Snillrika idéer – översta raden visar fysikpristagarna, Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann och Giorgio Parisi. Underst från vänster Ardem Patapoutian och David Julius, medicipristagare. Mot vit bakgrund, David MacMillan och Benjamin List som delar på kemipriset. Foton: Wikipedia/Bengt Nyman/Lorenza Parisi/Scripps Research Institute/Princeton/Frank Wojciechowski/Max Planck Institute

Vetenskapliga Nobelpris i klimatkampens tecken

Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann och Giorgio Parisi delar på fysikpriset för sitt arbete med komplexa system – bland annat för att kunna modellera jordens klimat och den globala uppvärmningen. Samtidigt delar David Julius och Ardem Patapoutian medicinpriset för att ha identifierat receptorer som gör det möjligt för kroppens celler att känna temperatur och beröring. Kemipriset går till två forskare som utvecklat tekniker för att påskynda och kontrollera kemiska reaktioner. Benjamin List och David MacMillan delar priset för att ha utvecklat billiga, miljövänliga organiska katalysatorer.

Tre forskare har fått Nobelpriset i fysik 2021 för sitt arbete med att beskriva komplexa fysikaliska system – inklusive grundläggande forskning som skapat en banbrytande matematisk modell av jordens klimat och som förutspår att ökande nivåer av koldioxid i jordens atmosfär skulle höja den globala medeltemperaturen.

Syukuro Manabe och Klaus Hasselmann delar på hälften av priset på 10 miljoner svenska kronor för denna modellering. Den teoretiske fysikern Giorgio Parisi vid Sapienza-universitetet i Rom får den andra halvan för sina bidrag till teorin om komplexa system. Hans arbete har påverkat många områden, från neurovetenskap till hur granulära material packas, sade Nobelkommittén i sitt tillkännagivande den 5 oktober.

”Detta är två olika priser, men det finns ett gemensamt tema som har att göra med denna ordning, dessa fluktuationer tillsammans som kan ge upphov till något som vi kan förstå och förutsäga”, sade Thors Hans Hansson, ordförande för Nobelkommittén för fysik. ”Vi kan förutsäga vad som händer med klimatet i framtiden om vi vet hur vi ska koda det kaotiska vädret”.

Klimatmodeller

Manabe, som nu arbetar vid Princeton University i New Jersey, visade på 1960-talet hur ökade nivåer av koldioxid i jordens atmosfär leder till ökade temperaturer på ytan och utvecklade tidigt matematiska modeller för planetens klimat. Ungefär ett decennium senare byggde Hasselmann vid Max Planck Institute for Meteorology i Hamburg, Tyskland, vidare på detta arbete för att skapa en modell som kopplar samman väder och klimat.

”Manabe visade oss hur och varför ökad koldioxid leder till global uppvärmning. Hasselmann visade att det verkligen sker”, säger klimatforskaren Björn Stevens, också han vid Max Planck Institute for Meteorology. Han tillägger att institutet är ”jättelyckligt” över att paret har tilldelats det ”första Nobelpriset för den vetenskap som ligger till grund för vår förståelse av klimatförändringar”.

Jürgen Kurths vid Potsdam Institute for Climate Impact Research i Tyskland säger att ett ”genialt bidrag” av Hasselmann var 1970-talets introduktion av den första ”konceptuella modellen” för jordens klimat – en enkel uppsättning ekvationer som fångar globala fenomen med bara några få variabler. ”Vanligtvis behöver man en dator för att simulera [konceptuella modeller], men det här är mycket snabbare och enklare”, säger Kurths.

Gabriele Hegerl, en klimatmodellerare vid University of Edinburgh, Storbritannien, som arbetade med Hasselmann som postdoktoral forskare, säger att han var en ”fantastisk” mentor och handledare, som var ”full av idéer och entusiasm”.

”Jag är verkligen glad att Suki och Klaus valdes tillsammans, eftersom de båda bidrog enormt på olika sätt och är två giganter inom klimatvetenskapen”, tillägger hon. ”Jag använder fortfarande Sukis gamla beräkningar från de tidiga artiklarna om absorption och atmosfärens fysik i min undervisning, och hans arbete är grundläggande för att förstå klimatet och därmed klimatförändringarna.”

Manabe var ”överväldigad” när han hörde att han hade fått priset, säger John Wettlaufer, jord- och planetforskare vid Yale University i New Haven, Connecticut, och medlem av Nobelkommittén för fysik. ”Han sade: ’Men jag är bara en klimatolog’.”

