新型コロナウイルス感染症ワクチンの開発を可能にしたメッセンジャーRNA（mRNA）技術の記念碑的な発見から、テレビを彩る量子ドットと呼ばれるナノ粒子の開発に至るまで、今年のノーベル賞受賞者はすでに人類の歴史に影響を与えている。
彼らの発見は私たちの日常生活に影響を与えました。たとえば、人々は世界中でファイザーとモデルナのワクチンを接種しています。
今年、ノーベル委員会から科学賞を受賞した研究者らによる画期的な研究を紹介します。
今年のノーベル生理学・医学賞は、ペンシルベニア大学のカタリン・カリコ氏とドリュー・ワイズマン氏に共同授与された。
ハンガリーの科学者カリコは、1985 年に母国ハンガリーから米国に移住し、mRNA の治療用途の可能性を確信していました。彼女は何度も挫折しながらもこの研究を粘り強く続けました。
mRNA は、細胞にタンパク質の生成を指示する指示を与える遺伝物質です。 1980 年代に科学者たちは合成 mRNA の作り方を発見しましたが、それは炎症反応を引き起こすため、治療に使用する関心は限定的でした。
ワイズマン氏とカリコ氏は協力し、細胞培養の外で生成されるこのmRNAを改変して炎症反応を防ぎ、ワクチンや治療法に使用できるようにする方法を見つけ出した。
彼らは 2005 年にこの発見を発表し、その後、この修飾された mRNA がタンパク質の生産を増加させることも発見しました。
カロリンスカ研究所のノーベル賞協議会はプレスリリースで、「塩基修飾が炎症反応を低下させ、タンパク質生成を増加させるという発見により、カリコ氏とワイスマン氏はmRNAの臨床応用への重大な障害を取り除いた」と述べた。
ファイザー・ビオンテックとモデルナが開発した新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）ワクチンはこの技術を使用している。
ワクチンは迅速に作成され、後にウイルスに感染した場合に認識できるように、コロナウイルス細胞にあるスパイクタンパク質を生成するように体に指示することで機能します。
「科学は私が呼吸するものであり、それが私にできる一番好きなことだと思います」とカリコ氏は昨年欧州特許庁に語った。
ノーベル物理学賞: 電子の動きを研究するための短い光パルス
スウェーデン王立科学アカデミーによると、今年のノーベル物理学賞受賞者3人は「原子や分子内の電子の世界の探求」に対して授与されたという。
米国のオハイオ州立大学のピエール・アゴスティーニ氏、ドイツのマックス・プランク量子光学研究所のフェレンツ・クラウシュ氏、スウェーデンのルンド大学のアンヌ・ルイリエ氏が共同でこの賞を受賞した。
彼らは、パルスの持続時間を測定する方法など、非常に短い光パルスを使って電子のダイナミクスを研究する方法を発見しました。
パルスは信じられないほど短いため、アト秒と呼ばれる単位で測定されます。アト秒は、10 億分の 1 秒です。
「私たちは今、電子の世界への扉を開くことができます。アト秒物理学は、電子によって支配されるメカニズムを理解する機会を与えてくれます。次のステップはそれらを活用することだ」とノーベル物理学委員会委員長のエヴァ・オルソン氏は声明で述べた。
これを使用して、分子内の電子の位置を特定し、電子が何をしているかを把握できます。高速エレクトロニクスの製造にも応用でき、将来的には特定の病気の診断に役立つことが期待される、と専門家らは述べている。
ルリエ氏は記者会見で、この研究は画像ツールとして半導体業界にも役立つ可能性があると付け加えた。
彼女は、「この賞を受賞する女性はそれほど多くない」ため、賞を受賞することは非常に意味があり、非常に特別なことであると付け加えた。
彼女はノーベル物理学賞を受賞した5人目の女性です。
ノーベル化学賞: 量子ドットの発見
今年の化学賞は量子ドットの発見と開発に対して授与された。
マサチューセッツ工科大学（MIT）のMoungi Bawendi氏、コロンビア大学のLouis Brus氏、ニューヨークを拠点とする企業Nanocrystals TechnologyのAlexei Ekimov氏という米国在住の3人の科学者がこの賞を共有している。
量子ドットはナノ粒子であり、「テレビやLEDランプから光を拡散し、特に腫瘍組織を切除する際などに外科医を導くこともできる」とスウェーデン王立科学アカデミーは声明で述べた。
量子ドットから発せられる光は、そのサイズに応じて色が変わります。
例えば、小さな空間内の電子から発せられる光はより青く、より大きな空間内の電子から発せられる光はより赤くなる、とスウェーデンのルンド大学のナノ物理学教授ハイナー・リンケ氏は記者会見で説明した。
「このクラスの材料では、材料を変えるのではなくサイズだけで材料特性を変える方法を発見しました。これはナノテクノロジーにおける基礎的な発見であり、量子力学を使用して制御された方法でこれを行う能力です」効果がある」とリンケ氏は語った。
エキモフは 1980 年代に、ガラスの色が粒子のサイズと相関していることを示しました。 Brus は、液体中に浮遊する粒子を使って 2 番目の発見をしました。
その後、バウェンディは 1993 年に、特定のサイズの制御された方法でこれらの粒子を製造する方法を発明しました。
これらの発見は、QLED スクリーンからテレビ画面の色に至るまで、多くの応用例があります。生化学者や医師は生物組織のマッピングにそれらを使用している、とアカデミーは付け加えた。
