Nobel 2018: o laser e a genética na pauta da ciência

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Tanto o laser quanto a genética são figuras fáceis no mundo científico atual. Também o são no nosso cotidiano.

Utilizados em soldagens, cirurgias, corte de tecidos, leitores de barras, impressoras e leitores de CD e DVD, entre outras aplicações, o laser foi criado em 1960 pelo físico americano Theodore Harold Maiman. Evidentemente a história por trás dessa criação remonta o início do século XX com os estudos teóricos de Albert Einstein, Neils Bohr, Erwin Schrödinger e Werner Heisenberg, para citar somente os pioneiros. Depois deles, outros físicos trabalharam nos fundamentos teóricos e, principalmente aplicados, para desenvolverem a tecnologia que hoje utilizamos de forma amplamente diversificada. É o caso dos três ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2018.

Por outro lado, a biologia nunca foi a mesma depois de Charles Darwin e sua teoria da evolução, forjada em fins do século XIX a base de muita paciência e persistência. A partir dos anos de 1960, com a criação do modelo da molécula do DNA e dos mapeamentos genéticos, os estudos dos genes tomaram rápido impulso e grande espaço na comunidade científica. Dessa área saíram os três laureados pelo Prêmio Nobel de Química.

Pulsos de alta intensidade

A parceria da canadense Donna Theo Strickland e do francês Gérard Mourou remonta a década de 1980, quando aluna de doutorado e orientador desenvolveram uma técnica para elevar o pico da potência dos pulsos de laser, criando o que se denomina pulsos ópticos ultracurtos elevando a sua potência da casa dos gigawatts para a casa dos terawatts.

Strickland, hoje professora associada na universidade de Waterloo, possui uma carreira científica toda dedicada à física óptica, focando principalmente no laser ultra rápido e de alta intensidade. Por sua vez, Mourou trabalhou como pesquisador e professor por cerca de 30 anos nos Estados Unidos e Canadá, onde também desenvolveu estudos relacionados às ciências ultra-rápidas. Pela contribuição à ciência óptica aplicada ao longo das últimas três décadas, ambos receberam o Nobel de Física de 2018 e vão compartilhar metade do valor financeiro distribuído aos vencedores. A outra metade cabe ao físico americano Arthur Ashkin.

Pinças ópticas

Arthur Ashkin se aposentou em 1992 depois de viver uma longa jornada de 40 anos trabalhando como pesquisador nos laboratórios Bell nos Estados Unidos. Inicialmente, por volta dos anos de 1960, suas pesquisas focaram a tecnologia de microondas, mas logo as pesquisas do laser o conquistaram. Nesse campo de atuação, trabalhou com a óptica não linear e com os osciladores e amplificadores paramétricos. Durante as pesquisas nos laboratórios Bell ele inventou o que se denomina pinça óptica – instrumento que utiliza laser extremamente focado e de alta precisão, o qual pode ser utilizado para manipular partículas diminutas como átomos, vírus e outras células microscópicas. Com essa tecnologia Ashkin permitiu uma verdadeira revolução nos estudos da biologia básica da vida, bem como na biomedicina associada a esses organismos. Por essa significativa contribuição ele foi laureado com o Prêmio Nobel de Física de 2018.

A teoria da evolução em um tubo de ensaio

Tanto o pesquisador americano George Smith quanto o britânico Gregory Winter dedicaram boa parte de suas carreiras científicas com os estudos de clonagem de vírus para produção de novas proteínas. Smith, professor na Universidade Missouri-Columbia, e Winter, pesquisador na Universidade de Cambridge, criaram e utilizaram um método chamado exibição de fago que possibilita criar medicamentos que neutralizam toxinas e são capazes de combater doenças autoimunes ou mesmo curar o câncer metastático.

Em uma linha de pesquisa paralela, a pesquisadora americana e professora do Instituto de Tecnologia da Califórnia, Frances Arnold, obteve o grande feito de estabilizar proteínas para que elas possam conduzir reações químicas em larga escala. Esse processo permitiu a criação de diversos combustíveis verdes – aqueles livres de petróleo.

Por suas respectivas contribuições à ciência e à humanidade, Smith, Winter e Arnold foram os três laureados com o Prêmio Nobel de Química de 2018.

(…)

Leia mais na edição nº 10328, de 27, 28 e 29 de outubro de 2018.