కెమిస్ట్రీ నోబెల్ 2025: సుసుము, రాబ్సన్, యాఘీలకు

కెమిస్ట్రీ నోబెల్ 2025: సుసుము, రాబ్సన్, యాఘీలకు .అణు నిర్మాణంలో కొత్త శకం ప్రారంభం!

సైన్స్ ప్రపంచంలో అత్యంత ప్రతిష్టాత్మకమైన పురస్కారం… శాస్త్రవేత్తల దశాబ్దాల కృషికీ, మానవజాతికి వారి సేవకూ దక్కే అత్యున్నత గౌరవం… అదే నోబెల్ బహుమతి. ఈ ఏడాది రసాయన శాస్త్రంలో (Nobel Prize in Chemistry 2025) ఆ అరుదైన గౌరవం ముగ్గురు విశిష్ట శాస్త్రవేత్తలకు దక్కింది. వారి పరిశోధన ప్రపంచాన్ని మార్చే సత్తా ఉన్నది. మెటల్-ఆర్గానిక్ ఫ్రేమ్‌వర్క్స్‌ (Metal-Organic Frameworks – MOFs) సృష్టికర్తలుగా చరిత్రలో నిలిచిపోయిన ప్రొఫెసర్‌లు సుసుము కిటాగవా (Susumu Kitagawa), రిచర్డ్ రాబ్సన్ (Richard Robson), మరియు ఒమర్ ఎం. యాఘీ (Omar M. Yaghi) ఈ పురస్కారాన్ని అందుకోనున్నారు.

రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ చేసిన ఈ ప్రకటన యావత్ శాస్త్ర ప్రపంచంలో సరికొత్త ఉత్సాహాన్ని నింపింది. ఈ త్రయం అభివృద్ధి చేసిన మాలిక్యూలర్ ఆర్కిటెక్చర్ (Molecular Architecture)… అంటే అణువులను ఒక క్రమపద్ధతిలో, నూతన నిర్మాణంలో అమర్చే విధానం… భవిష్యత్తు సాంకేతికతకు ఒక బలమైన పునాదిగా నిలవనుంది. ముఖ్యంగా ఆంధ్రప్రదేశ్, తెలంగాణ రాష్ట్రాలలోని సైన్స్ విద్యార్థులకు, పరిశోధకులకు వీరి విజయ గాథ ఒక గొప్ప స్ఫూర్తినిస్తుంది అనడంలో సందేహం లేదు. ఈ సంచలన పరిశోధన వెనుక ఉన్న లోతైన వివరాలు, నోబెల్ చరిత్రలోని అరుదైన విశేషాలను ఇప్పుడు పరిశీలిద్దాం.

1. సరికొత్త పదార్థాల సృష్టి: మెటల్-ఆర్గానిక్ ఫ్రేమ్‌వర్క్స్‌ (MOFs) సత్తా!

నోబెల్ పురస్కారానికి ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు ఎంపిక కావడానికి ప్రధాన కారణం… వారు అభివృద్ధి చేసిన మెటల్-ఆర్గానిక్ ఫ్రేమ్‌వర్క్స్ (MOFs). ఇది కేవలం ఒక రసాయన పదార్థం కాదు, అణువులను నిర్మించే ఒక వినూత్న పద్ధతి.

MOFs అంటే ఏమిటి?

MOFs అంటే లోహ అణువులను (Metal Ions) మరియు సేంద్రీయ లింకర్లను (Organic Linkers) ఉపయోగించి త్రిమితీయంగా (3D) నిర్మించిన ఒక రంధ్రాల (Porous) నిర్మాణం. దీన్ని మనం ఒక రకమైన అణు పంజరం (Molecular Cage) లాగా ఊహించుకోవచ్చు.

 

• • లోహ నోడ్‌లు (Metal Nodes): ఇవి నిర్మాణం యొక్క మూల స్థంభాలుగా పనిచేస్తాయి. సాధారణంగా జింక్, రాగి లేదా ఇనుము వంటి లోహ అణువులను ఉపయోగిస్తారు.

• • సేంద్రీయ లింకర్లు (Organic Linkers): ఇవి పక్కపక్కనే ఉన్న లోహ నోడ్‌లను కలిపే వంతెనల (Bridges) లాగా పనిచేస్తాయి. ఈ లింకర్లను మార్చడం ద్వారా, MOF యొక్క రంధ్రాల పరిమాణాన్ని, ఆకారాన్ని మార్చవచ్చు.

