Alan G. Macdiarmid Hayatı

Alan G MacDiarmid

Bildiğiniz gibi 2011 yılı UNESCO tarafından, “Kimya Yılı” olarak ilan edilmiştir Madam Curie’nin 1911 yılında ikinci Nobel ödülünü kimya alanında alışının 100 yılı onuruna, 2011 yılı boyunca çeşitli kutlamalar yapılacaktır 2011 yılına ilham kaynağı olan Madam Curie ilk Nobel ödülünü 1903 yılın fizik alanında almış ve tarihe Nobel alan ilk kadın olarak geçmiştir 1911 yılında Kimya Nobel ödülünü almasının üzerine tarihte iki Nobel kazanan ilk kişi ve tek kadın olmuştur

Kimya yaşamın her alanı ile ilgili bir bilimdir ve çevremize baktığımızda bu etkisini görmememiz mümkün değildir Kimya alanında yapılan çalışmaların bazıları dünya tarihini değiştirecek niteliktedir Kimyanın önemini anlamak için elbette pek çok örnek verilebilir Ancak 2011 Kimya yılının ilham aldığı Madam Curie’nin iki kez aldığı Nobel ödüllerine bakamız da yeterli olacaktır Nobel Kimya Ödülü kimyanın çeşitli alanlarından bilim insanlarına İsveç Kraliyet Akademisi tarafından her yıl verilmektedir Nobel ödülü Alfred Nobel’in 1895 yılındaki vasiyeti üzerine; kimya, fizik, edebiyat, fizik, barış ve fizyoloji veya tıp olmak üzere beş dalda seçkin katkılarda bulunanlara verilmeye başlanmıştır[1] Nobel Kimya ödülü ilk kez 1901 yılında verilmiş ve Jacobus Henricus van’t Hoff (Hollanda) kazanmıştır [2] Yüzün üzerinde Nobel Kimya ödülü verildiğinden tüm ödülleri ve önemini anlatmamız bu yazı kapsamında çok uzun olacağı için, 2000 yılından günümüze Nobel Kimya ödülleri ve hayatımızdaki öneminde bahsedeceğiz

2000 yılında Nobel Kimya ödülünü; polimer plastiklerdeki elektrik geçirgenliğiyle ilgili çalışmalarıyla Alan Heeger (ABD), Alan MacDiarmid (ABD) ve Hideki Shirakava (Japonya) almışlardır Polimerler, yani plastikler, metallerin aksine yalıtkan ve elektriği iletmeyen maddeler olarak bilinmekteydi Ancak, bütün bunlarla birlikte Alan J Heeger, Alan G MacDiarmid ve Hideki Shirakawa isimli bilim insanları yaptıkları buluşlarıyla bir polimer olan poliasetilenin (polyacetylene) hemen hemen bir metal gibi iletken olabileceğini gösterdiler Bu buluşla polimerlerin hep yalıtkan olma imajı da değiştirilmiş olmaktadır Bu bilim insanları bu buluşları ve polimerlerle ilgili sonraki çalışmalarından dolayı Nobel 2000 kimya ödülüne layık görülmüşlerdir [3] Çok saf poliasetilenden elde edilen bu modifiye madde, aynı ağırlıktaki bakırın iki katı, aynı hacimdeki bakırın ise dört katı iletkenliğe sahiptir İletken polimerlerin sentezinde yeni bir ufuk açan bu çalışma elastik birkaç milimetre kalınlığında, aynı ağırlıktaki normal bir pilden iki kat fazla depolama yapabilen plastik piller üretilmesine olanak sağladı İletken plastiklerin kullanma sahası çok geniştir: Hassas ölçme ve arama cihazları, zararlı radyasyon yayan cihazların izolasyonu, güneş pilleri, baskı devre iletken yolları ve hatta vücut içinde dolaşarak ilaç taşımada kullanılacak suni sistemler, suni sinirler, iletken plastikler sayesinde gelecek vaat etmektedir

