Нобелевскую премию по химии в 2019 году получили ученые, которые изобрели и развивали литий-ионные батареи, одни из самых распространенных сегодня в мире возобновляемых источников питания. Ее разделили американцы Джон Гуденаф и Стэнли Уиттингем, а также японец Акира Ёсино. 97-летний Гуденаф стал самым возрастным обладателем Нобелевской премии.

В Нобелевском комитете, объявляя лауреатов, отметили, что благодаря им "у нас есть мир, который можно перезарядить".

Без литий-ионных батарей не существовало бы многих привычных нам сегодня гаджетов. То, что Нобелевский комитет может отметить заслуги 97-летнего Гуденафа, в этом году предсказывали эксперты Chemical & Engineering News, в прошлом году – авторы Inside Science.

Непосредственным изобретателем литий-ионной батареи был Ёсино, который в 70-е и 80-е годы работал инженером в лаборатории концерна Kawasaki. В 1983 году ученый построил первый прототип такой батареи, используя кобальтит лития LiCoO2 в качестве катода и полиацетилен в качестве анода. Кобальтит лития двумя годами ранее синтезировали химики Стэнфордского университета, а также Джон Гуденаф в Оксфорде.

Позже Ёсино стал использовать в своих батареях не полиацетилен, а углеродосодержащие материалы и в 1985 году получил первый патент на принципиально новый тип батарей. В 90-е годы их запустили в массовое производство компании Sony и A&T Battery.

******

По мнению экспертов, на Нобелевскую премию по химии в 2019 году также могли претендовать следующие работы и ученые.

Определение фрагментов ДНК

Метод блоттинга по Саузерну позволяет определить наличие отдельных фрагментов ДНК в образцах, содержащих весь геном: например, чтобы понять, есть ли фрагмент ДНК из пятен крови на месте преступления в геноме предполагаемого убийцы.

Открытие британского химика Эдвина Саузерна перевернуло не только криминалистику, но и современную медицину, помогло человечеству лучше понять природу наследственных болезней и многое другое.

И аналитики из Clarivate Analytics, и редколлегия журнала Inside Science (подробнее о них –​ в нашем списке источников) уверены, что достижение британца заслуживает высшей научной награды.

Методы редактирования генома CRISPR-Cas9

Одно из революционных достижений новейшей науки – возможность точного редактирования генома по методикам CRISPR-Cas9. Их авторам уже который год прочат Нобелевскую премию.

Молекулярные инструменты, подсмотренные у бактерий, позволяют точечно редактировать геном, и спектр применений технологии растет с каждым годом. Редактирование генов используют для борьбы с наследственными заболеваниями, создания животных и растений с улучшенными свойствами и даже "дизайнерских детей".

Сразу несколько экспертов Chemical&Engineering News называли претендентами на Нобеля-2019 Дженнифер Дудну (США), Эммануэль Шарпентье (Франция-Германия), Иошизуми Ишино (Япония-США) и Чжан Фэна (США) за исследования в этой области.

В прошлом году Нобелевскую премию за CRISPR-Cas9 ожидали в редакции Inside Science.

Модульные реакции для быстрого получения новых веществ

Рольф Хьюсген (Германия) и Мортен Мельдаль (Дания) изобрели модульные реакции, позволившие быстро получить множество новых полезных веществ из отдельных небольших элементов ("клик-химия").

"Реакция Хьюсгена" (1,3-диполярное присоединение, азид-алкиновое циклоприсоединение) исследовалась химиком еще в 1960-х годах, но большую популярность приобрела после ее улучшения Мельдалем в 2002 году за счет катализа медью.

В Clarivate Analytics считают, что достижения ученых в области синтетической органической химии могут быть отмечены Нобелевской премией. В редакции Chemical & Engineering News напоминают о достижениях в этой отрасли Барри Шарплеса (США) и Валерия Фокина (Россия-США) – они независимо от Мельдаля открыли реакцию циклоприсоединения.

Синтез и секвенирование ДНК

На Нобелевскую премию могут претендовать Марвин Карутерс, Лерой Худ и Майкл Ханкапиллер (все –​ США), за основополагающие работы в области синтеза и секвенирования белков и ДНК.

Без них, отмечают в своем отчете Clarivate Analytics, было бы невозможным создание карты человеческого генома.

Пористые наноматериалы металлоорганической химии

Металл-органические каркасные структуры – это особые пористые материалы, позволяющие хранить опасные газы, очищать воздух или, например, добывать питьевую воду из сухого воздуха или песка пустыни.

Один из лидеров области – американский химик Омар Ягхи. Ему, считают в редакциях Inside Science и Chemical&Engineering News, может быть присуждена Нобелевская премия.

Химия звезд

Эвина Флер ван Дисхук (Нидерланды) также может претендовать на Нобелевскую премию за свои трансформативные работы на стыке химии и астрономии, считают в редакции Inside Science.

От банальной каталогизации найденных в космосе молекул ван Дисхук перешла к попыткам разобраться, как они взаимодействуют друг с другом и с окружающей средой, чтобы разобраться в происхождении звезд и планет.

Биоортогональная химия

Эксперты Chemical&Engineering News называют одним из претендентов на Нобелевскую премию в этом году американского химика Кэролин Бертоцци. Она основоположник так называемой биоортогональной химии, позволившей изучать живые молекулы в живых системах, в реальном времени.

"Биоортогональная химия – трансформативный инструмент химической биологии, повлиявший на изучение биологических систем и здоровья человека", – говорит Элисон Нарайян, профессор химии в Университете Мичигана.

Авторы прогнозов

Американская компания Clarivate Analytics с 2002 года публикует ежегодные списки "Лауреатов цитирования" –​ самых часто упоминаемых в научных журналах ученых. Пятьдесят этих лауреатов впоследствии получили и Нобелевские премии.

Журнал Inside Science ("Наука изнутри"), независимое издание Американского института физики, также каждый год публикует нобелевские предсказания. В прошлом году редколлегия успешно назвала лауреата премии по медицине, в этом году – по физике.

Журнал Chemical & Engineering News ("Новости химии и инженерии") Американского химического общества опросил ученых-химиков и опубликовал подборку их мнений, а также оценку редакторов издания.​

История Нобелевской премии по химии

В прошлом году Нобелевской премии по химии удостоились Фрэнсис Арнольд (США) – за направленную эволюцию ферментов, а также Джордж Смит (США) и сэр Грегори Уинтер (Великобритания) – за фаговое проявление пептидов и антител.

Лауреатов премии по химии и физике выбирает Шведская королевская академия наук. Всего с 1901 года было присуждено 110 Нобелевских премий по химии 181 ученому – 176 мужчинам и пяти женщинам.

Единственный химик, получивший Нобелевскую премию дважды, – британец Фредерик Сенгер. Он был отмечен за работы по изучению структуры инсулина (1958), а также по определению последовательности оснований в нуклеиновых кислотах (1980) – в частности, знаменитой двойной спирали ДНК.

Нобелевская неделя

В 2019 году Нобелевская неделя проходит с 7 по 14 октября. Уже объявлены лауреаты премии по медицине-физиологии и физике, позже будут оглашены имена обладателей премий по химии (9 октября), литературе (10 октября, сразу за два года), премии мира (11 октября) и премии по экономике (14 октября).

Размер Нобелевской премии в 2019 году составляет 9 млн шведских крон (около $915 тысяч). Церемония официального вручения традиционно проходит 10 декабря, в день смерти шведского изобретателя Альфреда Нобеля, основателя премии.