Vincitori insigniti anche del Nobel

«…per essere stato il primo a scoprire un pianeta al di fuori del sistema solare intorno alla stella 51 Pegasi e per gli importanti studi teorici e lo sviluppo di strumenti che hanno anticipato e reso possibile questa scoperta.»

Die Arbeiten von Michel Mayor entsprechen dem Profil einer qualitativ hochstehenden Forschung besonders gut. Gemäss den konsultierten Experten ist die Entdeckung des ersten Planeten ausserhalb des Sonnensystems kein Zufall, sondern das Ergebnis bemerkenswerter, mehrjähriger theoretischer Fortschritte und ausgeklügelter technischer Entwicklungen. Zwar bestätigt die Entdeckung eines Planeten auf einer Umlaufbahn um den Stern Pegasus 51 in gewisser Weise die theoretischen Voraussagen, stellt aber auch frühere Gewissheiten in Frage: Gemäss den Experten machen die unerwarteten Eigenschaften dieses Planeten eine tief greifende Überarbeitung der Modelle zur Beschreibung der Entstehung von Planetensystemen erforderlich. Die nachfolgende Entdeckung von rund zehn weiteren extrasolaren Planeten dank der von Mayor und seinen Mitarbeitern entwickelten Methodik zeugt ebenfalls vom grossen Einfluss dieser Arbeiten auf die Astronomie im Allgemeinen. Schliesslich ist bekannt, wie sehr diese Entdeckung für Kontroversen gesorgt hat – eine gesunde und lebendige Diskussion übrigens, in der besten Tradition der wissenschaftlichen Auseinandersetzung auf höchstem Niveau.

Quando viene migliorata la comprensione dei processi biologici

Kurt Wüthrich, biofisico presso il Politecnico federale di Zurigo, ha sviluppato la risonanza magnetica nucleare (RMN), una tecnica impiegata per determinare la struttura tridimensionale delle macromolecole biologiche. Il suo lavoro ha reso possibile l’applicazione della RMN nel campo delle proteine. La possibilità di individuare le proteine, analizzarle dettagliatamente e visualizzarle in tre dimensioni ha permesso di capire meglio i processi biologici e ha rivoluzionato lo sviluppo di nuovi agenti terapeutici. Nuovi e promettenti utilizzi di questa tecnologia vengono segnalati in diversi settori, ad esempio nel controllo delle derrate alimentari e nella diagnosi precoce del tumore al seno e alla prostata.

«[…] come riconoscimento dei suoi grandi meriti nello sviluppo della spettroscopia di risonanza magnetica nucleare, che ha contribuito in maniera fondamentale a fare nuove scoperte nel campo della chimica, della biologia e della fisica. La spettroscopia di risonanza magnetica nucleare è oggi utilizzata in medicina come tomografia computerizzata e come strumento di diagnostica per immagini privo di radiazioni.»

Die Kernresonanz-Spektroskopie (NMR für Nuclear Magnetic Resonance) hat sich in den letzten Jahren zur wohl leistungsfähigsten und universellsten analytischen Methode entwickelt. In der Chemie und Biologie dient sie der Strukturermittlung von Molekülen und der Aufklärung von Reaktionsmechanismen. In der Physik und den Materialwissenschaften ermöglicht sie das detaillierte Studium von Materialien und Werkstoffen, und in der klinischen Medizin ist sie zu einem unentbehrlichen diagnostischen Werkzeug geworden. Die Grundlagen für die moderne NMR-Spektroskopie wurden 1965 von E. gemeinsam mit W.A. Anderson durch die Einführung der Fourier-Spektroskopie gelegt, wobei sowohl die üblicherweise sehr geringe Empfindlichkeit der Kernresonanz wesentlich verbessert wie auch die Möglichkeit für die Entwicklung einer Vielzahl von Pulsmethoden geschaffen wurde. Ein weiterer Durchbruch wurde durch die erstmalige Anwendung der zweidimensionalen Fourier-Spektroskopie 1974 erreicht. Damit eröffneten sich faszinierende Möglichkeiten zur molekularbiologischen Strukturbestimmung. Gleichzeitig wurde von E. auch eine neuartige Methode der NMR-Tomographie vorgeschlagen, die ebenfalls auf einer Fouriertransformation beruht. Damit hat er der medizinischen Anwendung einen entscheidenen Impuls gegeben. Seine Methode hat sich, mit geringfügigen Verbesserungen, allgemein in der klinischen Medizin durchgesetzt. Die Gutachter waren einhellig der Meinung, dass seit der Entdeckung der Kernresonanz 1945 durch Purcell und Bloch (Nobelpreis 1952) kein anderer Forscher auf diesem Gebiet so kompetent und innovativ gewesen sei wie E.