ఎందుకు ఇంతటి ప్రాముఖ్యత?

MOFs యొక్క ప్రత్యేకత వాటి అపారమైన ఉపరితల వైశాల్యం (Incredibly High Surface Area). మనం ఒక గ్రాము MOF ను తీసుకుని దాని ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కొలిస్తే, అది ఒక ఫుట్‌బాల్ మైదానం అంత లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉండవచ్చు. ఈ కారణంగా, MOFs…

 

• • వాయువుల నిల్వ (Gas Storage): మీథేన్ (సహజ వాయువు), హైడ్రోజన్ వంటి వాయువులను అధిక పరిమాణంలో నిల్వ చేయగలవు. ఇది భవిష్యత్తు ఇంధన సాంకేతికతకు అత్యంత కీలకం.

• • వాయువుల విభజన (Gas Separation): ఇవి రంధ్రాల పరిమాణంలో తేడాల కారణంగా, ఒక వాయు మిశ్రమం నుండి మరొక వాయువును అత్యంత సమర్థవంతంగా వేరు చేయగలవు. ఉదాహరణకు, కర్బన ఉద్గారాలను (Carbon Emissions) పట్టుకోవడానికి, వాటిని నిల్వ చేయడానికి ఈ సాంకేతికత చాలా ఉపయోగపడుతుంది.

• • ఉత్ప్రేరకాలు (Catalysts): రసాయన చర్యల వేగాన్ని పెంచడానికి, లేదా కొత్త రసాయనాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి వీటిని వాడవచ్చు.

• • ఔషధాల బట్వాడా (Drug Delivery): MOF ల రంధ్రాలలో ఔషధాలను నింపి, వాటిని శరీరంలోని నిర్దిష్ట ప్రదేశాలకు చేరవేయవచ్చు.

ఈ విప్లవాత్మక ఆవిష్కరణ… ఇంధన రంగం (Energy Sector), పర్యావరణ పరిరక్షణ (Environmental Protection), మరియు వైద్య రంగంలో (Medical Field) అనూహ్య మార్పులు తీసుకురానుంది. సుసుము కిటాగవా, రిచర్డ్ రాబ్సన్, ఒమర్ యాఘీ ల సంయుక్త కృషి వల్లనే ఈ నూతన మాలిక్యూలర్ ఆర్కిటెక్చర్ సాధ్యమైంది.

2. నోబెల్ త్రయం: ఒక పరిశోధనా ప్రయాణం

ఈ ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు ప్రపంచంలోని వివిధ ప్రాంతాలకు చెందినవారైనా, వారి పరిశోధనా లక్ష్యం ఒకటే: అణువుల ప్రపంచాన్ని తమకు అనుకూలంగా మలచుకోవడం.

ప్రొఫెసర్ ఒమర్ ఎం. యాఘీ (Omar M. Yaghi):

జోర్డాన్ లో జన్మించిన యాఘీ, ప్రస్తుతం యునైటెడ్ స్టేట్స్ లోని కాలిఫోర్నియా విశ్వవిద్యాలయం (University of California, Berkeley) లో పనిచేస్తున్నారు. MOFs (Metal-Organic Frameworks), COFs (Covalent Organic Frameworks) అనే రెండు ప్రధాన రకాల పోరస్ పదార్థాల ఆవిష్కరణలో ఆయన ప్రధాన పాత్ర పోషించారు. యాఘీ 1990లలోనే MOF భావనను శాస్త్ర ప్రపంచానికి పరిచయం చేశారు, తద్వారా ఈ రంగంలో పరిశోధనలకు గేట్లు తెరిచారు. అణువుల నుండి ఖచ్చితమైన నిర్మాణాలను రూపొందించే ఆయన సామర్థ్యం, రసాయన శాస్త్రానికి ఆయన చేసిన అపార సేవలకు నిదర్శనం.

ప్రొఫెసర్ సుసుము కిటాగవా (Susumu Kitagawa):

జపాన్‌లోని క్యోటో విశ్వవిద్యాలయం (Kyoto University) లో పనిచేస్తున్న కిటాగవా, MOF పరిశోధనలకు ఆసియాలో ఒక బలమైన పునాదిని వేశారు. ఆయన ముఖ్యంగా వాయువుల శోషణ (Gas Adsorption) మరియు పోరస్ కోఆర్డినేషన్ పాలిమర్‌లు (Porous Coordination Polymers – PCPs) పై దృష్టి సారించారు. కిటాగవా పరిశోధనలు, MOF ల సామర్థ్యాన్ని పరిశ్రమలకు, నిజ జీవిత అనువర్తనాలకు ఎలా ఉపయోగించవచ్చో ప్రపంచానికి చూపాయి. ఆయన నేతృత్వంలో అనేక ఫంక్షనల్ MOFలు అభివృద్ధి చెందాయి.

