El Premio Nobel de Química [update 2024]

Todo empezó con él – Alfred Nobel

Alfred Nobel fue el creador de la idea de otorgar premios por logros excepcionales. Fue inventor, empresario, científico y hombre de negocios. También escribió poemas y obras de teatro. Es imposible describir la vida extremadamente rica y colorida de este ingeniero sueco en unas pocas frases. En 1862, el futuro fundador del Premio Nobel abrió una fábrica que producía nitroglicerina, un producto explosivo y altamente inestable. Una de las explosiones incontroladas en la fábrica provocó la muerte de su hermano. Después de construir un detonador, se hizo famoso como inventor y, al mismo tiempo, amplió su fortuna como fabricante de explosivos. Es famoso por inventar la dinamita en 1867. Entre sus muchos inventos se encuentran el fulminante, la gelatina explosiva y la balistita. En total, le debemos a Nobel más de 350 patentes en diferentes países. Sus variados intereses se reflejaron y se convirtieron en la base del premio que luego estableció, cuyos cimientos sentó en 1895. Fue entonces cuando redactó su último testamento, donde dejó una parte importante de su vasto patrimonio para la creación del premio. El premio que lleva su nombre se otorga por logros excepcionales, ya que él mismo hizo contribuciones considerables al progreso de la humanidad. Solo podemos especular sobre por qué decidió dedicar su fortuna al descubrimiento y al mundo de la ciencia. Como persona, Alfred Nobel era un hombre de pocas palabras. Es probable que nunca le confiara a nadie por qué tomó su decisión en los meses previos a su muerte. Hoy se supone que estuvo influenciado por cierto incidente de 1888, que pudo haber provocado una serie de reflexiones y culminado en la fundación del Premio Nobel. En 1888, el hermano de Alfred, Ludvig, murió en Cannes, Francia. Los periódicos informaron de la muerte de Ludvig, pero lo confundieron con Alfred, publicando un titular: "El mercader de la muerte ha muerto".

¿Quién fue el primer Premio Nobel de Química?

Los laureados recibieron su primer Premio Nobel en 1901, cuatro años después de la muerte de Alfred Nobel. El Nobel de Química fue para Jacobus van ‘t Hoff, el fundador de la química física moderna. El Comité Nobel justificó la elección de van ‘t Hoff de la siguiente manera: "en reconocimiento a la extraordinaria contribución que hizo al descubrimiento de las leyes de la dinámica química y la presión osmótica en soluciones". Este químico holandés tuvo una influencia considerable en el desarrollo de la química, y las teorías que propuso siguen utilizándose hasta el día de hoy. En 1874, explicó el fenómeno de la actividad óptica suponiendo que los enlaces químicos entre el carbono y los átomos adyacentes apuntan hacia los vértices de un tetraedro regular. Curiosamente, no recibió el Premio Nobel de Química por esta propuesta innovadora. A los 22 años, publicó sus ideas revolucionarias, que llevaron a los químicos a percibir las moléculas como objetos con una estructura específica y formas tridimensionales. También introdujo el concepto moderno de afinidad química. Demostró la similitud entre el comportamiento de las soluciones diluidas y los gases. Jacobus van ‘t Hoff también trabajó en la teoría de la disociación de electrolitos, que Svante Arrhenius introdujo en 1889. A través de sus estudios, van ‘t Hoff proporcionó una fundamentación física para la ecuación de Arrhenius.

Marie Sklodowska-Curie

Entre los galardonados con el Premio Nobel de Química se encuentra Marie Skłodowska-Curie. Fue galardonada con este prestigioso premio en dos ocasiones. La segunda vez lo recibió junto con su marido, en el campo de la física, por sus investigaciones sobre la radiactividad. Sus extraordinarios logros científicos y el respeto que se ganó en una época en la que la mayoría de las universidades ni siquiera admitían mujeres, y ella misma tuvo que luchar por su merecido lugar en el mundo de la ciencia, inspiran una gran admiración. En 1911, Marie Skłodowska-Curie recibió el Premio Nobel de Química, esta vez de forma individual. El Comité Nobel decidió honrarla por el descubrimiento de dos elementos radiactivos: el radio y el polonio. Después de este descubrimiento, Marie continuó investigando sus propiedades. En 1910, logró producir radio puro. De esta manera, demostró sin lugar a dudas que el nuevo elemento existía. En el curso de sus investigaciones posteriores, también documentó las propiedades que caracterizaban a los elementos radiactivos y sus compuestos. Gracias a la labor de esta laureada polaca con el Premio Nobel, los compuestos radiactivos se convirtieron en una importante fuente de radiación, tanto en experimentos científicos como en medicina, donde se utilizan para tratar el cáncer. A lo largo de su vida, Marie mantuvo sus vínculos con Polonia. Los becarios polacos trabajaron en el Instituto del Radio, fundado por iniciativa suya en París. Ella misma dio conferencias en Polonia y publicó numerosos artículos en revistas científicas polacas en los que presentaba los efectos de sus experimentos. Marie Skłodowska-Curie es la primera mujer polaca y, de hecho, del mundo entero, que gana este prestigioso premio, y esperemos que no sea la última.