Dold ordning

Parisi började sin karriär inom partikelfysiken, men hans forskning har sedan dess berört många andra delområden. I slutet av 1970-talet bytte han fokus till teorin om komplexa system, där han upptäckte en dold och kontraintuitiv typ av ordning i interaktionen mellan många objekt. I vissa system – till exempel magnetiska material – tenderar atomer att rikta sig parallellt med sina grannar, men komplexa system är mindre förutsägbara. Parisi upptäckte ändå att de uppfyller en typ av symmetri som endast är märkbar när man jämför hur de enskilda atomerna arrangerar sig i olika skalor, säger fysiker Federico Ricci-Tersenghi vid Sapienza.

”Han öppnade för ett sätt att se och tolka komplexa fenomen som man hittills hade missat”, säger Ricci-Tersenghi, som är en tidigare student och långvarig medarbetare till Parisi. Teorin visade sig vara användbar även för system som vid första anblicken verkar vara helt slumpmässiga, som glasets struktur, tillägger han.

Parisis forskning tittar på underliggande oordning och fluktuationer och förutspår framväxande beteenden, säger Wettlaufer. Kopplingen mellan hans arbete och Manabes och Hasselmanns arbete är att fluktuationer är nyckeln till förutsägbarhet, sade han. ”Vi inser att framväxande fenomen ibland kräver att man tittar på alla enskilda komplicerade fysiska mekanismer och knyter ihop dem för att göra en förutsägelse.”

Parisi kommenterade nyheten om sitt Nobelpris och sade till journalister under tillkännagivandet: ”Jag var mycket glad och jag hade inte riktigt väntat mig det.” Han fortsatte: ”Men jag visste att jag hade en chans – så jag höll mig nära telefonen.”

Utmärkelsen kommer före ett avgörande klimatmöte – FN:s 26:e klimatkonferens, som äger rum i Glasgow i november. ”Det är mycket brådskande att vi fattar ett mycket kraftfullt beslut och att vi rör oss i en mycket snabb takt”, sade Parisi om klimatförhandlingarna. ”För framtida generationer måste vi agera nu på ett mycket snabbt sätt.”

På frågan om Nobelkommittén skickade ett politiskt budskap till världens ledare med priset svarade Göran Hansson, generalsekreterare för Kungliga Vetenskapsakademien i Stockholm, som delar ut priset att modelleringen av klimatet är baserad på fysikalisk teori och att den globala uppvärmningen vilar på solid vetenskap och att det är deras budskap.

Nobelpriset i medicin går till forskare som upptäckte sinnenas biologi

Två forskare som upptäckte den molekylära grunden för vår förmåga att känna temperatur och beröring har fått årets Nobelpris i fysiologi eller medicin. David Julius och Ardem Patapoutian delar priset för att ha identifierat receptorer som gör det möjligt för kroppens celler att känna temperatur och beröring.

Fysiologen David Julius vid University of California i San Francisco (UCSF) använde kapsaicin – det ämne som ger chilipeppar dess sting – för att spåra ett protein som kallas TRPV1 och som reagerar på smärtsam värme. Molekylärneurobiologen Ardem Patapoutian vid Scripps Research i La Jolla, Kalifornien, identifierade receptorer i huden och andra organ som reagerar på mekaniska krafter, till exempel de som uppstår vid beröring och tryck.

Förutom att förklara sinnenas grundläggande biologi har fynden potentiella medicinska tillämpningar: För att bekämpa kronisk smärta letar forskarna efter ämnen som riktar sig mot några av de proteiner som Julius och Patapoutian upptäckte.

Att förstå sinnena

Julius och Patapoutians upptäckter gav viktiga kopplingar mellan yttre stimuli – som temperatur eller beröring – och de elektriska signaler som styr nervsystemets reaktioner.

Kapsaicin var till exempel känt för att utlösa smärtreaktioner, men det var oklart hur. På 1990-talet sökte Julius och hans kollegor bland gener som aktiveras vid smärta, värme och beröring för att hitta en som reagerar på kapsaicin. Sökandet ledde dem till en gen som kodar för TRPV1, ett protein som bildar en kanal inbäddad i cellmembran som, när den aktiveras, låter joner passera.

Patapoutian och hans medarbetare letade under tiden efter molekyler som aktiveras av mekaniska krafter. Teamet identifierade celler som sände ut en elektrisk signal när de fick berördes och letade sedan efter gener som kunde styra denna reaktion. Detta ledde till upptäckten av ytterligare två jonkanaler, som heter Piezo1 och Piezo2, som aktiveras av tryck.

Julius och Patapoutian använde också oberoende av varandra mentol – ett ämne som skapar en känsla av kyla – för att studera hur celler reagerar på kyla. Detta ledde till upptäckten av ytterligare en jonkanal, kallad TRPM8, som aktiveras av kyla.

