Wie diese 7 Nobelpreisträgerinnen aus Chemie und Physik unsere Leben verbessern
Seit 1901 wird der Nobelpreis vergeben. Dieses Jahr ging der Preis für Chemie auch mal an eine Frau: Frances Arnold nämlich. Eine Seltenheit! Denn in den letzten 117 Jahren gab es in den Kategorien Physik und Chemie sonst nur sechs weitere weibliche Sieger (nicht zuletzt da Marie Curie sowohl den Nobelpreis für Physik als auch für Chemie erhalten hat).
Und dabei haben die Ideen dieser 7 Frauen unser Leben nachhaltig verbessert – Ein Blick auf ihre preisgekrönten Forschungen.
Frances Arnold, 2018, Chemie
Enzyme gegen Krankheiten
Die Chemikerin Frances Arnold, geboren 1956, forscht über Enzyme. Das sind jene Eiweißketten, die in der Zelle die chemischen Prozesse steuern. Ihr gelang es erstmals, Enzyme gezielt in eine gewünschte Richtung zu entwickeln.
Und was bringt das fürs tägliche Leben? Solche Enzyme werden heute für die Herstellung zahlreicher Stoffe genutzt, etwa Biokraftstoffe und Medikamente. Aber auch Tüten aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich so erzeugen.
Donna Strickland, 2018, Physik
Laser für Agenoperationen
Die Kanadierin Donna Strickland, 59, forscht über Laserimpulse. Ihre Frage lautet: Wie lassen sich die diffusen Lichtstrahlen punktgenau konzentrieren. Ihre Antwort lautet CPA – Chirped Pulse Amplification. Licht lässt sich als Welle und als Teilchen beschreiben. Je größer die Wellenlänge, um so geringer die Energie. Stricklands Trick: Kurz vor der gezielter Anwendung wird der Lichtimpuls gestaucht, sprich die Wellenlänge verkürzt und damit die Energiedichte erhöht.
Okay, okay. Muss ich nicht begreifen. Aber, lässt sich das im Alltag einsetzen? Ja, etwa bei Augenoperationen mit Lasern. Mittlerweile Standard in der Medizin.
Ada Yonath, 2009, Chemie
Strukturen für Medikamente wie Antibiotika
Ribosomen sind Groß-Moleküle, die in der Zelle die chemischen Prozesse steuern. Etwa in Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle.
Das Problem: Ribosomen sind wahnsinnig klein. Forscher scheiterten an der Aufgabe, die Struktur der Moleküle aufzuklären, denn bei höheren Temperaturen zerfielen die kristallisierten Moleküle.
Die Israelin Ada Yonath hatte eine einfache Idee. Sie nutzte die Ribosomen von Bakterien, die in heißen Quellen vorkommen und deshalb hitzebeständiger sind.
Schon als Kind eine Forscherin
Und wozu das Ganze? Ihre Arbeit über die Struktur von Ribosomen lässt die Wirkungsweise von Medikamenten besser verstehen und führte zur Entwicklung von Arzneistoffen, etwa Antibiotika.
Dorothy Crowfoot Hodgkin, 1964, Chemie
Vitaminforscherin (und Lehrerin von Margaret Thatcher)
Dorothy Crowfoot Hodgkin (1910 bis 1994) erhielt 1964 den Nobelpreis für Chemie. Ihre Leistung: Ihr gelang es, die Strukturen komplexer Verbindungen wie Vitamine oder Penicilin aufzuklären. Wichtig, um die Wirkung von Medikamenten im Körper zu verstehen – und zu verbessern.
Ihre Faszination
Fun Fact: Zu ihren Schülerinnen in Oxford gehörte Margaret Thatcher, später britische Premierministerin.
Maria Goeppert-Mayer, 1963, Physik
Das Schalenmodell der Atome
Die deutsch-amerikanische Physikerin Maria Goeppert-Mayer (1906 bis 1972) war ein Genie. Das zeigt sich früh. Schon bei ihrer mündlichen Promotionsprüfung 1930 in Göttingen drängelte sich das Publikum. Mitanwesend zwei spätere Nobelpreisträger in Chemie und Physik: James Franck und Adolf Windaus!
Was sie rätseln ließ:
Goeppert-Mayer erhielt 1964 den Nobelpreis für Physik. Ihre Leistung: Sie entwickelte das Schalenmodell der Atome.
Atome? Schalen? Modell? Ein Atom besteht aus einem Kern (Protonen und Neutronen) in der Hülle kreisen die Atome. Das wussten die Forscher seit Ernest Rutherford. Goeppert-Mayer entdeckte, dass diese Atome nur bestimmte Energiezustände annehmen können und wies diesen Energieniveaus sogenannten Schalen (K, L, M, N) zu.
Und wozu taugt das? Chemische Reaktionen lassen sich so besser vorhersagen. Voraussetzung für viele Syntheseprozesse, etwa für die Medizin.
Irène Joliot-Curie, 1935, Chemie
Radioaktive Isotope für die Medizin
Irène Curie-Joliot (1897 bis 1956) entstammte einer Forscherdynastie. Ihre Mutter war die doppelte Nobelpreisträgerin Marie Curie, ihr Vater ebenfalls (einfacher) Nobelpreisgewinner Pierre Curie. Den Nobelpreis erhielt sie 1935 zusammen mit ihrem Mann, dem späteren Resistence-Kämpfer, Frédéric Joliot.
Eine Erkenntnis
Ihre Leistung: Curie-Joliot entdeckte, dass radioaktive Atome, sogenannte Isotope, auch künstlich herstellen lassen, etwa durch Bestrahlung.
Ein Durchbruch für die Biologie: Denn die radioaktiven Substanzen lassen sich in Organismen einschleusen. Über die abgegebene Strahlung lässt sich so ermitteln, wo im menschlichen Körper bestimmte Substanzen bleiben. Wichtig für die Erforschung von Stoffwechselprozessen.
Marie Curie, Physik, 1903 und Chemie, 1911
Marie Curie (1867 bis 1934) wurde in Polen geboren, ging aber früh, wie viele Landsleute, ins französische Exil. Ihr Leben ist filmreif. Gemeinsam mit Henri Becquerel arbeitete sie zunächst über Uranverbindungen. Das radioaktive Element gewannen sie aus der sogenannten Pechblende.
Die Motivation
Marie Curie war es, die das Wort "radioaktiv" prägte. Sie entdeckte auch ein neues Element, das sie nach ihrem Heimatland Polonium nannte. Für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Radioaktivität wurde sie 1903 mit dem Nobelpreis für Physik, 1911 mit dem Nobelpreis für Chemie geehrt.
Ihre Arbeiten legten die Grundlagen für die Atomchemie und die Kernphysik. Neben ihr hat nur Linus Pauling einen Noblepreis in zwei Kategorien erhalten.
(dpa, afp, rtr)