Lo más destacado de los descubrimientos galardonados con el Premio Nobel de Química en los últimos años

El Comité Nobel de Química se rige por el criterio de reconocer, sobre todo, los descubrimientos que suponen una revolución para la humanidad y que amplían el nivel de conocimientos actuales en un campo determinado. El premio se concede con menos frecuencia por inventos concretos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las teorías revolucionarias suelen ir acompañadas de numerosas patentes que cambian nuestra vida cotidiana. En 2015, los ganadores del Premio Nobel de Química fueron Tomas Lindahl, Paul Modrich y Aziz Sancar. Recibieron esta distinción por sus estudios sobre el mecanismo de reparación del ADN. Sus investigaciones explicaron a nivel molecular cómo las células son capaces de reparar el ADN dañado y, por tanto, de proteger la información genética. Los ganadores del Premio Nobel de Química contribuyeron así a investigar los mecanismos de desarrollo del cáncer. Esto demuestra que los tumores son el resultado de trastornos en los procesos de reparación. Este tipo de daños se producen en nuestro organismo todo el tiempo. La mayoría de las veces, son causados por agentes como los radicales libres o la radiación. Las investigaciones realizadas por estos tres científicos proporcionaron una base para comprender el mecanismo de evolución del mundo animado. Sus resultados se aplican en el desarrollo de tratamientos modernos contra el cáncer. El estadounidense Roger D. Kornberg recibió en 2006 el Premio Nobel de Química por sus investigaciones sobre el mecanismo molecular de la transcripción en células eucariotas. Su trabajo científico abarca el tema de la copia del material genético, que se almacena en el ADN celular. Para que el material genético funcione, es necesario "copiarlo" o transcribirlo del ADN al ARN y, posteriormente, a las proteínas. El premio Nobel demostró que se trata de un proceso fundamental para la vida de todas las células y, además, desarrolló un modelo que explica su funcionamiento. Estas investigaciones también contribuyeron al progreso de la medicina y facilitan enormemente el trabajo en el tratamiento de muchas enfermedades y trastornos genéticos. Estos trastornos no solo crean un peligroso potencial para el desarrollo de cánceres, sino también de enfermedades cardíacas y diversas enfermedades inflamatorias. En 2011, el Premio Nobel de Química fue otorgado por un descubrimiento en el mundo de la ciencia excepcionalmente único: el israelí Daniel Shechtman descubrió los llamados cuasicristales, estructuras químicas que se asemejan a un mosaico en su estructura. Este acontecimiento fue especialmente revolucionario porque hasta entonces se consideraba imposible la existencia de estas estructuras. Los cuasicristales tienen la forma especial de un sólido, en el que los átomos se disponen en una estructura aparentemente regular pero no repetitiva, por lo que es imposible identificar sus células primitivas. Shechtman descubrió los cuasicristales en 1982. El mundo científico vio este descubrimiento con gran escepticismo en aquel momento. Durante varios meses, Shechtman intentó convencer sin éxito a sus colegas de que tenía razón. Finalmente, se le pidió que abandonara el equipo de investigación. No fue hasta 1987 que científicos franceses y japoneses confirmaron el descubrimiento de Shechtman, realizado cinco años antes.

