون که برای تصویربرداری استفاده می‌شود، آسیب می‌بینند. اما این روش یک تصویر بی‌جان از یک پروتئین ساکن ارائه می‌کند که معمولاً تا و خم می‌شود و دانشمندان را قادر می‌سازد تا بر اساس ساختارش استنباط کنند که چگونه با مولکول‌های دیگر تعامل می‌کند.
برخی از تکنیک‌های تصویربرداری، از یک برچسب مولکولی فلورسنت برای ردیابی مولکول‌ها در حین حرکت، به جای تماشای مستقیم پروتئین استفاده می‌کنند.
در این مورد، محققان یک قطره آب را در داخل دو ورقه نازک گرافن حبس کردند تا از خلاء میکروسکوپ الکترونی محافظت کنند. در این قطره آب، نانودیسک‌هایی از پروتئین‌ها و لیپید‌های بدون برچسب وجود داشت که تیم توانست «رقصیدن مولکول‌ها» را مشاهده کند.
مشاهده رقص مولکول‌ها کد ویدیو دانلود فیلم اصلیدانشمندان علم مواد حداقل یک دهه تلاش کرده‌اند تا از فعالیت مولکول‌های بیولوژیکی در مایعات فیلمبرداری کنند. اما نتوانستند به وضوح، دینامیک پروتئین پیوسته را مشاهده کنند.
با برخی تغییرات دقیق در رویکرد، چن و همکارانش مجموعه پروتئین-لیپیدی خود را برای چند دقیقه، نه چند میکروثانیه، تصویر کردند. نکته مهم این است که آن‌ها سرعت نفوذ الکترون‌ها به نمونه را کاهش دادند و روی داربست گرافن کار کردند تا با موفقیت از مجموعه پروتئین-لیپیدی فیلمبرداری کنند.
«جان اسمیت»، دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی مواد UIUC، نویسنده اول مقاله، می‌گوید: «درحال حاضر، این واقعاً تنها راه آزمایشی برای فیلمبرداری از این نوع حرکت در طول زمان است. زندگی در مایع، در حرکت است. ما در تلاش هستیم تا به بهترین جزئیات این ارتباط از روشی تجربی دست یابیم.»
در مورد سایر تلاش‌ها، تکنیک‌های تصویربرداری بهبودیافته، جزئیات باورنکردنی را درمورد انواع اتفاقات میکروسکوپی آشکار می‌کنند. از تماشای نحوه شکل‌گیری پوشش بیرونی ویروس گرفته تا گیراندازی پروتئین‌هایی که به صورت توده در بیماری‌هایی مانند آلزایمر متلاشی می‌شوند.
اکنون هوش مصنوعی را به این ترکیب اضافه کنید تا شکل سه بعدی هر پروتئین شناخته شده برای علم را پیش‌بینی کنید. به‌نظر می‌رسد که دوره جدیدی از تحقیقات بیولوژیکی آغاز شده است.
این تحقیق در Science Advances منتشر شد.
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است