dimecres, 27 de maig de 2020

Astronomia de raigs X, lents electròniques i termoreceptors sensorials: Premis Kavli 2020

El proper mes de desembre la Kavli Foundation farà 20 anys. Creada per l’empresari noruec de sensors electrònics Frad Kavli (1927-2013), sota el seu paraigua s’han creat diversos instituts d’astrofísica, nanociència, neurociència i física teòrica. Des del 2008, cada dos anys, es lliuren els Premis Kavli, en les tres primers disciplinades esmentades. Avui, 27 de maig, s’ha fet pública la llista de guardonats del present bienni. El Premi Kavli 2020 d’Astrofísica ha recaigut en Andrew Fabian, “per la seva recerca pionera en el camp de l’astronomia observacional de raigs X, aplicada als fluxos de gasos en cúmuls de galàxies i a l’estudi de forats negres supermassius de centres galàctics”. El Premi Kavli 2020 de Nanociència es reparteix entre Harald Rose, Maximilian Haider, Knut Urban i Ondrej Krivanek, “per la resolució sub-angstròmica d’imatge i d’anàlisi química amb l’ús de feixos electrònics”. El Premi Kavli 2020 de Neurociència ha estat lliurat a David Julius i Ardem Patapoutian “per la descoberta de receptors de temperatura i pressió”.

Andrew Fabian i l’astronomia de raigs X: Premi Kavli d’Astrofísica, 2020


Andrew Fabian (*20.2.1948) es graduà en física al King’s College de Londres. Realitzà la tesi doctoral sota la supervisió de Peter W. Sanford sobre “la isotropia a petita escala de radiació còsmica de fons de raigs X”, que defensà reeixidament en el 1972. Les observacions que informaren la seva tesi doctoral s’obtingueren a través de detectors muntats en coets. El 1973 passà a l’Institute of Astronomy de la University of Cambridge, on desenvolupà la seva carrera en el camp de l’astrofísica d’alta energia. Participà en els diferents projectes d’observatoris espacials de raigs X, des de l’Uhuru dels anys 1970 al NuSTAR dels nostres dies, o l’Athena projectada per als anys 2030. Si bé, l’astronomia de raigs X s’ha de fer des de fora de l’atmosfera terrestre, l’astrofísica d’alta energia també extreu informació d’observatoris òptics i radiotelescòpics de la superfície terrestre.

En les darreres cinc dècades, l’astronomia de raigs X ha obert tot un ventall d’informació sobre el nostre univers. Així hom ha identificat el nuclis galàctics actius. El mateix Fabian ha pogut estudiar els forats negres a través de l’emissió espectral de raigs X del material que orbita aquests astres a alta velocitat, i determinar aspectes com el període de rotació. Fet i fet, darrera dels nuclis galàctics actius i dels fluxos de gas intergalàctic hi ha els forats negres d’alta rotació.

Harald Rose, Maximilian Haider, Knut Urban, Ondrej Krivanek i les lents electròniques: 
Premi Kavli de Nanociència, 2020


Fotomuntatge amb Haider, Urban, Rose i Krivanek

Harald Rose (*Bremen, 14.2.1935) estudià física a la Technische Universität Darmstadt, on es diplomà en el 1964, i realitzà la tesi doctoral, sota la supervisió d’Otto Scherzer, sobre òptica electrònica teòrica. En aquells anys els pioners dels microscopi electrònic durant els anys 1930s, com el propi Scherzer, eren testimonis de les seves aplicacions en l’elucidació, per exemple, de la ultraestructura biològica. En els anys 1970, Rose treballà amb un altre pioner de la microscòpia electrònica de transmissió d’escaneig, Albert Crewe. En el 1980 esdevingué professor a la Universitat Tècnica de Darmstadt, i treballà en el desenvolupament de lents electròniques que permetessin una major resolució a la microscòpia electrònica de transmissió a través d’una correcció de l’aberració. En els anys 1990 col·laborà amb Maximilian Haider i Knut Urban per assolir un sistema més efectiu de lents electròniques. En el 2000 es retirà de Darmstadt, però en el 2009 esdevingué professor sènior de la càtedra Zeiss de la Universitat d’Ulm.