El Premio Nobel de Química en 2024

Por decisión de la Real Academia Sueca de Ciencias, el Premio Nobel de Química 2024 ha sido repartido entre David Baker , Demis Hassabis y John Jumper . Los logros de los galardonados tienen un elemento común: el trabajo sobre la estructura y el diseño de proteínas. La primera mitad del premio fue para David Baker. El bioquímico estadounidense fue reconocido por su investigación sobre el diseño computacional de proteínas, que permite a los científicos crear combinaciones completamente nuevas de estas estructuras que no se encuentran en la naturaleza. Durante muchos años, el equipo dirigido por Baker ha estado estudiando formas de crear estructuras proteicas inusuales. En 1999, los científicos desarrollaron un algoritmo llamado Rosetta para ensamblar fragmentos cortos de proteínas estructuralmente no relacionadas y, de esta manera, predecir también su disposición, conexiones y otras interacciones. La implementación y el refinamiento de Rosetta fue un paso importante que proporcionó una herramienta esencial para futuras investigaciones. Solo unos años después, en 2003, David Baker y sus colegas publicaron un diseño de proteínas con una estructura elaborada y especializada, un plegamiento original y una secuencia completamente diferente de las proteínas conocidas anteriormente. Desde entonces, su equipo de investigación no ha dejado de desarrollar proteínas innovadoras con un amplio abanico de aplicaciones potenciales: desde fármacos y vacunas hasta nanomateriales y sensores en miniatura. Por otro lado, el científico británico Demis Hassabis y el estadounidense John Jumper, asociados a Google DeepMind, fueron premiados por desarrollar el modelo de inteligencia artificial AlphaFold2 , capaz de predecir con precisión las estructuras 3D de las proteínas basándose en sus secuencias de aminoácidos. El programa, implementado por primera vez en 2018 (ahora conocido como AlphaFold1) y posteriormente rediseñado y perfeccionado en 2020, se basaba en la tecnología de inteligencia artificial de aprendizaje profundo. Una red neuronal especializada indica la disposición del modelo 3D con extrema precisión, incluso para moléculas muy complejas. El descubrimiento resolvió un problema que los científicos llevaban décadas intentando desentrañar, contribuyendo a la comprensión de la función de las proteínas en los organismos y acelerando el desarrollo de nuevos medicamentos. El trabajo de estos tres científicos es de gran importancia para campos como la medicina, la biotecnología y la investigación sobre la resistencia bacteriana a los antibióticos, o incluso la degradación del plástico en el medio ambiente. Gracias a sus investigaciones, es posible diseñar proteínas con funciones nuevas, hasta ahora desconocidas, lo que abre la puerta a muchas innovaciones científicas y tecnológicas. Los estudios premiados demuestran cómo la combinación de inteligencia artificial y bioquímica puede revolucionar la ciencia de las proteínas y beneficiar a muchos aspectos de la vida.

El Premio Nobel de Química en 2023

El año 2023 nos ha traído buenas noticias del mundo de la ciencia. Un equipo de tres científicos, Moungi G. Bawendi del Instituto Tecnológico de Massachusetts, Louis E. Brus de la Universidad de Columbia y Alexei I. Ekimov de Nanocrystals Technology Inc., han sido galardonados con el Premio Nobel de Química . El premio se otorgó por el " descubrimiento y síntesis de puntos cuánticos ". Los científicos han contribuido al desarrollo de la mecánica cuántica desarrollando nanopartículas de un potencial extremadamente grande. Los puntos cuánticos son nanopartículas con tamaños de solo unos pocos a varias decenas de nanómetros y propiedades físicas y químicas únicas. Pertenecen al grupo de los nanocristales semiconductores y su tamaño los califica para aplicaciones nanotecnológicas. Su principal efecto se basa en la absorción y emisión de radiación. En 1981, los puntos cuánticos fueron sintetizados por primera vez en una matriz de vidrio por el galardonado de este año, Alexei I. Ekimov. Dos años más tarde, otro de los científicos premiados, Louis Brus, obtuvo la misma estructura en una suspensión coloidal. En la actualidad, estas nanopartículas se pueden obtener mediante muchas reacciones químicas diferentes. Sin embargo, una de las vías de síntesis más populares y utilizadas actualmente es un método patentado por el equipo de investigación dirigido por Moungi G. Bawendi, que permite obtener moléculas casi perfectas. Las propiedades ópticas y electrónicas inusuales de estas nanoestructuras (incluido un alto coeficiente de atenuación y procesos no lineales que ocurren en su interior) brindan un amplio campo de aplicación para su uso en muchos campos de la ciencia y la tecnología. La fotoestabilidad mejorada de los puntos cuánticos permite su uso efectivo en diagnósticos médicos. Tienen un efecto más duradero y mejor en comparación con los agentes de contraste, tintes y otros indicadores comunes. Las propiedades mencionadas anteriormente permiten el uso de estas nanopartículas en tratamientos complejos contra el cáncer. También se están realizando investigaciones sobre su potencial antibacteriano. Los puntos cuánticos también se utilizan para emitir luz desde pantallas de televisión con alta precisión de imagen, así como desde lámparas LED. También se utilizan en dispositivos fotovoltaicos y en muchos otros equipos. Según los científicos, los puntos cuánticos son el futuro de la "electrónica flexible" en evolución, los sensores de tamaño pequeño y la criptografía cuántica.