«Con questo premio la commissione riconosce l’eccellente lavoro di ricerca svolto nel campo delle alte temperature dei materiali superconduttori. Le loro scoperte hanno aperto nuove, inedite possibilità nei settori dell’elettrotecnica e della microelettronica.»

1911 entdeckte Kamerlingh Onnes die Supraleitung: Quecksilber, bei Zimmertemperatur ein schlecht leitendes Metall, leitet elektrischen Strom ohne Widerstand, wird es auf eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt (etwa -273 Grad) heruntergekühlt. Jahrelang wurde mit verschiedenen Metalllegierungen versucht, die ‘Sprungtemperatur’ – die Temperatur, bei der eine Verbindung supraleitend wird – zu erhöhen, da man annahm, nur ein sehr dichtes Material könne supraleitend wirken. M. und B. hingegen machten seit 1983 Versuche mit pulvrigen Oxydverbindungen und erzielten schliesslich im Januar 1986 den Durchbruch, indem sie mit einer Verbindung aus Lanthan, Barium, Kupfer und Sauerstoff die Sprungtemperatur auf -238 Grad anheben konnten. Ein grosser Vorteil der höheren Temperaturen, die seither erzielt worden sind, liegt darin, dass zur Kühlung nicht mehr das teure flüssige Helium verwendet werden muss, sondern diese mit dem viel billigerem flüssigen Stickstoff vorgenommen werden kann. Die Idee der beiden gab in der Folge Anlass zu einem wahren Wettlauf auf Verbindungen ähnlicher Art, da man sich in der ersten Euphorie ungeahnte Anwendungsmöglichkeiten versprach. Genau dieser breiten technischen und kommerziellen Anwendbarkeit sind aber bislang Grenzen gesetzt: So ist es beispielsweise schwierig, das spröde Material zu verarbeiten, ohne dass dabei die Supraleitung verloren geht.

«Con questo premio la commissione riconosce l’eccellente lavoro di ricerca svolto nel campo delle alte temperature dei materiali superconduttori. Le loro scoperte hanno aperto nuove, inedite possibilità nei settori dell’elettrotecnica e della microelettronica.»

1911 entdeckte Kamerlingh Onnes die Supraleitung: Quecksilber, bei Zimmertemperatur ein schlecht leitendes Metall, leitet elektrischen Strom ohne Widerstand, wird es auf eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt (etwa -273 Grad) heruntergekühlt. Jahrelang wurde mit verschiedenen Metalllegierungen versucht, die ‘Sprungtemperatur’ – die Temperatur, bei der eine Verbindung supraleitend wird – zu erhöhen, da man annahm, nur ein sehr dichtes Material könne supraleitend wirken. M. und B. hingegen machten seit 1983 Versuche mit pulvrigen Oxydverbindungen und erzielten schliesslich im Januar 1986 den Durchbruch, indem sie mit einer Verbindung aus Lanthan, Barium, Kupfer und Sauerstoff die Sprungtemperatur auf -238 Grad anheben konnten. Ein grosser Vorteil der höheren Temperaturen, die seither erzielt worden sind, liegt darin, dass zur Kühlung nicht mehr das teure flüssige Helium verwendet werden muss, sondern diese mit dem viel billigerem flüssigen Stickstoff vorgenommen werden kann. Die Idee der beiden gab in der Folge Anlass zu einem wahren Wettlauf auf Verbindungen ähnlicher Art, da man sich in der ersten Euphorie ungeahnte Anwendungsmöglichkeiten versprach. Genau dieser breiten technischen und kommerziellen Anwendbarkeit sind aber bislang Grenzen gesetzt: So ist es beispielsweise schwierig, das spröde Material zu verarbeiten, ohne dass dabei die Supraleitung verloren geht.