”Både David och Ardem har verkligen förändrat vår förståelse av sensorisk biologi. Jag tycker att det är ett fantastiskt beslut att de har fått detta pris”, säger Michael Caterina, neurovetare vid Johns Hopkins University School of Medicine i Baltimore, Maryland, som ingick i det team som identifierade den kapsaicin-kännande TRPV1-kanalen i Julius laboratorium. ”Det var spännande.”

Teamet fastställde snabbt att det ”chilivärmekänsliga” proteinet hade en bredare roll när det gäller att förmedla smärtsamma känslor av värme. Identifieringen av TRPV1 och andra besläktade smärtsensoriska proteiner har hjälpt forskarna att förstå den molekylära grunden för smärta – och att leta efter nya behandlingar. ”Vi visste att det hade en chans att bli medicinskt viktigt om det kunde förklara vissa aspekter av smärta”, säger Catarina.

”Det finns många medicinska problem som har med smärta att göra och [dessa] receptorer kommer säkerligen att vara föremål för läkemedelsutveckling i framtiden”, sade Nils-Göran Larsson, ordförande för Nobelkommittén för medicin, vid tillkännagivandet.

”Det är ett välförtjänt pris för Ardem och David, och mycket spännande för mig”, säger Bailong Xiao, biokemist vid Tsinghua University i Peking och tidigare postdoktoral forskare i Patapoutians labb. Patapoutians upptäckt av Piezo1 och Piezo2 var särskilt viktig, säger Xiao, eftersom molekylerna hade lite gemensamt med andra kända jonkanaler, vilket öppnade nya forskningsvägar för laboratorier över hela världen.

Samma framsteg inom kryoelektronmikroskopi som hjälpte Julius och Cheng att kartlägga TRPV1 gav också viktiga insikter om hur Piezo-kanalerna fungerar, konstaterar Xiao, vars labb fastställde strukturerna för Piezo1 och Piezo2 med hjälp av tekniken. ”Utan en struktur skulle det ha tagit 20 till 30 år att förstå hur det fungerar.”

Innovativ katalys

Kemipriset går till två forskare som utvecklat tekniker för att påskynda och kontrollera kemiska reaktioner. Benjamin List och David MacMillan delar priset för att ha utvecklat billiga, miljövänliga organiska katalysatorer.

List och MacMillan utvecklade var för sig en ny typ av katalys på 1990-talet. Tekniken – som kallas asymmetrisk organokatalys – används idag i stor utsträckning för produktion av läkemedel och andra kemikalier. Avgörande är att katalysatorerna som de har utvecklat kan skilja vänster från höger och syntetisera molekyler som skiljer sig från deras spegelbild.

De utvecklade ”ett verkligt elegant verktyg för att göra molekyler – enklare än man någonsin kan föreställa sig”, sade Nobelkommittéledamoten Pernilla Wittung-Stafshede vid utnämningen. ”Fram till år 2000 kände vi bara till två former av katalysatorer. Men sedan förändrades allt. Benjamin List och David MacMillan rapporterade oberoende av varandra att man kan använda små organiska molekyler för att göra samma jobb som stora enzymer och metallkatalysatorer i reaktioner som är exakta, billiga, snabba och miljövänliga.”

Alternativa katalysatorer

Katalysatorer, ämnen som påskyndar reaktioner utan att förbrukas, är grundläggande verktyg för kemister. List, som är baserad vid Max Planck Institute for Coal Research i Mülheim an der Ruhr i Tyskland, och MacMillan, vid Princeton University i New Jersey, utvecklade katalysatorer som kan driva asymmetrisk katalys, där en reaktion producerar mer av den ”vänsterhänta” versionen av en molekyl än den ”högerhänta”, eller vice versa. Det handlar om kiralitet, molekyler som är spegelbilder av varandra, och som därmed kan ha olika egenskaper.

Fram till detta genombrott var den allmänna uppfattningen bland kemister att en katalysator som syntetiserar kirala molekyler måste antingen vara ett enzym eller innehålla en övergångsmetall som järn. ”Det var ett paradigmskifte”, säger kemisten Cathleen Crudden vid Queen’s University i Kingston, Kanada.

Dela artikeln

Materialet är upphovsrättsskyddat. Du har tillstånd att citera fritt ur artiklarna förutsatt att källa (www.nyatider.nu) anges. Foton får inte återanvändas utan Nya Tiders tillstånd.

Filip.Johansson@nyatider.nu

Relaterat

Ej redaktionellt material

Håll god ton och ett vårdat språk i kommentarerna. Olagligt innehåll är så klart förbjudet och kommer att resultera i avstängning från vårt kommentarsfält.

