Trước ngày công bố Giải thưởng Nobel Hóa học 2021, Hiệp hội Hóa học Mỹ (ACS) và Tạp chí Tin tức Hóa học và Kỹ thuật (C&EN) đã tổ chức một cuộc hội thảo trực tuyến mang tên #ChemNobel, mời các nhà khoa học trên thế giới dự đoán ai sẽ vinh dự nhận được cuộc gọi từ Stockholm vào hôm 6/10.
Năm 2019, một cuộc hội thảo tương tự từng dự đoán chính xác người chiến thắng là John B. Goodenough với công trình nghiên cứu pin lithium-ion. Năm nay, cuộc bỏ phiếu đã chọn ra bộ đôi Katalin Karikó (nữ giáo sư người Hungary) và Drew Weissman (nhà khoa học người Mỹ) là ứng viên hàng đầu cho giải Nobel Hóa học 2021 với những đóng góp quan trọng trong việc phát triển công nghệ mARN mà hiện nay được sử dụng để điều chế vaccine Covid-19.
Drew Weissman (trái) và Katalin Karikó (phải). Ảnh: Penn Medicine
Karikó và Weissman bắt tay vào dự án này từ những năm 1990 và đến năm 2005, họ tuyên bố sử dụng thành công mARN (ARN thông tin) như một công cụ miễn dịch thúc đẩy tế bào sản xuất protein tấn công mầm bệnh. Khám phá này đã mở đường cho việc phát triển vaccine mARN, trong đó có vaccine Covid-19 Pfizer và Moderna, hiện đã tiêm cho hơn một tỷ người trên toàn thế giới. Nó cũng cho thấy những kết quả đầy hứa hẹn để chống lại các loại bệnh khác như HIV, ung thư, tự miễn và bệnh di truyền.
Nhiều chuyên gia còn cho rằng công nghệ mARN xứng đáng đoạt giải Nobel Y sinh năm nay. Tuy nhiên, Ủy ban Nobel chiều hôm 4/10 đã công bố người chiến thắng là hai nhà khoa học David Julius và Ardem Patapoutian với công trình khám phá về nhiệt độ và xúc giác.
Hội thảo #ChemNobel không phải nơi duy nhất đưa ra các dự đoán về Nobel 2021. Ở châu Âu, tạp chí Chemistry Views cũng thăm dò ý kiến của độc giả và ứng viên được đề xuất nhiều nhất là hai nhà khoa học Shankar Balasubramanian và David Klenerman tại Đại học Cambridge, với đóng góp to lớn giúp giải trình tự gene "nhanh hơn và rẻ hơn".
Shankar Balasubramanian (trái) và David Klenerman phải). Ảnh: Millennium Technology Prize
Hai mươi năm trước, phải mất tới một thập kỷ và tốn một tỷ USD để giải trình tự một bộ gene người, nhưng khám phá của Balasubramanian và Klenerman giúp hoàn thành quá trình đó chỉ trong một ngày với chi phí khoảng 1.000 USD.
ADN chứa vô số thông tin của sinh vật sống, như cách chúng tiến hóa, chức năng của gene, hay thông tin về bệnh di truyền. Để giải trình tự ADN, các nhà khoa học cần xác định thứ tự xuất hiện của các cặp bazơ. Thách thức ở đây là mỗi gene chứa từ hàng chục nghìn đến vài triệu cặp bazơ, và toàn bộ hệ gene người chứa tới 3,2 tỷ cặp.
Balasubramanian và Klenerman đã phát minh ra công nghệ phân tích nhanh hàng tỷ đoạn ADN cùng lúc. Công trình của họ đã giành Giải thưởng Công nghệ Thiên niên kỷ 2020. Ba trong số 9 người từng đoạt giải này sau đó đã được xướng tên ở Nobel.
Nhà hóa sinh Barry Halliwell. Ảnh: NUS
Trong khi đó, nền tảng trực tuyến Web of Science thuộc công ty phân tích dữ liệu Clarivate lại dự đoán rằng chuyên gia về gốc tự do Barry Halliwell từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) là ứng viên có nhiều khả năng thắng giải Nobel hóa học 2021 nhất.
Gốc tự do là những nguyên tử hay phân tử bị mất đi một electron (điện tử) ở lớp vỏ ngoài cùng. Do có một electron chưa ghép đôi, chúng đánh cắp electron từ các tế bào khác trong cơ thể, gây ra thiệt hại dẫn đến một loạt bệnh. Trong khi đó, chất chống oxy hóa có thể cho gốc tự do mượn electron, giúp vô hiệu hóa chúng để không còn phản ứng với các tế bào.
Nghiên cứu của Halliwell đã giúp xác định chính xác loại thiệt hại mà gốc tự do gây ra, cũng như cách các gốc tự do và chất chống oxy hóa liên quan đến bệnh về não, bao gồm cả bệnh Alzheimer và sa sút trí tuệ. Ông cũng chỉ ra chất chống oxy hóa nào trong chế độ ăn uống của con người là quan trọng nhất và sự phát triển của các chất chống oxy hóa mới.
Giáo sư Carolyn Bertozzi từ Đại học Stanford. Ảnh: Đại học Stanford
Một cái tên sáng giá khác cho giải Nobel Hóa học 2021 là Carolyn Bertozzi, nhà nghiên cứu người Mỹ đã tìm ra cách thay đổi hóa học các phân tử trong tế bào hoặc cơ thể sống mà không làm tổn hại đến chúng, theo Inside Science. Bertozzi đã đặt tên cho phương pháp này là "hóa học sinh học".
Trước khi có hóa học sinh học, chúng ta biết rất ít về những phân tử đường bao phủ tế bào người. Bertozzi đã sử dụng phương pháp mới của mình để nghiên cứu các loại đường này và nhờ đó, các nhà khoa học ngày nay biết được lớp phủ đường giúp định hình protein, hướng dẫn các tế bào bạch cầu, hỗ trợ tín hiệu tế bào và thực hiện một số nhiệm vụ quan trọng khác.
Bertozzi còn phát hiện ra một loại đường đặc biệt, được gọi là axit sialic, có khả năng che giấu các tế bào ung thư, ngăn tế bào miễn dịch phát hiện và tiêu diệt chúng. Nhóm nghiên cứu của Bertozzi đã tìm ra cách loại bỏ axit sialic. Hóa học sinh học cũng mở đường cho các phương pháp xét nghiệm bệnh lao, gắn thuốc vào kháng thể để chống lại khối u, cũng như chẩn đoán và điều trị các bệnh khác.
Nobel là giải thưởng quốc tế do Quỹ Nobel tại Stockholm lập ra từ năm 1901 dựa trên tài sản của Alfred Nobel, nhà phát minh kiêm doanh nhân Thụy Điển.
Giải thưởng được trao thường niên cho những cá nhân và tổ chức có cống hiến nổi bật trong các lĩnh vực Y học, Hóa học, Vật lý, Văn học, Hòa bình. Năm 1968, Ngân hàng Trung ương Thụy Điển lập ra Giải thưởng của Ngân hàng Thụy Điển cho Khoa học kinh tế để tưởng nhớ Nobel, còn gọi là giải Nobel Kinh tế.
Năm ngoái, Nobel Hóa học được trao cho hai nhà khoa học nữ Emmanuelle Charpentier và Jennifer A. Doudna với phương pháp chỉnh sửa gene, giúp thay đổi "mật mã" của sự sống chỉ trong vài tuần.
Đoàn Dương (Theo C&EN/Inside Science)