01 February Wednesday

അനന്തസാധ്യതയുമായി ശാസ്‌ത്രം വളരുന്നു

സീമ ശ്രീലയംUpdated: Sunday Oct 9, 2022


അനന്തസാധ്യതകൾ തുറന്ന്‌ ശാസ്‌ത്രം വളരുകയാണ്‌. പുരാതന ഡിഎൻഎയിൽനിന്ന്‌ മനുഷ്യവംശാവലിയുടെ ഉൽപ്പത്തി, പരിണാമ, കുടിയേറ്റ, വഴിപിരിയൽ രഹസ്യങ്ങൾ ഒന്നൊന്നായി അനാവരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ക്വാണ്ടം ഇൻഫർമേഷൻ സയൻസ്‌  വൻ കുതിപ്പിലാണ്‌.  ക്ലിക് കെമിസ്ട്രി ഗവേഷണമേഖലയിലും വഴിത്തിരിവുകൾ വരുന്നു. ഇക്കുറി ലഭിച്ച ശാസ്‌ത്ര നൊബേൽ പ്രൈസുകളെപ്പറ്റി.

രസതന്ത്രത്തിന്‌ ഹരിതമുഖം
രസതന്ത്രത്തിൽ നൂതനവും ഹരിതാഭവുമായ സാധ്യതകളിലേക്ക് വാതിൽ തുറന്ന ബാരി ഷാർപ്ലെസ് (യുഎസ്), മോർട്ടൻ മെൽഡൽ (ഡെന്മാർക്ക്), കരോലിൻ ബെർറ്റോസി (യുഎസ്) എന്നീ ഗവേഷകർക്കാണ് ഇത്തവണ രസതന്ത്ര നൊബേൽ. ഇതിൽ ഷാർപ്ലെസും മെൽഡലും ക്ലിക് കെമിസ്ട്രിക്ക് ശക്തമായ അടിത്തറപാകി. ബെർറ്റോസിയാകട്ടെ ബയോ ഓർതോഗണൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ ക്ലിക് രസതന്ത്രത്തെ പുതിയൊരു തലത്തിലേക്ക് എത്തിച്ചു. ഹരിതരസതന്ത്ര മേഖലയ്ക്ക് ഇത് പകർന്ന ഊർജം ചെറുതല്ല.

ക്ലിക് കെമിസ്ട്രി വഴി തന്മാത്രാ ബിൽഡിങ് ബ്ലോക്കുകൾ ഒറ്റ സ്നാപ്പിൽ കൂട്ടിച്ചേർത്ത് സങ്കീർണ തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാക്കാമെന്നു വന്നതോടെ സങ്കീർണ തന്മാത്രാ നിർമിതി കൂടുതൽ എളുപ്പവും  വേഗതയേറിയതും ലാഭകരവുമായി. അനാവശ്യമായ ഉപോൽപ്പന്നങ്ങൾ ഉണ്ടാകാത്തതിനാൽ തികച്ചും ഹരിതമാണ്‌ ഈ പ്രക്രിയ എന്ന മെച്ചവും. ഈ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിലാണ് ബാരി ഷാർപ്ലെസ് ക്ലിക് കെമിസ്ട്രിയെന്ന ആശയവുമായി രംഗത്തെത്തുന്നത്. തുടർന്ന് ഷാർപ്ലെസും മെൽഡലും ക്ലിക് കെമിസ്ട്രിയിലെ നിർണായക വഴിത്തിരിവായി ഒരു രാസപ്രവർത്തനം വെവ്വേറെ സാധ്യമാക്കി. കോപ്പർ ഉൾപ്രേരകമായി ഉപയോഗിച്ചുള്ള അസൈഡ്-ആൽക്കൈൻ സൈക്ലോ അഡീഷൻ ആയിരുന്നു അത്. പ്രകൃതിദത്ത സംയുക്തങ്ങളെ അനുകരിച്ച് പരീക്ഷണശാലയിൽ ഔഷധഗുണമുള്ള പദാർഥങ്ങൾ കൃത്രിമമായി സംശ്ലേഷണം ചെയ്യേണ്ടിവരുമ്പോൾ അവലംബിക്കേണ്ടിവന്നിരുന്ന, നിരവധി ഘട്ടത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ചെലവേറിയ രാസപ്രക്രിയകളെ ഇത്‌ ഏറെ ലളിതമാക്കി.  രാസവ്യസായ, ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ മേഖലകളിൽ വൻമാറ്റങ്ങൾക്ക് വഴിയൊരുക്കി ഇവരുടെ നേട്ടം. നൂതന ഔഷധങ്ങളുടെയും പദാർഥങ്ങളുടേയും നിർമാണം,  ഡിഎൻഎ മാപ്പിങ്‌ തുടങ്ങിയ സാധ്യതകളിലേക്കാണ് ക്ലിക് കെമിസ്ട്രി വഴിതുറന്നത്.