«[…] Le sue idee profondamente innovative e le sue ricerche sperimentali nel campo dell’immunologia hanno aperto nuove prospettive per comprendere meglio e curare i deficit delle difese immunitarie.»

J. habe nicht weniger als dreimal das Theoriegebäude der Immunologie revolutioniert: Ein erstes Mal, als er einen Selektionsvorgang für die Antikörperbildung vorschlug und damit die Immunologie gewissermassen aus einer ‘Lamarck’schen’ in eine ‘Darwin’sche’ Phase überführt habe. Die neue Theorie – allerdings in einem wesentlichen Punkt von Burnet modifiziert – erlangte als klonale Selektionstheorie alsbald allgemeine Anerkennung, wobei sie experimentell nicht zuletzt mit der ebenfalls von J. entwickelten Haemolyse-Plaquetechnik bestätigt werden konnte. Ein zweites Mal, als er einen Mechanismus postulierte, der es dem Immunsystem erlaubt, seine ausserordentliche Vielfalt von Rezeptoren durch einen somatischen Prozess zu erzeugen. Ein drittes Mal, indem er die Konzeption des Immunsystems als Netzwerk von sich gegenseitig regulierenden Zellen und Molekülen entwarf.

«Il premio gli è stato assegnato per le sue ricerche su reazioni e composti organici di importanza vitale.»

Prelog galt als Spezialist für Stereochemie, das heisst die räumliche Anordnung der Atome im Molekül und die Beziehungen zwischen Molekülbau und dem Verlauf chemischer Reaktionen. Besonders widmete er sich der Stereospezifität von Enzymen, weshalb seine Forschungen gemäss Gutachten auch für Biologen und Biochemiker von Interesse seien. Den Arbeiten seines Teams – in Verbindung mit Ciba-Chemikern – über eisenhaltige mikrobielle Metaboliten (‘Siderochrome’) sei die Entdeckung zu verdanken, wonach die eisenfreien Komponenten dieser Komplexe das Eisen-III-ion in starkem Masse zu binden vermögen. Das Desferrioxamin B fand in der Folge rasch Anwendung in der Humanmedizin zur Behandlung von Eisenspeicherkrankheiten. Aus dem Jahr 1964 stammen zwei Arbeiten zur Cycloenantiomerie und Cyclodiastereomerie: Theoretisch und experimentell wurde eine neue Stereoisomeren-Gruppe von Ringverbindungen erforscht.

«[…] per le sue ricerche e le sue scoperte nel campo delle vitamine e degli ormoni. Le sue ricerche, che proseguono ancora oggi, costituiscono un importante progresso scientifico e hanno una grande rilevanza pratica per i problemi che interessano la vita umana.»

Hauptgebiet von R.s Forschungstätigkeit war die Strukturaufklärung und Isolierung der Hormone der Nebennierenrinde, die sich als Sterinabkömmlinge (Steroide) erwiesen, einer Stoffklasse mit einem viergliedrigen Ringsystem als Grundgerüst. R. gelang als erstem die Konstitutionsaufklärung des Corticosterons und des Desoxycorticosterons sowie deren partielle Synthese. Während die therapeutische Eignung von Desoxycorticosteron bei der Addisonschen Krankheit (Nebennierenrinden-Insuffizienz) rasch erkannt wurde, stellte man die entzündungshemmende Wirkung des Cortisons erst einige Jahre später in den USA fest. Bereits 1933 war R. die erste Totalsynthese des Vitamins C gelungen, die sich aber kommerziell als nicht verwertbar erwies. Eine noch im selben Jahr von ihm entwickelte, auf Traubenzucker basierende Synthese des Vitamins C wurde hingegen zur Grundlage für die industrielle Herstellung.