Om du har blivit godkänd för att lägga upp kommentarer utan förhandsgranskning från tidningens sida är det du själv som är ansvarig för innehållet. Det innebär att Nya Tider kan tvingas att medverka vid brottsutredning vid ett eventuellt åtal.

För förhandsmodererade kommentarer ber vi om tålamod. Vi går löpande igenom kommentarer men det kan beroende på tid på dygnet dröja flera timmar innan vi hinner titta på den.

Vi förbehåller oss rätten att radera kommentarer som innebär förtal, är kränkande, innehåller grovt språk eller helt enkelt är irrelevanta.

Tänk på att du är juridiskt
ansvarig för dina kommentarer

Läs även:

Nyhetsdygnet

Runmästarens hemliga regler och dolda budskap

🟠 Runböcker finns det många av, men i Runkalendern tar Magnus Stenlund ett nytt grepp om det fornnordiska alfabetet. Han driver tesen att en runmästare redan på bronsåldern var i kontakt med Medelhavscivilisationerna, kanske de Joniska öarna, och med stor noggrannhet och enligt förutbestämda regler skapade dessa runor. De är långt mer än skrivtecken, utan berättar också mycket om de gudar och andra väsen som de symboliserar, ordnade i en vacker symmetri som på ett schackbräde.

Underhållande om Leninbesatt hotellägare

🟠 Kapitalister som hyllar Lenin? Ja, i Sverige finns en hotellägare som gjort sig känd för att vara ett stort fan av Lenin, som instiftade Leninpriset och som ekonomiskt stöttat Jan Myrdalsällskapet – Lasse Diding. Journalisten Per Nygren har skrivit underhållande om Diding och hittar många bisarra detaljer, men enligt Nya Tiders recensent missar Nygren, trots ett gediget grävande arbete, viktiga frågor som hade gjort boken mer relevant för allmänheten.

Östersjöns guld, Bärnsten

🟠 När du håller en bit bärnsten i din hand, tänk då på att den har färdats oförstörd flera miljoner år genom tiden. Det är fantastiskt. När du håller den mot ljuset och ser lite mossa inuti, då har den mossan fastnat i kådan som stelnat och blivit till en mycket älskad smyckesten. Nu ska vi lära känna bärnstenen, eller Östersjöns guld som den också kal­las.

”Spermageddon”: Kommer västvärldens människor att kunna fortplanta sig år 2050? – Hormonstörande ämnen pekas ut som ansvariga för drastisk nedgång i spermie- och äggkvalitet

🟠 För några år sedan kom en chockerande rapport om att spermiekvaliteten hos västerländska män sjunkit med nästan 60 procent mellan 1973 och 2011. Även testosteronnivåerna har visat sig vara minskande. Nu har forskaren bakom studien, doktor Shanna Swan, gett ut en bok om orsakerna, och pekar ut de hormonstörande ämnen som finns i allas vår vardag. Medan den uppmärksammats av internationella medier är det helt tyst om den i Sverige.

Nils Bejerot

🟠 Han startade kriget mot knarket. I år skulle psykiatern och forskaren Nils Bejerot ha fyllt 100 år. Han grundade Riksförbundet Narkotikafritt Samhälle (RNS) och kom att bli känd som den ”svenska narkotikapolitikens fader”. Hans nolltolerans mot narkotika på 1960-talet väckte dock vänsterns vrede och media vände honom ryggen.

Aroniabär och fläderbär

🟠 Än är det inte för sent att plocka bär. Två riktigt nyttiga bär hittar vi i våra trädgårdar nu. Aroniabär är en uppstickare som visat sig vara ett riktigt superbär. Fläderbär har använts som en gammal och beprövad förkylningskur i århundraden, och har även visat sig vara behjälplig i att förebygga eller lindra influensa.

Senaste numret

Nya Tider är den enda papperstidningen som bemöter systempressens lögner i deras eget format: på papper. Sedan grundandet 2012 granskar Nya Tider den politiska korrektheten och berättar hur verkligheten ser ut bakom systemmedias tillrättalagda version. Från april 2017 utkommer Nya Tider även med en nätupplaga varje vecka.
Vávra Suk
Chefredaktör

123 037 97 35

Kundtjänst
Tel: 08-410 677 70
kund[snabel-a]nyatider.nu
Box 454, 191 24 Sollentuna

Redaktion
redaktion[snabel-a]nyatider.nu
Box 454, 191 24 Sollentuna

Artiklar (RSS)
© 2021 Nya Tider. Med ensamrätt. Nya Tider ges ut av AlternaMedia AB.

Ansvarig utgivare: Vávra Suk. Bankgiro: 108-0357.

Genom att fortsätta surfa vidare på hemsidan godkänner du vår integritetspolicy.