കരോലിൻ ബെർറ്റോസി / മോർട്ടൻ മെൽഡൽ / ബാരി ഷാർപ്ലെസ്

കരോലിൻ ബെർറ്റോസി / മോർട്ടൻ മെൽഡൽ / ബാരി ഷാർപ്ലെസ്

 

കോശങ്ങളുടെ ഉപരിതലത്തിലുള്ള ഗ്ലൈക്കൻസ് എന്ന സുപ്രധാന ജൈവ തന്മാത്രകളെ മാപ്പ് ചെയ്യാൻ കരോലിൻ ബെർറ്റോസി, ക്ലിക് കെമിസ്ട്രി ഉപയോഗിച്ചതോടെ അതിന്റെ സാധ്യതകൾ കൂടുതൽ വിശാലമായി. കോശങ്ങളുടെ സ്വാഭാവിക പ്രവർത്തനങ്ങളെ ബാധിക്കാതെ ജീവജാലങ്ങൾക്കുള്ളിൽ സാധ്യമാകുന്ന ബയോഓർത്തോഗണൽ(Bioorthogonal ) രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ച്‌ എടുത്തതോടെ രസതന്ത്രത്തിൽ നൂതന സാധ്യതകളുടെ പെരുമഴ തന്നെയുണ്ടായി. കോശരഹസ്യങ്ങൾ, ജീവൽ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് സൂക്ഷ്മമായി പഠിക്കാനും അർബുദ ചികിത്സയ്ക്കുള്ള ഔഷധങ്ങളെ കൃത്യമായി ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് എത്തിച്ച് ചികിത്സ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാക്കാനും ബെർറ്റോസിയുടെ ഗവേഷണം സഹായിക്കും.

ക്വാണ്ടം ഇൻഫർമേഷൻ സയൻസ്‌ കുതിപ്പിൽ
ക്വാ ണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിലെ എൻറ്റാംഗിൾഡ് അവസ്ഥയെക്കുറിച്ച് കൃത്യമായ ഉൾക്കാഴ്ചകൾ നൽകുന്ന ഗവേഷണങ്ങൾ ഈ രംഗത്ത്‌ വലിയ സാധ്യതകളാണ്‌ തുറക്കുന്നത്‌. ക്വാണ്ടം ഇൻഫർമേഷൻ സയൻസിൽ നിർണായക സംഭാവനകൾ നൽകിയ അലെയ്ൻ ആസ്പെക്ട്‌ (ഫ്രാൻസ്), ജോൺ എഫ് ക്ലോസർ (യുഎസ്), ആന്റൺ സൈലിഞ്ചർ (ഓസ്ട്രിയ) എന്നിവർക്ക്‌ ഇത്തവണ ലഭിച്ച  ഊർജതന്ത്ര നൊബേൽ അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഏറെ പ്രാധാന്യമുണ്ട്‌. ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിൽ വിസ്മയങ്ങൾ വിരിയിക്കുന്ന ക്വാണ്ടം എൻറ്റാംഗിൾമെന്റ്(Quantum entanglement) പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ തെളിയിച്ചതിനാണ് പുരസ്‌കാരം. ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ക്വാണ്ടം നെറ്റ്‌വർക്കുകൾ, സുരക്ഷിതമായ ക്വാണ്ടം എൻക്രിപ്റ്റഡ് കമ്യൂണിക്കേഷൻ തുടങ്ങിയ രംഗങ്ങളിൽ അനന്തസാധ്യതകളിലേക്ക് വഴിതുറന്ന നേട്ടമാണ്‌ ഇത്.

ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സ് അനുസരിച്ച് കണികകൾക്ക് ദ്വൈത സ്വഭാവമാണുള്ളത്. അതായത് അവ ഒരേസമയം കണികയുടെയും തരംഗത്തിന്റെയും സ്വഭാവം കാണിക്കും. ഇങ്ങനെയുള്ള രണ്ട് കണികകൾ പരസ്പരം കൂടിക്കലർന്ന് ഇടപഴകുമ്പോൾ അവയുടെ സവിശേഷതകൾ പരസ്പരം കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടും. പിന്നീട് ഇവയെ പ്രകാശവർഷങ്ങൾ അകലേക്ക് വേർപെടുത്തിയാലും അവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം നിലനിൽക്കും. ഒന്നിലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റത്തിന്റെ പ്രതിഫലനം രണ്ടാമത്തേതിലും ദൃശ്യമാകും. ഈ സവിശേഷതയാണ് ക്വാണ്ടം എൻറ്റാംഗിൾമെന്റ്. പ്രകാശവേഗത്തെയും വെല്ലുന്ന വേഗതയെന്നത് ഐൻസ്റ്റീന്റെ വിശിഷ്ടാപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തെ ചോദ്യംചെയ്യുന്ന ഒന്നായിരുന്നു. ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിലെ ചില അടിസ്ഥാന ആശയങ്ങളോട് ഐൻസ്റ്റീനെപ്പോലെ ചിലർ  വിയോജിച്ചിരുന്നു.

അലെയ്ൻ ആസ്പെക്ട്‌ / ജോൺ എഫ് ക്ലോസർ / ആന്റൺ സൈലിഞ്ചർ

അലെയ്ൻ ആസ്പെക്ട്‌ / ജോൺ എഫ് ക്ലോസർ / ആന്റൺ സൈലിഞ്ചർ

 

ഐൻസ്റ്റീൻ, ബോറിസ് പോഡോൾസ്കി, നഥാൻ റോസൻ എന്നിവർ ചേർന്ന് ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രം അപൂർണമാണെന്ന് വാദിക്കാൻ ഇപിആർ പാരഡോക്സ് എന്ന ഒരു ചിന്താപരീക്ഷണം അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. വർഷങ്ങൾക്കുശേഷം ഇത് പരിഹരിക്കാനുള്ള ശ്രമമെന്നനിലയിൽ 1964-ൽ ജോൺ സ്റ്റിവർട്ട് ബെൽ അവതരിപ്പിച്ച  ബെൽഅസമത്വ സിദ്ധാന്ത(Bell’s Theorem)മാണ് ക്വാണ്ടം ഭൗതികത്തിന്‌ പുതിയ ഊർജം പകർന്നത്. ബെൽഅസമത്വം ലംഘിക്കപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ ക്വാണ്ടം എൻറ്റാംഗിൾമെന്റിന് സ്ഥിരീകരണം ലഭിക്കും. ’72-ൽ ക്ലോസറാണ് ഇത്തരമൊരു പരീക്ഷണത്തിന് ആദ്യം മുന്നിട്ടിറങ്ങിയത്. കലിഫോർണിയ സർവകലാശാല ബെർക്കിലിയിൽ അദ്ദേഹം നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തിൽ ബെൽഅസമത്വം പാലിക്കപ്പെടുന്നില്ലെന്ന്‌ തെളിഞ്ഞു. പിന്നീട് ക്ലോസറിന്റെ പരീക്ഷണത്തിലെ സൂക്ഷ്മമായ പഴുതുകൾ പോലും അടച്ച്‌ അലെയ്ൻ ആസ്പക്ട്‌ മറ്റൊരു പരീക്ഷണം നടത്തിയപ്പോഴും ബെൽഅസമത്വം പാലിക്കപ്പെടുന്നില്ലെന്നുതന്നെ തെളിഞ്ഞു. ’97-ൽ കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ മാർഗങ്ങളിലൂടെ സൈലിഞ്ചറും സഹപ്രവർത്തകരും ക്വാണ്ടം ടെലിപോർട്ടേഷൻ സാധ്യമാക്കിയപ്പോഴും സമാന ഫലംതന്നെ ലഭിച്ചു. ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്‌ പുതുജീവൻ പകരുകയും നൂതനമായ സാധ്യതകളിലേക്ക് വഴിതുറക്കുകയും ചെയ്തു ഇവരുടെ ഗവേഷണങ്ങൾ.


ദേശാഭിമാനി വാർത്തകൾ ഇപ്പോള്‍ വാട്സാപ്പിലും ടെലഗ്രാമിലും ലഭ്യമാണ്‌.

വാട്സാപ്പ് ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..
ടെലഗ്രാം ചാനൽ സബ്സ്ക്രൈബ് ചെയ്യുന്നതിന് ക്ലിക് ചെയ്യു..




----
പ്രധാന വാർത്തകൾ
-----
-----
 Top