«[…] per i suoi recenti studi sulla regolazione della circolazione sanguigna e della respirazione, sul metodo della stimolazione localizzata e della disattivazione delle porzioni sottocorticali del cervello e sul sonno. La Commissione ritiene che questi studi abbiano una grande rilevanza scientifica e pratica. Basati su metodi scientifici rigorosi ed eseguiti con estrema cura e precisione, i lavori del dottor Hess rappresentano un modello di ricerca scientifica che avrà sicuramente una grande utilità per la vita umana.»

Die Regulationsmechanismen der Zirkulation und der Atmung analytisch scharf dargestellt und mit viel Quellenmaterial belegt zu haben war im Urteil der Berichterstatter das grosse Verdienst der H.’schen Arbeiten. Ebenfalls um das Problem der Regulation und Koordination (vegetatives Nervensystem) ging es ihm bei seinen Forschungen zur Reizmethodik des Hirnstamms, für die er mikroskopische Serienschnitte von Katzenhirnen verwendete. Auf diese Weise konnte er experimentell die Lage des Schlafzentrums im Gehirn nachweisen und die Hypothese untermauern, wonach der Schlaf ein biologisches Phänomen des Regulierungssystems des autonomen Nervensystems darstellt.

«[…] per i suoi studi e le sue ricerche d’eccellenza nel campo degli ormoni sessuali e dei politerpeni […]. La sua opera riveste una grande importanza in relazione a molti problemi che interessano la vita umana e ha fatto guadagnare al professor Ruzicka i più prestigiosi riconoscimenti da parte della comunità scientifica mondiale.»

Mit seinen Arbeiten zu den Polyterpenen stiess R. die bis dahin herrschende Lehrmeinung um, wonach Kohlenstoffringe mit mehr als acht Ringen nicht existenzfähig seien (Baeyersche Spannungstheorie): Er konnte zeigen, dass sich vielgliedrige Kohlenstoffringe in ihrer Beständigkeit wie offenkettige Polymethylenverbindungen verhalten. R. griff dabei zur Methode der Dehydrierung der Polyterpene zu aromatischen Kohlenwasserstoffen, deren Struktur entweder bekannt oder relativ leicht zu klären war. Indem R. arbeitshypothetisch die bereits früher isolierten menschlichen Sexualhormone als biologische Abbauprodukte des Cholesterins auffasste, gelang ihm die Synthese von Androsteron und Testosteron. Die Entdeckungen R.s fanden in der Riechstoffindustrie (Parfums), in der Medizin und in der pharmazeutischen Industrie Anwendung.

«La commissione ha riconosciuto la rigorosa scientificità e la grande importanza teorica e pratica delle ricerche del professor Karrer sulla composizione dei carboidrati polimerici, ricerche integrate e arricchite mediante numerose pubblicazioni tra il 1922 e la fine di marzo del 1923.»

K. wollte in den preisgekrönten Arbeiten Aufschluss erhalten über Aufbau und Molekülgrösse zuckerunähnlicher Kohlenhydrate (z.B. Stärke , Glykogen, Inulin, Cellulose), ein Ziel, das er mit zum Teil neuen Methoden erreichte (Methylierung, Acetylbromidspaltung, Analyse der Alkalihydroxid-Additionsverbindungen). Er konnte zeigen, dass das Stärkemolekül um einiges kleiner ist als bis zu diesem Zeitpunkt angenommen und dass Stärke, Glykogen und Cellulose auf einen gemeinsamen Baustein, die Glucose, zurückzuführen sind. Berühmt – er erhielt 1937 den Nobelpreis für Chemie – wurde K. allerdings für die Strukturaufklärung des Vitamins A, für die erste Synthese des Vitamins B2 und für seine umfassenden Arbeiten zu den Carotinoiden. Sein Lehrbuch der organischen Chemie war während Jahrzehnten ein unumgänglicher Klassiker für alle Studierenden des Fachs.