Welke knappe koppen vallen dit jaar in de prijzen voor hun onmisbare bijdrage aan de wetenschap? Wij hebben op de redactie onze glazen bol afgestoft en nemen een aantal kanshebbers in de categorie wetenschap met u door.
De verschillende Nobelcomités hebben zich beraad en na het overwegen van duizenden kandidaten met ideeën die de wereld veranderen, kondigen zij deze week de winnaars van dit jaar aan. De Nobelprijs voor de natuurkunde ging dit jaar naar Arthur Ashkin, Gérard Mourou en Donna Strickland voor hun baanbrekende ontdekkingen in de laserfysica.
Hoe ontstaat onze werkelijkheid uit de quantumwereld?
De wereld om ons heen komt voort uit wolken van quantummogelijkheden. Een nieuwe theorie verklaart hoe dit gebeurt.
De Nobelprijs voor de geneeskunde ging naar James P. Allison en Tasuku Honjo voor hun vorm van immuuntherapie bij kanker. Scroll naar beneden voor onze eerdere voorspellingen, waarin James P. Allison naar voren kwam.
Zou het ook lukken één van de Nobelprijswinnaars voor de scheikunde juist te voorspellen?
Nobelprijs voor de scheikunde
Op woensdag 3 oktober rond kwart voor twaalf maakt het Zweedse Nobelcomité de winnaar van de Nobelprijs voor de scheikunde bekend en dit is live te volgen. De grootste kanshebbers volgens ons:
Oplaadbare accu
Stanley Whittingham, John Goodenough, Akira Yoshino
Je kunt tegenwoordig bijna nergens kijken zonder dat je een lithium-ionaccu aan het werk ziet. Is het niet in de smartphone op je bureau, dan wel in de elektrische auto op de weg. Het wijdverbreide gebruik van deze oplaadbare accu was niet mogelijk geweest zonder de Britse Stanley Whittingham, die in de jaren zeventig de eerste accu’s op basis van lithium ontwierp. De Duits-Amerikaanse John Goodenough maakte in 1979 de eerste oplaadbare lithium-ionaccu. Hij en de Japanse Akira Yoshino zetten vervolgens allebei grote stappen om de lithium-ionaccu bruikbaar te maken voor consumenten.
Suikermoleculen in de ruimte
Ewine van Dishoeck, Jes Jørgensen
In 2012 vonden de Nederlandse Ewine van Dishoeck en de Deense Jes Jørgensen samen met hun team voor het eerst suikermoleculen in het gas rondom een jonge, zon-achtige ster. Met behulp van telescoop ALMA vonden ze het simpele suikermolecuul glycoaldehyde, een zeer belangrijke bouwsteen voor het ontstaan van leven. Het is een bestanddeel van RNA, het molecuul waarmee het leven op aarde waarschijnlijk is begonnen. Deze ontdekking is belangrijk om te bepalen hoe groot de kans is dat ergens in het heelal, buiten de aarde, leven is.
DNA-bewerkingsmethode CRISPR
John van der Oost, Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier
Voor de geneeskundeprijs kwam CRISPR ook al in aanmerking. Dit onderzoek vindt op het grensvlak van twee vakgebieden plaats, dus CRISPR dingt ook mee naar de Nobelprijs voor de scheikunde. DNA-bewerkingsmethode CRISPR/Cas heeft de afgelopen jaren een revolutie teweeggebracht. Wetenschappers kunnen specifieke stukjes uit genen knippen en vervangen door een stukje naar keuze. Dit opent vele mogelijkheden voor het genezen van genetische ziekten. John van der Oost knipte en plakte in zijn lab voor het eerst in het DNA van bacteriën met deze techniek. Kort daarop ontwikkelden Jennifer Doudna en Emmanuelle Charpentier een variant, CRISPR/Cas9, die efficiënt werkt in dierlijke en menselijke cellen.
De Nederlandse troeven
Ewine van Dishoeck probeert er achter te komen hoe het leven op aarde is ontstaan en hoe groot de kans is dat dit proces ook elders in het heelal plaatsvindt. Hiertoe onderzoekt ze kosmische gaswolken, die uiteindelijk sterren en planeten vormen, en probeert vast te stellen welke moleculen hierin voorkomen. Ze deed al veel mooie ontdekkingen, zo vond ze w
Beeld: Bob Bronshoff
atermoleculen en suikermoleculen, die samen de basis voor leven zouden kunnen vormen. Lees hier een uitgebreid interview met haar over haar indrukwekkende carrière.
Beeld: Bob Bronshoff
John van der Oost stond aan de wieg van de CRISPR-revolutie: in 2008 was hij de eerste die liet zien hoe het mechanisme werkt. In 2018 ontving hij de prestigieuze Spinozapremie voor zijn werk. Wie weet moet hij morgen een extra plekje vrijmaken in zijn prijzenkast. Lees hier een uitgebreid interview met hem over CRISPR en de ethische vraagstukken die bij deze revolutionaire techniek komen kijken.
