بخشی از کشفیات مهم بشر!
مخاطب۲۴- جایزه نوبل از افرادی تقدیر میکند که کشفیاتشان جهان را تغییر داده است. از درخشش چراغهای الایدی آبی تا «معجزه» لقاح مصنوعی، دو مورد از ۶ نوآوری و کشفی هستند که نه تنها زندگی روزمره ما را بهبود بخشیدهاند، بلکه آن را نجات داده و به خلق زندگیهای جدید کمک کردهاند. در این گزارش قصد داریم نگاهی به این دستاوردها بیاندازیم.
انتقال ایمن خون
به نقل از وبسایت رسمی جوایز نوبل، احتمالا شما افرادی را میشناسید که خون اهدا کرده یا دریافت کرده باشد. اما زمانی، انتقال خون نجاتبخش، آنقدر غیرقابل پیشبینی بود که استفاده از آن، خطر بروز واکنشی بالقوه مرگبار را به همراه داشت.
این خطر زمانی کاهش یافت که کارل لندشتاینر (Karl Landsteiner) وجود گروههای خونی انسانی را کشف کرد. او نمونههای خون را آزمایش کرد تا ببیند آیا گلبولهای قرمز یک فرد در صورت مخلوط شدن با سرم خون فرد دیگر، به هم میچسبند یا خیر. آزمایشهای او نشان داد که واکنشهای نامطلوب زمانی اتفاق میافتند که گیرنده، بهطور طبیعی پادتنهایی علیه سلولهای خونی اهداکننده داشته باشد. در این موارد، او دریافت که گلبولهای قرمز خون اهدایی شروع به چسبیدن به یکدیگر یا «انعقاد» میکنند.
در بدن گیرنده، این گلبولهای قرمز چسبیده میتوانند رگهای خونی را مسدود کرده و جریان خون به قسمتهای مختلف بدن را متوقف کنند، یا بشکنند و محتوای سمی خود را به بدن نشت دهند، که در نهایت میتواند کشنده باشد. از پژوهش او، افراد و خونشان به گروههایی طبقهبندی شدند.
امروزه انتقال خون بهطور روتین در مواجهه با تروما یا جراحیهای بزرگ استفاده میشود، و اطمینان حاصل میگردد که بیماران خونی دریافت میکنند که با خون خودشان همخوانی دارد، تا خطر واکنشهای تهدیدکننده حیات بهدلیل ناسازگاری خون کاهش یابد.
تولید پارچه جین مقرون به صرفه
آیا شلوار جین مورد علاقهای دارید؟ آدولف فون بایر (Adolf von Baeyer)، با کمک به ممکن ساختن تولید رنگ آبی متمایز ایندیگو به صورت صنعتی، بهجای استخراج رنگ از گیاه ایندیگو در رساندن لباس جین مقرونبهصرفه به میلیونها کمد لباس نفش داشت. تقریبا دو دهه طول کشید تا بایر از ساختار تقریبی ایندیگو به محاسبه فرمول شیمیایی دقیق آن برسد، اما در همین مدت او به اندازهای اطلاعات داشت که بتواند این رنگ را بهصورت مصنوعی، از سه راه مختلف و با استفاده از مجموعهای از مواد خام سرشار از اتمهای کربن تولید کند. در سال ۱۸۹۷، نخستین رنگ ایندیگوی مصنوعی به بازار عرضه شد و موجب یک رونق بزرگ شد.
برآورد میشود که سالانه بیش از ۴.۵ میلیارد شلوار جین در سراسر جهان فروخته میشود، و بیشتر آنها با ایندیگوی مصنوعی رنگ شدهاند.
ابداع حسگر برای ثبت تصاویر به صورت الکترونیکی
از نگهداری لحظات گرانبهای خانوادگی گرفته تا مستندسازی شامها، امروزه بیش از همیشه عکس میگیریم.
ویلارد بویل و جورج اسمیت، همکارانی در آزمایشگاههای معروف Bell خارج از نیویورک بودند و امکان ثبت تصاویر بهصورت الکترونیکی را فراهم کردند. آنها یک حسگر تصویر را بر اساس اثر فوتوالکتریک آلبرت اینشتین که در آن آرایههایی از فوتوسلها الکترونهایی را به مقداری متناسب با شدت نور ورودی منتشر میکنند در جریان یک جلسه طوفان فکری برای نوع جدیدی از ذخیرهسازی اطلاعات بررسی کردند.