El Premio Nobel de Química 2022

En 2022, la Real Academia Sueca de Ciencias decidió otorgar el Premio Nobel de Química a tres personas. Los ganadores de este año de este prestigioso galardón son Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal y K. Barry Sharpless. Han sido premiados por "el desarrollo de la química clic y la química bioortogonal". Karl Barry Sharpless y Morten Meldal contribuyeron especialmente al desarrollo de la forma funcional de la química clic. El comité destacó la singularidad de este método, que permite realizar reacciones rápidas y sencillas sin subproductos. También cabe destacar que Karl Barry Sharpless recibió el Premio Nobel por segunda vez. La primera vez fue en 2001 por su investigación para sintetizar fármacos cardíacos, los llamados betabloqueantes. Carolyn Ruth Bertozzi es responsable de ampliar el diccionario científico con el término "química bioortogonal". Se utilizó por primera vez en 2003 y desde entonces el campo se ha desarrollado de manera efectiva, mejorando nuestro conocimiento sobre los procesos que ocurren en las células vivas. La química de clic es comparable a la construcción de estructuras con bloques de LEGO. Mediante la unión de fragmentos específicos de moléculas, podemos formar compuestos de gran complejidad y diversidad. La combinación de “bloques químicos” relativamente sencillos permite una diversidad de moléculas prácticamente indefinida. La química bioortogonal permite controlar los procesos químicos que se producen en las células vivas sin dañarlas, lo que permite estudiar enfermedades que existen en el interior de las células o en organismos complejos. ¿Afectan las investigaciones de los ganadores del Premio Nobel de este año a nuestra vida cotidiana? ¡Sí, mucho! Los mecanismos que han descrito se pueden aplicar sobre todo en farmacia y medicina, por ejemplo, para hacer más eficaz la producción de medicamentos, que hoy en día suele ser muy complicada y, por tanto, costosa y requiere mucho tiempo. La química de clic y la química bioortogonal agilizarán procesos como la canalización de fármacos antineoplásicos, pero también ampliarán nuestros conocimientos y logros en el campo de los antibióticos, herbicidas y pruebas diagnósticas. Además, impulsarán el progreso en la síntesis de los llamados materiales inteligentes, ya que será fácil unir elementos individuales. La química bioortogonal es conocida en todo el mundo y se utiliza para rastrear diferentes procesos biológicos, especialmente en el campo de la lucha contra los tumores. La combinación de estas nuevas tecnologías permite conocer mejor las células y los procesos biológicos. La formación de moléculas complejas mediante la unión de elementos individuales reducirá considerablemente o eliminará por completo la formación de subproductos.