Nobelprijs voor de natuurkunde, wat dachten wij?
Op dinsdag 2 oktober rond 11:45 uur maakt het Zweedse Nobelcomité de winnaar van de Nobelprijs voor de natuurkunde bekend en dit is live te volgen. De grootste kanshebbers volgens ons:
Langzaam licht
Stephen Harris, Lene Vestergaard Hau
De Amerikaanse Stephen Harris en de Deense Lene Hau slaagden er eind jaren negentig in om licht zeer sterk te vertragen en uiteindelijk zelfs helemaal stop te zetten, om het vervolgens weer los te laten. Dit deden ze in bijzondere en extreem koude materialen, Bose-Einsteincondensaten genaamd. Stephen Harris zou de prijs ook in de wacht kunnen slepen voor het doorzichtig maken van materialen. Of dit ons ooit de onzichtbaarheidsmantel uit Harry Potter zal opleveren is de vraag, maar beide ontdekkingen hebben veel mogelijke toepassingen in de computerindustrie.
Atomen in beeld
Gerd Binnig, Cristoph Gerber, Calvin Quate
Een atoomkrachtmicroscoop brengt het oppervlak van een materiaal op atomaire schaal in kaart. De microscoop scant het oppervlak met een scherp puntje op een minuscule bladveer die doorbuigt door de kracht van de atomen. De Duitser Gerd Binnig, Zwitser Cristoph Gerber en Amerikaan Calvin Quate bedachten en ontwierpen in de jaren tachtig de atoomkrachtmicroscoop, die sindsdien een gigantische invloed heeft gehad op de nanowetenschap. Leuk detail: Gerd Binnig ontving in 1986 de Nobelprijs voor een ander soort atomaire microscoop, die alleen werkt bij elektrisch geleidende materialen. Maakt hij binnenkort deel uit van het exclusieve gezelschap van dubbele Nobelprijswinnaars?
Telepathische elektronen
John Clauser, Alain Aspect, Ronald Hanson
Einstein had het over spooky action at a distance. Uit de quantummechanica volgt dat twee deeltjes elkaar onmiddellijk kunnen beïnvloeden, hoe groot hun onderlinge afstand ook is. De deeltjes zijn dan ‘verstrengeld’. Onderzoekers brachten deeltjes in een verstrengelde staat terwijl ze dicht bij elkaar waren, en wanneer ze de deeltjes uit elkaar haalden, bleef deze verstrengeling behouden. In 1972 liet de Amerikaan John Clauser deze quantumverstrengeling voor het eerst zien. De Fransman Alain Aspect breidde dit uit met meerdere experimenten, maar hier zaten nog wat haken en ogen aan. Ten slotte gaf Nederlander Ronald Hanson in 2015 het sluitende experimentele bewijs van quantumverstrengeling.
Zelf ervaren wat verstrengeling inhoudt? Koop samen met een vriend een rode en een groene knikker en stop ze in aparte doosjes. Neem vervolgens allebei een willekeurig doosje mee naar huis. Als je thuis aangekomen het doosje openmaakt en een groene knikker ziet, weet je onmiddellijk dat je vriend een rode knikker heeft, of die zich nou aan het eind van de straat bevindt of op de maan. Jullie hebben samen een soort verstrengeld systeem gemaakt. Dit is een sterke versimpeling van de situatie, in het echt wordt namelijk op het moment dat je het doosje openmaakt pas bepaald of je een groene of rode knikker aantreft. Om echte verstrengeling te ervaren moet je jezelf ongeveer zo klein als een elektron kunnen maken.
Rolletjes kippengaas in je computer
Cees Dekker, Phaedon Avouris, Sumio Iijima
Grafeen, het wondermateriaal dat bestaat uit een enkele laag koolstofatomen in een kippengaaspatroon, was in 2010 al goed voor de Nobelprijs voor de Natuurkunde. Maar de opgerolde versie, het koolstofnanobuisje, heeft ook een heleboel verrassende eigenschappen. Zo liet de Nederlander Cees Dekker in 1998 voor het eerst zien dat je een transistor, het basiselement van de computer, kunt maken van één enkel molecuul, een minuscuul buisje van koolstof. De Griek Phaedon Avouris deed onafhankelijk hiervan hetzelfde, maar publiceerde dit een paar maanden later. Inmiddels zijn transistoren gebaseerd op koolstofnanobuisjes sneller en zuiniger dan siliciumtransistors, waar de huidige computers op zijn gebaseerd. De Japanse Sumio Iijima, die koolstofnanobuisjes in 1991 ontdekte, mag ook niet ontbreken in dit rijtje.
De Nederlandse troeven
Beeld: Bob Bronshoff
Ronald Hanson (TU Delft) gaf in 2015 met zijn onderzoeksgroep het sluitende experimentele bewijs van quantumverstrengeling. Hij verstrengelde twee elektronen op 1,3 kilometer afstand van elkaar, en verwees hiermee alle aanwezige bezwaren tegen het bestaan van verstrengeling, waaronder die van Einstein, naar de prullenbak. Lees hier een uitgebreid interview met hem over zijn experimenten en de implicaties voor quantumcomputers en quantuminternet.