2001 yılında Nobel Kimya ödülünü; “Katalitik asimetrik sentez” çalışmaları dolayısıyla William Knowles (ABD), Ryoji Noyori (Japonya) ve Barry Sharpless (ABD) almışlardır Moleküllerin birden çok ayna görünümü biçiminde oluşabildiği 1870’li yıllardan beri biliniyordu Bu özellik “Chirality” (kirallik) olarak adlandırılmaktadır DNA, proteinler, şekerler hep birer ikize sahiptir Ancak bu kirallerin huyları oldukça farklı ve bu küçük yapısal farkın çok önemli sonuçları olabilmektedir Örneğin;1960’larda yaşanan Thalidomide faciasında; hamilelikte mide bulantısına karşı geliştirilen ilacın, farklı ayna görüntülerinden biri, çok sayıda çocuğun sakat doğmasına yol açmıştır Bundan sonra, yalnızca istenen bileşimi saflaştırıp eşlerinden ayırmak için girişilen çabalar, büyük masraflara karşın sonuçsuz kalmış; Nobel’cilerden Knowles ise, karbon atom çiftleri içeren moleküllere hidrojen bağlayacak katalizörler üzerinde çalışmalara başlamıştır Bu moleküllerde karbon çiftleri yatay bir zemin oluşturuyor, hidrojen atomlarıysa rasgele bu düzlemin üstüne ya da altına bağlanıp moleküle kiral özelliğini veriyordu 1968 yılında Knowles, hidrojen atomlarını karbonların yalnızca istenen yüzeyine bağlayacak yeni bir katalizör üretti ve bu yöntemi kullanarak Parkinson hastalığının tedavisinde kullanılan Ldopa adlı amino asidi üretecek bir süreç geliştirdi Noyori, Knowles’ın çalışmasını daha da ileri taşıyarak bugün sanayide yaygın olarak kullanılan, daha etkili hidrojen bağlayıcı kiral katalizörler geliştirdi Sharpless de taslak proteinlere oksijen bağlayan bir kiral katalizör geliştirerek çok daha farklı ilaçların üretimine olanak sağlamamıştır[4] Kuşkusuz bu çalışma insan hayatında önemli bir yere sahip olan ilaçların sentezi için son derece önemlidir

2002 Nobel Kimya ödülüne; proteinler dahil olmak üzere biyolojik makromoleküllerin analizi ve tanımlanması yöntemlerini geliştiren John Fenn (ABD), Koichi Tanaka (Japonya) ve Kurt Wuethrich (İsviçre) layık görülmüşlerdir Kurt Wüthrich ‘Nükleer Manyetik Rezonans’ görüntüleme tekniğini geliştirmiştir Bu teknik tıp alanında da oldukça yaygın olarak kullanılan bir görüntüleme tekniğidir Fenn ve Tanaka, büyük molekülleri parçalamadan bir elektrik akımı vererek iyonize etmenin yollarını bulmuşlardır Bu sayede, değişen molekülleri bir kütle spektometresine koyarak, kütlelerini öğrenmek ve daha sonra da kendilerini oluşturan amino asitlerin nasıl dizildiğini öğrenmek mümkün olmuştur Kimya biliminin bu çalışmaları biyoloji ve tıp bilimlerinde uygulama alanı bulmuştur

2003 yılında hücre zarı yoluyla su ve iyon(tuz) nakline olanak sağlayan buluşlarıyla Peter Agre (ABD) ve Roderick MacKinnon (ABD) Nobel Kimya ödülüne layık görülmüşlerdir Bu bilim insanlarının buluşları, insan ve yüksek organizmaların değil, bitki ve bakterilerin yaşam sürecinin anlaşılması açısından büyük önem taşımaktadır Bu buluşlar, memeli, bitki ve bakterilerde su kanallarının genetik, psikolojik ve biyokimyasal açıdan araştırılmasının önünü açtığı, su ve tuzun hücrelere nakledilip, dışarı çıkarılması konusuna açıklık getirmektedir Söz konusu buluşlar, örneğin sinir hücrelerindeki elektrik sinyallerinin ne şekilde oluştuğu ve çoğaldığının anlaşılmasını sağlamışlardır Biyokimya alanındaki bu çalışmalar bu alandaki bir çok fonksiyonun anlaşılmasının kapısını açmıştır

2004 yılı Nobel Kimya ödülü proteinlerin çözülmesi süreciyle ilgili çalışmalarından dolayı Aaron Ciechanover (İsrail), Avram Hershko (İsrail) ve Irwin Rose (ABD)’e gitmiştir Son iki yıldaki gibi bu çalışma da biyokimya alanına ait bir çalışmadırDaha önce sadece proteinlerin sentezi araştırılmasına rağmen, bu bilim insanları proteinlerin yıkımını araştırmışlardır Ubikuitin-aracılı protein yıkımını keşfetmişlerdir Ubikuitin, protein yıkımında yıkıma uğrayacak protein dizilerini tutmakla sorumlu olan tanıma elementidir Bu organik kimyasal madde, yıkıma uğraması için işaretlenen proteine yapışırProtein yıkımı gerçekleştikten sonra sorumlu ubikuitin geri gönderilir, diğer işe yaramaz proteinleri taşır Ubikuitin-proteazom yolağı, hücrelerin homeostazında hayati öneme sahiptir Ayrıca bu yolağın, kanser, musküler ve nörolojik hastalıklar gibi hastalıkların oluşumu ve ilerlemesinde rol aldığı düşünülmektedir [5]