El Premio Nobel de Química 2021

En 2021, el Comité Nobel tomó una decisión que se apartaba de la especulación generalizada de que el premio iba a ser otorgado a los científicos responsables de la creación de las innovadoras vacunas de ARN. El Premio Nobel de Química 2021 fue otorgado a Benjamin List y David MacMillan. Recibieron esta distinción por desarrollar la catálisis orgánica asimétrica. Algunos califican abiertamente esta herramienta para construir moléculas químicas como una obra de genio. Además, su método contribuyó al desarrollo de la "química verde" , que busca mantener la armonía con el medio ambiente natural. La construcción de moléculas no es una tarea fácil. Los galardonados de 2021 crearon una herramienta precisa para la construcción molecular, u organocatálisis. Muchas áreas de investigación e industrias dependen de la capacidad de los químicos para construir moléculas que puedan formar materiales elásticos y duraderos, almacenar energía en baterías o inhibir el crecimiento de enfermedades. Este trabajo requiere catalizadores, que son sustancias que controlan y aceleran las reacciones químicas. Al mismo tiempo, no forman parte del producto final. Por lo tanto, los catalizadores son herramientas esenciales a disposición de los químicos. Sin embargo, durante mucho tiempo los científicos creyeron que solo existen dos tipos de catalizadores: metales y enzimas. Benjamin List y David MacMillan recibieron el Premio Nobel de Química 2021 porque en 2020 desarrollaron un tercer tipo de catálisis. Cabe señalar que ambos científicos realizaron sus investigaciones de forma independiente. Como resultado de su trabajo científico, crearon la organocatálisis asimétrica. La idea se basa en pequeñas moléculas orgánicas. Una ventaja de este método es, sin duda, su gran simplicidad. Los catalizadores orgánicos tienen una cadena principal estable formada por átomos de carbono. A esta cadena central se pueden unir más grupos químicos activos. Estos grupos a menudo contienen elementos comunes, como oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo. En última instancia, estos catalizadores no solo son respetuosos con el medio ambiente, sino que sus costos de producción no son sustanciales. El creciente interés por los catalizadores orgánicos se debe principalmente a su capacidad para impulsar la catálisis asimétrica. En términos generales, cuando se forma una molécula, a menudo se pueden crear dos moléculas diferentes, que son imágenes especulares de sí mismas. En la industria farmacéutica, en particular, los químicos quieren producir sólo una de estas formas, ya que, en muchos casos, una de ellas tiene un efecto terapéutico, mientras que la otra es altamente tóxica. El desarrollo de la catálisis orgánica asimétrica contribuirá en gran medida a resolver este problema.

El Premio Nobel de Química 2020

En 2020, este prestigioso premio fue otorgado a dos mujeres. Las galardonadas son Emmanuelle Charpentier y Jennifer A. Doudna. Las dos mujeres descubrieron una de las herramientas más afiladas de la ingeniería genética: las tijeras genéticas CRISPR/Cas9. Gracias a su innovador descubrimiento, los científicos ahora tienen una herramienta para modificar el ADN de animales, plantas y microorganismos con una precisión excepcional. Esta tecnología ha revolucionado las ciencias naturales, ha contribuido a la aparición de nuevas terapias contra el cáncer y ha acercado el sueño de tratar las enfermedades hereditarias. Si los científicos quieren descubrir algo sobre el funcionamiento interno de la vida, deben modificar los genes en las células. Hasta ahora, esto era una tarea extremadamente laboriosa y que requería mucho tiempo. A veces, era simplemente imposible de hacer. Con las tijeras genéticas CRISPR/Cas9, se puede cambiar el código de la vida en pocas semanas. Un hecho interesante es que el descubrimiento de estas tijeras genéticas fue inesperado. En el estudio de una de las bacterias que más daño ha causado a la humanidad, el Streptococcus pyogenes , Emmanuelle Charpentier descubrió una molécula hasta entonces desconocida, el tracrRNA, que forma parte del sistema inmunológico de las bacterias CRISPR/Cas, que destruye los virus dividiendo su ADN. Charpentier publicó su descubrimiento en 2011 y unos meses más tarde comenzó a colaborar con Jennifer Doudna, una bioquímica experimentada con un gran conocimiento del ARN. Trabajando juntas, crearon las tijeras genéticas bacterianas y simplificaron los componentes moleculares de las tijeras para que sean lo más fáciles de usar posible. Los laureados con el Premio Nobel de Química demostraron que es posible controlar las tijeras genéticas para que corten cualquier molécula de ADN elegida en un punto específico. Lo lograron reprogramando las tijeras genéticas originales. Charpentier y Doudna demostraron que es fácil reescribir el código de la vida en el punto donde se corta el ADN. Desde que lo lograron, el uso de CRISPR/Cas9 ha explotado. La herramienta que desarrollaron ha contribuido a un gran número de descubrimientos. Los científicos especializados en plantas son capaces de crear cultivos resistentes a los mohos, las plagas o las sequías. En medicina, se están investigando nuevas terapias contra el cáncer. Existe una gran posibilidad de que el tratamiento de las enfermedades hereditarias deje de ser un problema. Sin duda, estas tijeras genéticas han marcado el comienzo de una nueva era en las ciencias naturales en muchos aspectos. El descubrimiento realizado por estos galardonados con el Premio Nobel de Química va a traer grandes beneficios a la humanidad.