Cees Dekker (TU Delft) maakte in 1998 voor het eerst een transistor op basis van één enkel molecuul: het koolstofnanobuisje. Sinds 2000 heeft hij zijn onderzoeksgebied verlegd naar de biofysica, waar hij biomoleculen zoals DNA bestudeert en zich richt op het maken van synthetische cellen. Ook op dit gebied heeft hij belangrijke doorbraken bereikt, wat er mede voor heeft gezorgd dat hij al jaren de meest geciteerde wetenschapper van Nederland is. Lees hier hoe hij vorig jaar ontdekte hoe DNA zichzelf opvouwt.
Nobelprijs voor de geneeskunde, wat dachten wij?
De grootste kanshebbers volgens ons:
DNA-bewerkingsmethode CRISPR
John van der Oost, Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier
DNA-bewerkingsmethode CRISPR/Cas heeft de afgelopen jaren een revolutie teweeggebracht. Wetenschappers kunnen specifieke stukjes uit genen knippen en vervangen door een stukje naar keuze. Dit opent vele mogelijkheden voor het genezen van genetische ziekten. Nederlander John van der Oost knipte en plakte in 2008 in zijn Wageningse lab voor het eerst in het DNA van bacteriën met deze techniek. Kort daarop ontwikkelden de Amerikaanse Jennifer Doudna en de Franse Emmanuelle Charpentier een variant, CRISPR/Cas9, die efficiënt werkt in dierlijke en menselijke cellen.
Immuuntherapie bij kanker
Steven Rosenberg, Carl June, James Allison
De Amerikaanse oncoloog Steven Rosenberg zette aan het begin van deze eeuw de eerste stappen in de immuuntherapie, die het afweersysteem van mensen zodanig aanpast dat zij kanker van binnenuit kunnen bestrijden. Amerikanen Carl June en James Allison zorgden vervolgens voor doorbraken in het beïnvloeden van T-cellen, belangrijke schakels in ons afweersysteem. Inmiddels passen artsen immuuntherapie succesvol toe bij een groot aantal kankerpatiënten.
Analyse van hersenscans
Karl Friston
De Britse Neurowetenschapper Karl Friston leverde vanaf de jaren negentig fundamentele bijdragen aan de analyse van hersenscans. Hij maakte statistische modellen die de relevante informatie in bijvoorbeeld fMRI- en PETscans kunnen scheiden van de ruis. Hiermee bracht hij een revolutie teweeg in het onderzoek naar het menselijke brein, wat diepgaande inzichten heeft gegeven in de werking van onze hersenen. Zo kunnen we dankzij hem nu bijvoorbeeld zien welk deel van je hersenen actief is terwijl je dit leest.
De Nederlandse troef
Beeld: Bob Bronshoff
John van der Oost stond aan de wieg van de CRISPR-revolutie: in 2008 was hij de eerste die liet zien hoe het mechanisme werkt. In 2018 ontving hij de prestigieuze Spinozapremie voor zijn werk. Wie weet moet hij volgende week een extra plekje vrijmaken in zijn prijzenkast. Lees hier een uitgebreid interview met hem over CRISPR en de ethische vraagstukken die bij deze revolutionaire techniek komen kijken.
De kanshebbers voor de Nobelprijs voor scheikunde vindt u morgen op deze pagina.
Een stukje achtergrond
Sinds 1901 reiken de Zweedse en Noorse koning de Nobelprijs elk jaar uit in de categorieën geneeskunde, natuurkunde, scheikunde, literatuur en vrede, nadat Alfred Nobel deze prijzen in zijn testament had vastgelegd.
De prijs staat bekend als de meest eervolle beloning voor een bijdrage aan de wetenschap en kan door maximaal drie wetenschappers of instellingen gedeeld worden. Naast het bereiken van een wetenschappelijke doorbraak is het ook zaak om lang genoeg in leven te blijven, de Nobelprijs wordt namelijk niet postuum uitgereikt. Dit heeft er in het verleden al meerdere malen voor gezorgd dat fantastische wetenschappers de prijs hebben misgelopen.
De aankondigingen
Geneeskunde: Maandag 1 oktober, 11:30 uur
Natuurkunde: Dinsdag 2 oktober, 11:45 uur
Scheikunde: Woensdag 3 oktober, 11:45 uur
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees ook:
- Onderzoek naar biologische klok verdient Nobelprijs voor Geneeskunde
- Nobelprijs natuurkunde naar grondleggers eerste directe meting zwaartekrachtsgolven
- Revolutionaire beeldtechniek wint Nobelprijs voor de scheikunde
- Ontmoet de Nobelprijswinnaar die van een enkel molecuul een werkende auto kan maken