2005 yılında Nobel Kimya Ödülünü; organik sentezde çifte ayrıştırma yöntemlerini geliştirme çalışmalarından ötürü Yves Chauvin (Fransa), Robert H Grubbs ve Richard R Schrock (ABD) almışlardır Bu üç bilim insanının çalışması, oksijen, hidrojen gibi hayatın temel yapı taşlarından karbon atomunun ‘çifte ayrıştırma’ yöntemi sayesinde karbon atomlarının birleşme ve ayrışmayla yeni molekülleri doğurma yöntemlerini içermektedir Bu kimyagerlerin çalışmaları, doğanın korunması için zararsız yeni plastik ve ecza ürünlerinin üretilmesinin yolunu açmaktadır Bu kimyagerlerin çalışmaları insan, toplum ve çevre yararlarına geniş açıdan hizmet etmektedir

2006 yılında; ”ökaryotik transkripsiyonun moleküler temeli” çalışmasıyla Roger D Kornberg Nobel Kimya ödülüne layık görülmüştür Kornberg’in araştırması, genlerin içindeki bilginin, hücrelerin protein üreten parçalarına nasıl kopyalandığı ve aktarıldığına (transkripsiyon) ışık tutmaktadır Bu araştırmayla Kornberg’in ilk kez, ökaryotik organizmalarda moleküler düzeydeki bu süreci açıkladığı belirtmektedir Bu bilgi geçişinin nasıl işlediğini anlamanın, tıp için çok önemli olduğu, “transkripsiyon sürecindeki dengesizliklerin, insanlarda kanser gibi birçok hastalığa neden olabildiği” bildirilmektedir [6]

2007 yılında Nobel Kimya ödülünü ozon tabakasının neden inceldiğinin anlaşılmasına da yardımcı olan, katı yüzeylerdeki kimyasal süreçle ilgili çalışmaları dolayısıyla Gerhard Ertl (Almanya) almıştırBu çalışma ozon tabakasının neden inceldiği, arabalardaki katalizatörlerin çalışma mantığı, yapay gübre sanayi gibi pek çok katı yüzeydeki kimyasal sürece ışık tutmaktadır [7] Son yılların önemli çevre problemlerinden olan ozon tabakasının incelmesine ışık tutması açısından son derece önemli bir çalışma olma özelliğine sahiptir

2008 yılında ilk kez deniz analarında görülen yeşil floresan proteininin (GFP) keşfi ve geliştirilmesiyle ilgili çalışmalarıyla Roger Tsien (ABD), Martin Chalfie (ABD) ve Osamu Shimomura (Japon) Nobel Kimya ödülünü almışlardırYeşil floresan proteini, yaygın biçimde laboratuvar ortamında, beyin hücrelerinin gelişimi yada kanser hücrelerinin yayılması gibi canlı hücre süreçlerinin izahı için kullanılmıştır Biyokimya alanındaki bu çalışma tıp alanında yeniliklerin kapısını aralamıştır

2009 yılında Nobel Kimya ödülünü ribozomların yapısı ve işleyişine ilişkin çalışmalarından dolayı Amerikalı Venkatraman Ramakrishnan ve Thomas Steitzile ile İsrailli Ada Yonath layık görülmüştür Yine biyokimya alanındaki bu izahlar günümüzde pek çok hastalığın mekanizması ve tedavisine ışık tutacak niteliktedir

2010 yılında Nobel Kimya Ödülü, organik sentez üzerine yaptıkları çalışmalar nedeniyle Richard Heck, Ei-ichi Negishi ve Akira Suzuki adlı bilim insanlarına verildi Bilim insanlarının çalışmaları ‘organik sistemlerde palladyum katalizli çarpraz bağlaşımı’ konusundadır Bu çalışmalar eczacılık ve elektronik sanayinde kullanılan moleküllerin ticari üretimi için kusursuz ve etkili bir sistem oluşturmaktadır Bu çalışmalardan sonra rafine kimyasalların üretilmesine daha rahat imkan oluşmakta ve kanser yada ölümcül virüslere karşı ilaç yapımında da kullanılabilecektir

Görüldüğü gibi ödül alan çalışmalar gerek insan sağlığı, gerek çevre, gerekse günlük hayattaki kullanımlarıyla son derece önemli çalışmalardır Ayrıca kendilerinden sonraki çalışmalara da ışık tutar niteliktedirler Çalışmaları yapanların bir çoğu kimyacı olmakla birlikte, kimyacı olmayanlar da mevcuttur Bu da kimya biliminin biyoloji, fizik, tıp gibi bilimlerle ne kadar iç içe olduğunu göstermektedir Kimya bilimi diğer bilimlerle sıkı bir ilişki ve işbirliği içerisindedir İnsan yaşamında bu kadar önemli yere sahip olan kimya bilimine gereken önemi veren toplumlar, kimyanın gelişimine paralel olarak teknolojide de gelişmişlerdir Bu bilgiler ışığında ‘Kimya Hayattır’ diyerek; 2011 Uluslar arası Kimya yılınızı kutlarız