دستگاه اتصال بار (CCD) که آنها ابداع کردند، زمینهی انفجاری در تصویربرداری دیجیتال را رقم زد. علاوه بر استفاده در دوربینهای دیجیتال، CCDها نقش حیاتیای را برای دنیای علمی، از جمله در پزشکی و نجوم، ایفا میکنند. بدون دستگاههای استصال بار، احتمالا ما هرگز تصاویر شگفتانگیزی از فضا را که توسط تلسکوپ فضایی هابل گرفته شدهاند، نمیدیدیم.
تولید نور سفید برای لامپهای کممصرف
دیودهای نوری یا الایدیها همهچیز را از درخت کریسمس گرفته تا استادیومهای فوتبال روشن میکنند، اما ساخت لامپهای سفیدِ کممصرف و بادوام الایدی بدون تلاشهای سه برنده نوبل ممکن نمیشد.
ایسامو آکاساکی، هیروشی آمانو و شوجی ناکامورا در اوایل دهه ۱۹۹۰ موفق به تولید پرتوهای نوری آبی درخشان از نیمهرساناهای خود شدند، و با افزودن آن به فناوری دیودهای قرمز و سبز موجود، دگرگونی بنیادینی در فناوری روشنایی ایجاد کردند.
الایدیها بسیار کممصرفتر از منابع نوری قدیمی هستند و بنابراین اثر زیستمحیطی بسیار پایینتری دارند. آنها دستکم ۷۵ درصد انرژی کمتری مصرف میکنند و حدود ۲۵ برابر بیشتر از لامپهای رشتهای عمر میکنند. با توجه به اینکه ۱۵ درصد از مصرف برق جهانی و پنح درصد از کل انتشار گازهای گلخانهای در جهان به برقرسانی برای روشنایی اختصاص دارد، گذار جهانی به لامپهای کممصرفی مانند الایدیها فوریتی حیاتی دارد و میتواند این انتشارها را بیش از یکسوم کاهش دهد.
ایجاد دنیایی قابل شارژ
وسایل نقلیهی برقی بهعنوان فناوری کلیدی برای حذف کربن از سیستم حمل ونقل جادهای در نظر گرفته میشوند، بخشی که مسئول یک ششم از انتشارهاست. بسیاری از خودروهای برقی به باتریهای لیتیوم-یونی متکی هستند، که همچنین برای تامین انرژی دستگاههای الکترونیکی قابل حمل کوچک مانند تلفنهای همراه و برای ذخیرهسازی انرژی از خورشید و باد بهکار میروند، و این امر دستیابی به جامعهای بدون سوخت فسیلی را ممکن میسازد.
پایههای باتری لیتیوم-یون در طول بحران نفتی دهه ۱۹۷۰ گذاشته شد. استنلی ویتینگهام یک باتری دو ولتی با پتانسیل زیاد ساخت، اما آن باتری بیش از حد قابل اشتعال بود و قابل استفاده نبود. جان گودناف مواد مورد استفاده را اصلاح کرد تا به یک پیشرفت اساسی دست یابد که به آکیرا یوشینو کمک کرد نخستین باتری لیتیوم-یونی قابل تجاریسازی را در سال ۱۹۸۵ بسازد.
باتریهای لیتیوم-یونی که سبک و مقاوم هستند، میتوانند صدها بار شارژ شوند بدون آنکه عملکردشان کاهش یابد، و از زمان ورود به بازار در سال ۱۹۹۱، زندگی ما را متحول کردهاند، و مسیر را برای جامعهای بیسیم و بدون سوخت فسیلی هموار ساختهاند.
توسعه درمان ناباروری
در دهه ۱۹۵۰، رابرت ادواردز ایدهای رادیکال برای کمک به زوجهای نابارور مطرح کرد و آن بارور کردن تخمکهای مادر خارج از بدن و سپس جایگزینی آنها در رحم بود.
او نخستین بار لقاح آزمایشگاهی انسان (IVF) را در سال ۱۹۶۹ نشان داد، اما تخمکهای بارور شده هرگز بیش از یک تقسیم سلولی انجام ندادند. او با متخصص زنان پاتریک استپتو همکاری کرد، کسی که روش برداشت تخمکهای مناسب را مستقیما از تخمدان زنان پیدا کرد تا این چالش را حل کند. آنها با هم از برخی مقاومتهای اجتماعی نسبت به تحقیقاتشان عبور کردند. پایداری و اراده آنها به تولد لوئیز براون، نخستین «نوزاد آزمایشگاهی» در جهان، در سال ۱۹۷۸ منجر شد.
اکنون در سراسر جهان، سالانه بیش از ۵۰۰ هزار تولد از طریق لقاح آزمایشگاهی انجام میشود و این روش به گزینهای شناخته شده و برای بسیاری به گزینهای قابل دسترس تبدیل شده است که در صورت بروز مشکلات در بارداری، میتوان به آن مراجعه کرد.