ప్రొఫెసర్ రిచర్డ్ రాబ్సన్ (Richard Robson):

ఆస్ట్రేలియాకు చెందిన ప్రొఫెసర్ రాబ్సన్ మెల్బోర్న్ విశ్వవిద్యాలయం (University of Melbourne) లో విశిష్ట పరిశోధనలు చేశారు. కిటాగవాతో కలిసి, రాబ్సన్ మొదటగా పోరస్ మెటీరియల్స్ (Porous Materials) నిర్మాణానికి సంబంధించిన ప్రాథమిక సూత్రాలను ఏర్పరచడంలో కీలకపాత్ర పోషించారు. వారి ప్రారంభ పరిశోధనలు, 1980ల చివర్లో, 1990ల ఆరంభంలోనే MOF నిర్మాణాలకు మార్గాన్ని సుగమం చేశాయి. వారి పని ద్వారానే రసాయన శాస్త్రంలో ఈ సరికొత్త పద్ధతులు ప్రాచుర్యం పొందాయి.

ఈ ముగ్గురి పరిశోధనలు వేర్వేరు సమయాల్లో, వేర్వేరు ప్రదేశాలలో ప్రారంభమైనప్పటికీ, అవి ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానమై, అద్భుతమైన MOF రంగాన్ని సృష్టించాయి. ఈ పరిశోధనలు నేడు ప్రపంచ వ్యాప్తంగా జరుగుతున్న వేల పరిశోధనలకు ప్రేరణగా నిలుస్తున్నాయి.

3. నోబెల్ చరిత్రలో తెలుగు రాష్ట్రాల యువతకు స్ఫూర్తినిచ్చే విశేషాలు

నోబెల్ బహుమతి చరిత్ర ఎప్పుడూ ఆసక్తికరమైన విషయాలతో నిండి ఉంటుంది. 1901 నుంచి 2024 మధ్యకాలంలో మొత్తం 116 సార్లు రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్‌ను ప్రకటించగా, ఇప్పటివరకు 195 మంది శాస్త్రవేత్తలు ఈ గౌరవాన్ని అందుకున్నారు. (కొన్నిసార్లు బహుమతిని ఇద్దరు లేదా ముగ్గురు పంచుకోవడం వల్ల ఈ తేడా వచ్చింది).

వయసుతో సంబంధం లేదు: స్ఫూర్తిదాయక రికార్డులు

పరిశోధనలకు వయసుతో సంబంధం లేదని నోబెల్ చరిత్ర చాటి చెబుతుంది.

 

• • వృద్ధ శాస్త్రవేత్త (The Oldest Laureate): ఇటీవల కాలంలో, 97 ఏళ్ల వయసులో రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ అందుకున్న వృద్ధుడుగా జాన్ బీ గూడెనఫ్ (John B. Goodenough) చరిత్ర సృష్టించారు. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల అభివృద్ధిలో ఆయన చేసిన కృషికి గాను ఈ పురస్కారం దక్కింది. అంటే, జీవితంలో ఏ దశలోనైనా అద్భుతమైన ఆవిష్కరణ చేయవచ్చు అని ఆయన నిరూపించారు.

• • అతి పిన్న వయస్కుడు (The Youngest Laureate): ఇక అతి పిన్న వయస్కుడిగా, కేవలం 35 ఏళ్ల వయసులో నోబెల్ అందుకున్నది ఫ్రెడెరిక్ జోలియట్ (Frédéric Joliot). రేడియోధార్మికత (Radioactivity) పై చేసిన కృషికి గాను ఆయన తన భార్య ఐరీన్ జోలియట్-క్యూరీతో కలిసి ఈ పురస్కారం అందుకున్నారు.

ఈ రికార్డులు… హైదరాబాద్, విశాఖపట్నం, విజయవాడ వంటి నగరాల్లోని సైన్స్ కళాశాలల్లో చదువుతున్న యువతకు, రసాయన శాస్త్రాన్ని కెరీర్‌గా ఎంచుకోవాలనుకునే వారికి అపారమైన స్ఫూర్తిని అందిస్తాయి.

డబుల్ నోబెల్ అరుదైన గౌరవం

నోబెల్ చరిత్రలో, ఒకే విభాగంలో రెండుసార్లు నోబెల్ బహుమతి అందుకున్న శాస్త్రవేత్తలు చాలా అరుదు. రసాయన శాస్త్రంలో ఆ అరుదైన ఘనతను ఇద్దరు శాస్త్రవేత్తలు సాధించారు:

 

1. 1. ఫ్రెడరిక్ సాంగెర్ (Frederick Sanger): రెండుసార్లు (1958, 1980) రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ అందుకున్నారు. ముఖ్యంగా ప్రొటీన్ల నిర్మాణం, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల డీఎన్ఏ (DNA) సీక్వెన్సింగ్ పద్ధతులను అభివృద్ధి చేసినందుకు గాను ఆయన ఈ గౌరవాన్ని అందుకున్నారు.

1. 1. బ్యారీ షార్ప్ లెస్ (Barry Sharpless): ఈయన కూడా రెండు సార్లు (2001, 2022) నోబెల్ అందుకున్నారు. క్లిక్ కెమిస్ట్రీ (Click Chemistry) అభివృద్ధిలో ఆయన కృషి చిరస్మరణీయమైనది.

4. గతేడాది విజేతలు, భవిష్యత్తు పరిశోధనల దిశ

గతేడాది, అంటే 2024లో, రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ పురస్కారం అందుకున్న ముగ్గురు శాస్త్రవేత్తలు: డేవిడ్ బేకర్ (David Baker), డెమిస్ హసాబిస్ (Demis Hassabis), మరియు జాన్ జంపర్ (John Jumper).

ప్రొటీన్ల ప్రపంచంలో విప్లవం

గతేడాది విజేతలు, ప్రొటీన్ల నిర్మాణం (Protein Folding) పై విశేష పరిశోధనలు చేశారు. ముఖ్యంగా:

 

• • డేవిడ్ బేకర్: డిజైన్డ్ ప్రొటీన్ల సృష్టిలో మార్గదర్శకత్వం వహించారు. అంటే, సహజంగా ప్రకృతిలో లేని, కానీ నిర్దిష్ట పనులు చేయగల కొత్త ప్రొటీన్లను ఆయన డిజైన్ చేశారు.

• • డెమిస్ హసాబిస్ & జాన్ జంపర్: వీరిద్దరూ కలిసి గూగుల్ డీప్‌మైండ్ అభివృద్ధి చేసిన ఆల్ఫాఫోల్డ్ (AlphaFold) అనే ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ (AI) ప్రోగ్రామ్‌కు నేతృత్వం వహించారు. ఈ ప్రోగ్రామ్, ఒక ప్రొటీన్ యొక్క అమైనో ఆమ్ల క్రమాన్ని (Amino Acid Sequence) చూసి, దాని త్రిమితీయ నిర్మాణాన్ని అద్భుతమైన ఖచ్చితత్వంతో అంచనా వేయగలదు. ఇది జీవశాస్త్రంలో ఒక గేమ్-ఛేంజర్.

2025: భవిష్యత్తుకు బాటలు

2025లో MOF లకు నోబెల్ దక్కడం, శాస్త్ర పరిశోధనల దిశ ఏ వైపు ప్రయాణిస్తుందో స్పష్టం చేస్తోంది. అద్భుతమైన అణు నిర్మాణాలను రూపొందించడం ద్వారా, మనం ఎదుర్కొంటున్న అతిపెద్ద సవాళ్లకు (ఉదాహరణకు, వాతావరణ మార్పు, ఇంధన కొరత) పరిష్కారాలు కనుగొనవచ్చని ఇది నిరూపిస్తుంది.

తెలంగాణ, ఆంధ్రప్రదేశ్ వంటి రాష్ట్రాలు సైన్స్ మరియు టెక్నాలజీ రంగంలో దూసుకుపోతున్న తరుణంలో, ఈ నోబెల్ ప్రకటన మన యువ పరిశోధకులకు ఒక పెద్ద ప్రేరణ కావాలి. MOFs వంటి అధునాతన రంగాలలో పరిశోధనలు చేసి, భవిష్యత్తులో మన దేశం నుండి కూడా నోబెల్ గ్రహీతలు రావాలని ఆశిద్దాం. సుసుము కిటాగవా, రిచర్డ్ రాబ్సన్, ఒమర్ ఎం. యాఘీలకు యావత్ ప్రపంచం తరపున, మన తెలుగు రాష్ట్రాల తరపున హృదయపూర్వక శుభాకాంక్షలు!