Maximilian Haider (*Freistadt, 23.1.1950) estudià física a la Universitat de Kiel. Realitzà la tesi doctoral a la Technische Universität Darmstadt, sobre el disseny, construcció i validació d’un espectròmetre electrònic de pèrdua d’energia de major dispersió i angle d’acceptació, que defensà reeixidament el 1987. El 1989 passà al Laboratori Europeu de Biologia Molecular de Heidelberg, on dirigí el Programa d’Instrumentació Física. Centrà els esforços en el desenvolupament de la microscòpia electrònica de transmissió. A partir dels treballs teòrics de Rose, i en col·laboració amb ell i Knut Urban, desenvoluparen unes lents electròniques mitjançant les quals era possible obtenir imatges i mesures a una resolució d’escala atòmica, de desenes de picòmetres (1998). Fou spin-off d’aquesta recerca CEOS GmbH, empresa fundada a Heidelberg el 1996 i dedicada a la producció de correctors d’aberració per a microscòpia electrònica.

Knut Urban (*Stuttgart, 25.6.1941) estudià física a la Universitat de Stuttgart, on es doctorà el 1972 amb una tesi sobre el dany causat per ferixos d’electrons en un microscopi electrònic d’alt voltatge a baixes temperatures. Després passà a l’Institut Max Planck de Recerca de Metalls, de Stuttgart. El 1986 esdevingué professor de propietats de materials de la Universitat d’Erlangen-Nuremberg, i el 1987 catedràtic de física experimental de la Universitat RWTH Aachen, i director de l’Institut de Recerca en Microstructura en el Forschungszentrum de Jülich. Col·laborà amb Rose i Haider en la consecució d’un microscopi electrònic de transmissió amb resolució d’escala atòmica (1998), que seguidament aplicà en la ciència de materials.

Ondřej Křivánek (*Praha, 1.8.1950), després de completar l’educació secundària, es traslladà al Regne Unit arran de la Primavera de Praga. Es graduà a la University of Leeds, i es doctorà a Cambridge amb una tesi sobre microscòpia electrònica supervisada per Archie Howie. El 1975 obtingué la ciutadania britànica. Després d’estades a Kyoto, a Bell Labs i a la UC de Berkeley, treballà en l’espectroscòpia de pèrdua d’energia electrònica. Fou professor ajudat de la HREM Facility de la Arizona State University (1980), i inicià una col·laboració amb Gatan Inc., de primer com a consultor extern, i ja després com a empleat i direcció del seu departament de Recerca+Desenvolupament. El 1995 retornà a Cambridge amb un projecte de la Royal Society, conjuntament amb Mick Brown i Andrew Bleloch sobre la correcció de l’aberració de lents electròniques. D’aquesta recerca resultà Nion Co., que confundà el 1997 amb Niklas Delby. La col·laboració entre Nion i el grup de Phil Batson de la IBM aconseguí el desenvolupament d’un microscopi electrònic d’escaneig amb una resolució inferior a 100 pm (2002).

David Julius, Ardem Patapoutian i els termoreceptors sensorials: Premi Kavli de Neurocràcia, 2020


Fotomuntatge d’Ardem Patapoutian i David Julius

David Julius (*Brooklyn, 4.11.1955) es graduà en ciències de la vida al Massachusetts Institute of Technology (1977). Realitzà la tesi doctoral a la University of California, Berkeley, sobre la bioquímica d’hormones peptídiques, sota la supervisió de Randy Schekman i Jeremy Thorner, que defensà reeixidament el 1984. Passà llavors al laboratori de Richard Axel de la Columbia University, on aconseguí la clonació de diversos gens de receptors de serotonina. El 1990, a la University of California, San Francisco, identificà una família de canals iònics sensibles a la temperatura i estímuls químics, com ara el TRPV1: aquests són receptors de sensacions tàctils i doloroses.

Ardem Patapoutian (*Líban) estudià a la American University of Beirut. En el 1986 passà als Estats Units, on eventualment es naturalitzaria. Estudià ciències biològiques a la University of California, Los Angeles, on es graduà el 1990. Realitzà la tesi doctoral a Caltech, a Pasadena, sota la supervisió de Barbara Wold, en qüestions de biologia del desenvolupament. El 1996 passà al laboratori de Louis Reichardt de la University of California, San Francisco, on estudià factors de creixement neural. En el 2000 passà al Scripps Research Institute, a La Jolla, on esdevindria professor de neurociència. El seu grup de recerca identificà els “Piezos”, canals iònics i receptors implicats en la termocepció i la nocicepció, així com en la regulació de la propriocepció i de la pressió sanguínia.

Lligams:

- The Kavli Prize.

Cap comentari: