வேதியியல் நோபல் 2010
- ஹெக்
1965 வாக்கில் அமேரிக்காவின் டெலாவேர் நகரில் உள்ள ஹெர்குலிஸ் இன்க். என்ற கம்பெனியில் கரிம வேதியியல் ஆராய்ச்சித்துறையின் அறிவியலாளர் ஒருவர், கரி-கரி சேர்க்கையை எளிமையாக ஏற்படுத்துவதற்காகப் பரிசோதனைகள் செய்ய அருகிலிருந்த டெலாவேர் பல்கலைக்கழகத்தின் உதவியை நாடினார். வெற்றிகண்ட பரிசோதனைகளின் முடிவுகளை 1967-ல் கம்பெனியில் இருந்தபடியே ஆராய்ச்சிக் கட்டுரையாக்கி வெளியிட்டார். பிறகு டெலாவேர் பல்கலைக்கழகத்தின் வேதியியல் துறையில் பேராசிரியராகப் பணியாற்றத் தொடங்கினார். ஏற்கெனவே செய்திருந்த ஆராய்ச்சியினால் பெரிதாகப் பயன் ஒன்றும் புலப்படவில்லை. 1980 முதல் ஆராய்ச்சி செய்யப் பணப் பற்றாக்குறை. பணம் கேட்டு மையங்களுக்கு எழுதி அனுப்பிய அனைத்து ஆராய்ச்சிப் பிரேரணைகளும் ஊத்திக்கொண்டன. ஆராய்ச்சியை மேற்கொள்ளமுடியாமல், வெறும் ஆசிரியராக இருக்கப் பிரியப்படாமல், 1989-ல் இந்த அறிவியலாளர் ரிடையர் ஆகிவிட்டார். இன்று எமரிடஸ் பேராசிரியர் என்று பெயரளவில் பல்கலைக்கழகத்துடன் உறவு வைத்துக்கொண்டிருந்தாலும், ஃபுளோரிடாவில் ரிடையர்ட் வாழ்க்கையை ஜாலியாக கழித்துக்கொண்டிருக்கிறார்.
இவர்தான் 2010-ன் வேதியியல் நோபல் பரிசு பெற்ற ரிச்சர்ட் ஹெக்.
2010 வேதியியல் நோபல் பரிசு, இவர் 1967-ல் நிகழ்த்திய பல்லேடியம் காட்டலிஸ்ட் மூலமான கரி-கரி சேர்க்கை வேதியியல் மாற்றத்துக்காக.
- நெகிஷி
கரிமவேதியியலில் மிகவும் கடினமான ரசாயன மாற்றம், கரி-கரி சேர்க்கைதான். கரி உள்ள இரண்டு மூலக்கூறுகளை அப்படியே சேர்த்தால், அவை சேராது. கரியும் கரியும் ஒருங்கிணைந்து ஒட்டிக்கொள்ளாது. ஆனால் இவ்வகைச் சேர்க்கைகளே பல புதிய ரசாயனங்களைத் தோற்றுவிக்க வல்லவை என்று விஞ்ஞானிகள் அறிந்திருந்தனர். இவ்வகைக் கரி-கரி சேர்க்கையை எளிமையாகச் செய்யும் வழியை இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்திலிருந்தே பலர் ஆராய்ந்துவந்தனர்.
கரி-கரி சேர்க்கையை நிகழ்த்துவதற்கு சென்ற நூற்றாண்டில் நான்கு ரசாயன மாற்றங்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த நான்கும், கண்டுபிடித்தவர்களுக்கு நோபல் பரிசை ஈட்டித் தந்துள்ளன. விக்டர் க்ரிக்னார்ட் (Victor Grignard) 1912, டீய்ஸ் மற்றும் ஆல்டர் (Otto Deis and Kurt Alder) 1950, பிரவுன் மற்றும் விட்டிக் (Herbert C. Brown and Georg Wittig) 1979 ஆகியோர் ஏற்கெனவே நோபல் பரிசுகளை வாங்கியிருந்தனர். இப்போது 2010-ல் ரிச்சர்ட் ஹெக், ஐ-இச்சி நெகிஷி, அகிரா சுஸூகி (Richard Heck, Ei-ichi Negishi and Akira Suzuki) ஆகியோர் வாங்கியுள்ளனர்.
- சுஸூகி
நெகிஷி, ஹெக்கின் மாற்றத்தைச் சற்று மாற்றியமைத்து, புதிய தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கினார். ஹெக்குடன் தொடர்பின்றி அமெரிக்காவின் சிரக்யூஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் தனியாக இதைச் செய்தார். இதை வைத்து 1977-ல் ஆராய்ச்சிக் கட்டுரை ஒன்றை வெளியிட்டார். பின்னர் பர்ட்யூ பல்கலைக்கழகத்துக்கு இடம்பெயர்ந்தார். நோபல் பரிசு வாங்குவதுதான் இவரது வாழ்வின் லட்சியமாக இருந்ததாம். நிறைவேற்றிவிட்டார்.
அகிரா சுஸூகி, ஜப்பானின் ஹொக்கைடோ பல்கலைக்கழகத்தில் பணியாற்றுகிறார். இவர், தன் பங்குக்கு, 1979-ல் எழுதிய கட்டுரையில், பல்லேடியம் தவிர வேறு சில உலோகங்களைக் கொண்டும் கரி-கரி சேர்க்கையை நிகழ்த்தலாம் என்று நிறுவினார்.
ஹெக் முதலானோர் கண்டது கரி-கரி சேர்க்கைக்கு ஒரு சமயோசிதமான வழி. நேரடியாகச் சேர்க்க முற்படாமல், பல்லேடியம் போன்ற புதியதோர் உலோகத்தை ரசாயன மாற்றங்களை நிகழ்த்த உதவியாக கேட்டலிஸ்ட் (தூண்டி) எனச் சேர்த்தனர். இவை கரி உள்ள தாய் மூலக்கூறுகளை சரியான வழியில் பிரித்து, கரி-கரி சேர்க்கையை ஏதுவாக்கும். ஹெக், நெகிஷி முதலானோரின் இவ்வகைக் கண்டுபிடிப்பால், ஆர்கனோமெட்டாலிக்ஸ் என்ற புதிய கரிமவேதியியல் துறையே உருவாகியது.
எப்படி ஒரு உலோகம் கரி-கரி சேர்க்கையைச் செயலாக்குகிறது என்பதை ஒரு ரசா(யன)பாசமான குட்டிக்கதையின்மூலம் பார்ப்போம்.
*
ஒரு கரிமவேதியியல் ஊரில் R’-CH2-X என்றும் R-CH3 என்றும் இரு கரிம (C) மூலக்கூறுகள் இருந்தன. இரண்டுமே இரு வேறு காதல் ஜோடிகள். இவர்கள் காதல் சேர்க்கை இவர்களது பெற்றோர்களுக்குப் பிடிக்கவில்லை. எப்படியாவது இந்த ஜோடிகளைப் பிரிக்கவேண்டும் என்று எண்ணினர். கரி-கரி என்று ஜோடி ஏற்பட்டால் பரவாயில்லையாம். ஆனால் கரி உள்ள மூலக்கூறுகள் (CH2-X, CH3) இரண்டுக்கும் ஒன்றோடு ஒன்று ஊடல். நேரடியாகச் சேராது. அதனால்தான் வேறு ஜோடிகளிடம் தாற்காலிகமான ஈர்ப்பு.
என்ன செய்வதென்று புரியாமல், கரி குடும்பத்தினர் தங்கள் கோரிக்கையை முன்வைத்து, 1977-ம் ஆண்டு நெகிஷியிடம் முறையிட்டனர்.
எதிர்பார்த்ததுபோல, அதுவரை தனித்தனியாச் சுற்றிவந்த இரண்டு ஜோடிகளும், பல்லேடிய லேடிக்களிடம் ஈர்க்கப்பட்டன. பல்லேடியத்தின் கைங்கர்யத்தால், சடுதியில் கரிம மூலக்கூறுகளின் இடையேயான சேர்க்கை பலம் குறையத் தொடங்கியது. இரண்டு ஜோடிகளின் உறவிலும் விரிசல் விழுந்தது.
முதல் ஜோடியில் X சற்று நெகடிவாகப் பேசத் தொடங்கி, சற்றே நெகடிவ் சார்ஜுடன் உறவைவிட்டு வெளியே செல்ல எத்தனித்தது. பதிலுக்கு, அதுவரை சாதுவாக இருந்த CH2-R’, பல்லேடியத்தின் புதிய உறவால், பாஸிடிவாக யோசித்து, X-ஐ விட்டு விலகி, சற்றே பாஸிடிவ் சார்ஜுடன், ஊரில் உள்ள மற்ற கரி மூலக்கூறுகளைப் புதிய கண்ணோட்டத்தில் பார்க்கத் தொடங்கியது.
இப்போது R-CH3 என்ற அடுத்த ஜோடியும் பல்லேடியத்தின் புதிய சேர்க்கையால், தங்களுக்குள் உறவு வலுவிழந்து, CH2-R மற்றும் H என்று பிரியத் தொடங்கியது. இதில் H காதல் மயக்கத்திலிருந்து வெளிப்பட்டதும், தான் புரோட்டான் என்று நினைவு வந்து தன்னைப்போல் பாஸிடிவாக யோசிக்கும் வேறு யாராவது கிடைப்பார்களா என்று தேடத் தொடங்கியது. இதனால் அதுவரை நியூட்ரலாக இருந்த CH2-R சற்றே நெகடிவாகி, இனி தனக்கு கரியைத் தவிர வேறு உறவு தேவையில்லை என்று எண்ணத் தொடங்கியது.
பிரிந்த ஜோடிகள் அனைத்தும் தங்கள் கண்களை திறந்துவைத்த பல்லேடியத்திடம் மட்டும் சுமுக உறவு பாராட்டியபடி இருந்தன. ஒரே ஊரில் இருப்பதால், பிரிவோம் சந்திப்போம் கணக்கில், அன்றிரவே பார்க்கில் சந்தித்துக்கொண்டன. இரவில், ரசாயன இருட்டில், பல்லேடிய லேடிக்களின் பரிந்துரையில், இரண்டு வெவ்வேறு சார்ஜுகளுடன் உலவும் கரியுள்ள மூலக்கூறுகள் கருத்தொருமித்து, தங்களுக்குள்ளே பிணைப்பை ஏற்படுத்திக்கொள்ளத் தயங்கவில்லை.
மிச்சமுள்ள புரோட்டான் தன்னைப்போல் பாஸிடிவ் சார்ஜ் யாரும் மாட்டாததால், கரியுள்ள மூலக்கூறால் கைவிடப்பட்டு, மனம் நொந்து, நெகடிவ் சார்ஜுடன் பார்க்கில் சும்மா சுற்றிக்கொண்டிருந்த ஹாலைட் X உடன் கைகோர்த்தது. மறுநாள் ஹைட்ரஜன்-ஹாலைட் என்று ஊரில் ஒரு புதிய ஜோடி பிறந்தது.
வெள்ளிநிற தேகமுடைய பல்லேடிய லேடிக்கள், கரிமவேதியியல் ஊரில், தங்கள் உலோகப்பணி இனிதே நிறைவேறிய திருப்தியில், தியாகச்சுடராக, மங்கிய சூரிய வெளிச்சத்தில், தொடுவானத்தை நோக்கி நடையைக் கட்டின.
தமிழ் சினிமா நல்லுலகம் நெட்டுருவாக அறியும் இந்தக் காதல் கதைக்கு கரிமவேதியியலில், ஆர்கனோமெட்டாலிக்ஸ் துறையில், “பல்லேடியம் காட்டலைஸ்ட் கிராஸ் கப்ளிங்ஸ் இன் ஆர்கானிக் சிந்தெஸைஸ்” என்று பந்தாவான தலைப்பு.
*
ஹெக் பரிந்துரைத்த ரசாயன மாற்றக் கதை, மேலே சொல்லப்பட்ட கதையின் உறவுகளைக்காட்டிலும் கார்பன்-கார்பன் டபுள் பாண்ட் போன்ற தகாத உறவுகள் கொண்ட ஏடாகூடமானது. ரொம்ப ஆபாசம் வேண்டாம் என்பதால், இத்துடன் நிறுத்திக்கொள்வோம்.
இப்படி நிகழ்த்தப்படும் கரி-கரி சேர்க்கையால் நமக்கு என்ன பயன்? ஓரிரண்டை மட்டும் பார்ப்போம்.
ஸ்டைரோஃபோம் கோப்பைகளை உபயோகித்திருப்பீர்கள். அம்மாமி கொலுவுக்கே பொட்டலத்துக்குபதில் இப்போது இவற்றில்தான் சுண்டல். இந்த ஸ்டைரோஃபோமின் மூலப்பொருளான ஸ்டைரீன் எனும் ரசாயனத்தை கரி-கரி சேர்க்கை மூலம்தான் செய்கிறார்கள். அதேபோல, ஆர்கானிக் எல்.ஈ.டி (Organic LEDs) எனப்படும் ஒளிர்வான்களில் உள்ள ரசாயனங்களும் இந்த கரி-கரி சேர்க்கையாலேயே உண்டாக்கப்படுகின்றன.
அடுத்து மருந்துப்பொருட்கள். வலி நிவாரணிகளான மார்ஃபீன், நெப்ராக்சின் போன்ற பொருட்களை கரி-கரி சேர்க்கை வழியாகவே செய்கிறர்கள். மாண்டலுக்காஸ்ட் எனப்படும் ஆஸ்துமா மருந்துகளும் இவ்வாறே. முக்கியமாக, நுரையீரல், வயிறு, கழுத்து, தலை மற்றும் மார்பகப் புற்றுநோயை எதிர்க்கவல்ல மருந்தான டாக்ஸால் (Taxol) எனும் கீமோதெரபி மருந்தை உருவாக்கும் முறை. டாக்ஸால் இயற்கையாகக் கிடைக்கக்கூடியதே. ஆனால் செடிகளிலிருந்து இதைப் பிரித்தெடுப்பது சிரமம். செலவும் கூடுதல். இதனால் சோதனைச் சாலையிலேயே எளிமையான ரசாயனங்களைக் கூட்டிச்சேர்த்து, டாக்ஸாலை உண்டாக்குகிறார்கள். ஹெக் பரிந்துரைத்த பல்லேடியம் காட்டலிஸ்ட் வைத்து கரி-கரி சேர்க்கை உண்டாக்கும் ரசாயன மாற்றத்தின் வழியாக.
இ தைப்போலவே டிராக்மாசிடின் (Dragmacidin) எனும் மருந்து கடல் பாசியிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படுகிறது. இது, பல நோய் வைரஸ்களுக்கு எதிர்வினை என்பதைவிட முக்கியமாக, தற்போது எய்ட்ஸ் வைரஸ்களுக்கே எதிர்வினையாக இருக்கக்கூடும் என்று பரிசோதித்திருக்கின்றனர் (மனிதர்களுக்குக் கொடுத்து இன்னமும் சோதிக்கவில்லை). இந்த மருந்தையும், ஹெக் பரிந்துரைத்த பல்லேடியம் காட்டலிஸ்ட் வைத்து கரி-கரி சேர்கை உண்டாக்கும் ரசாயன மாற்றத்தின் வழியாக, செயற்கையாக உருவாக்க முடியுமாம்.
Posted in அறிவியல்6 Comments
மருத்துவ நோபல் 2010
Posted on 07 October 2010.
டாக்டர் ராபர்ட் எட்வர்ட்ஸ்
2010ஆம் ஆண்டுக்கான உடலியங்கியல் (Physiology) மற்றும் மருத்துவத்துக்கான நோபல் பரிசு அறிவிக்கப்பட்டிருக்கிறது. செயற்கை முறையில் கருத்தரித்தலைக் கண்டுபிடித்து, மேம்படுத்திய ராபர்ட் ஜெஃப்ரி எட்வர்ட்ஸ் பரிசு பெறுகிறார்.
எண்பத்தைந்து வயதான ராபர்ட் எட்வர்ட்ஸ் இங்கிலாந்தைச் சேர்ந்தவர். அவர் மருத்துவர் அல்லர். உயிரியல் மற்றும் உடலியங்கியல் விஞ்ஞானி. எட்வர்ட்ஸும் அவருடைய மருத்துவ சகா, மறைந்த டாக்டர் பெட்ரிக் ஸ்டெப்டோவும் (1913 – 1988) இணைந்து 1978-ல் மேற்கொண்ட ஒரு முயற்சியின் விளைவாக செயற்கை முறையில் ஒரு பெண் கருத்தரித்தார். அது உலகிலேயே முதல்முறை. முயற்சி வெற்றி கண்டது. சான்று, உலகின் முதல் ‘டெஸ்ட் ட்யூப் பேபி’ என்றழைக்கப்படும் லூயிஸ் ப்ரௌன். அடுத்த சில வருடங்களில் எட்வர்ட்ஸும் அவருடைய சகாக்களும் இந்தச் சிகிச்சைமுறையை மேம்படுத்தி, உலகெங்கும் இதில் ஆய்வு செய்துகொண்டிருந்த சக மருத்துவ விஞ்ஞானிகளுடன் பகிர்ந்து கொண்டார்கள். நவீன மருத்துவ விஞ்ஞான வளர்ச்சி சரிதத்தில் எட்வர்ட்ஸின் கண்டுபிடிப்பு ஒரு மைல்கல்.
குழந்தை வளமின்மை (கருவுறாமை, infertility) உலகில் பத்து சதவிகித தம்பதியரை பாதிக்கும் பிரச்னை. குழந்தையில்லை என்ற கவலையும் மன உளைச்சலும் உலகில் பல லட்சம் மக்களைக் காலம் காலமாக வாட்டியெடுத்திருக்கிறது. செயற்கை முறை கருத்தரித்தல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டபின் சுமார் நாற்பது லட்சத்துக்கும் மேலான தம்பதியருக்கு அதன்மூலம் குழந்தை வரம் கிடைத்திருக்கிறது. இன்றைய நிலையில் செயற்கைமுறை கருத்தரித்தல் (in vitro fertilization, சுருக்கமாக IVF) உறுதியாக நிறுவப்பட்ட மருத்துவ சிகிச்சை முறை.
செயற்கை முறை கருத்தரித்தல் என்றால் என்ன?
கண்ணுக்குப் புலப்படாத ஆணின் விந்தையும் (sperm) பெண்ணின் கருமுட்டையையும் (ovum) உடலுக்கு வெளியே எடுத்து ஆய்வுக்கூடத்தில் ஒரு பெட்ரி டிஷ்ஷில் (petri dish) இணைத்து, இளம் சினைக்கருவை (embryo) உருவாக்குவார்கள். பிறகு அதைத் தாயின் கருப்பையில் பொருத்துவார்கள். அதன் பின் இயற்கையாகக் கருத்தரித்து, சினைக்கரு கருப்பையில் வந்தடைந்ததும் ஏற்படக்கூடிய இயல்பான வளர்ச்சிதான் இந்த செயற்கைக் கருவுக்கும். எந்த வித்தியாசமும் இருக்காது.
1955-ல் எடின்பரோ பல்கலைக்கழகத்தில் மிருக மரபியல் மற்றும் கருவியல் (Animal Genetics & Embryology) துறையில் முனைவர் பட்டம் பெற்ற எட்வர்ட்ஸ், 1963-ல் கேம்ப்ரிட்ஜ் பல்கலைகழகத்தில் சேர்ந்து மனிதக் கருவியல் (Human Embryology) ஆய்வைத் தொடங்கினார். அவரது ஆய்வின் ஆரம்பத்திலேயே ஆணின் விந்தையும் பெண்ணின் கருமுட்டையையும் உடலுக்கு வெளியே (in vitro) செயற்கையாகச் சேர்க்கவைத்தல் குறித்த சிந்தனை எழுந்துவிட்டது. அதுதான் கருவுறாமைக்கான சரியான சிகிச்சை முறையாக இருக்கும் என்று அவர் தீர்மானமாக நம்பினார். எனவே, வேறு யோசனையே இல்லாமல் ஒரே குறிக்கோளுடன் அந்த ஆய்வில் தம்மை முழுமையாக ஈடுபடுத்திக்கொண்டார்.
எட்வர்ட்ஸுக்கு முன் இத்துறையில் ஆய்வு செய்த விஞ்ஞானிகள், முயல்களின் விந்தையும் கருமுட்டையையும் உடலுக்கு வெளியே சேர்த்து வெற்றிகரமாக சினைக்கருவை உருவாக்கியிருந்தார்கள். அதேபோல் மனித சினைக்கருவையும் உருவாக்கமுடியுமா என்ற முயற்சியை எட்வர்ட்ஸ் மேற்கொண்டார். இந்த முயற்சியில் மனிதக் கருமுட்டையைப் பற்றி இதுவரை மருத்துவ விஞ்ஞான உலகம் அறிந்திராத பல தகவல்களை முதலாகக் கண்டுபிடித்தார் எட்வர்ட்ஸ்.
மனிதக் கருமுட்டை எப்படி வளர்கிறது, அதன் வளர்ச்சிக்கு எந்தெந்த ஹார்மோன்கள் தேவை, விந்துடன் சேர்வதற்கு எது சரியான வளர்ச்சி நிலை, எந்தச் சூழ்நிலையில் விந்து முட்டையுடன் சேரும் என்ற பலவேறு விவரங்களை அவர் கண்டுபிடித்தார்.
1969-ல் அவருடைய முயற்சிகளுக்கு முதல் வெற்றி கிடைத்தது. முதல் முறையாக ஒரு மனிதக் கருமுட்டையும் விந்தும் உடலுக்கு வெளியே இணைக்கப்பட்டன. ஆனால் அது முழு வெற்றியல்ல. முட்டையும் விந்தும் இணைந்து உருவான இளம் சினைக்கரு, அதற்குமேல் வளரவில்லை. பெண்ணின் அண்டப்பையில் (ovary) முழு வளர்ச்சியை அடைந்துவிட்ட கருமுட்டைகளை எடுத்துப் பயன்படுத்தினால் இந்த பிரச்னையைத் தவிர்க்கலாம் என்று ஊகித்தார் எட்வர்ட்ஸ். ஆனால் தாய்க்குத் தீங்கு விளைவிக்காமல் அண்டப்பையிலிருந்து கருமுட்டையை எடுப்பது எப்படி என்பதுதான் கேள்விக்குறியாக இருந்தது. இதில் வெற்றி பெற்றதில் அவருடைய மருத்துவ சகா டாக்டர் பெட்ரிக் ஸ்டெப்டோவுடைய பங்கு முக்கியமானது.
ஸ்டெப்டோ ஒரு மகப்பேறு மருத்துவர், அறுவைச் சிகிச்சை நிபுணர். அந்தக் காலக்கட்டத்தில் புதிதாகக் கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருந்த லாபராஸ்கோபி அறுவைச் சிகிச்சை முறையின் முன்னோடிகளில் ஒருவர். லாபராஸ்கோபி அறுவைச் சிகிச்சை மூலம் அண்டப்பையிலிருந்தே நேரடியாகக் கருமுட்டையை எடுத்துக் கொடுப்பதில் ஸ்டெப்டோ உதவினார். அப்படி எடுக்கப்பட்ட கருமுட்டையை நுண்ணுயிர் வளர்ப்பில் (cell culture) விந்துடன் இணைக்க வைத்தார்கள். இதில் உருவான இளம் சினைக்கரு நன்றாக வளர்ந்தது.
ஆய்வின் இந்த முடிவுகள் நம்பிக்கையூட்டும் வகையில் இருந்தாலும் இங்கிலாந்து நாட்டின் மருத்துவ ஆராய்ச்சிக் குழுமம் இந்த ஆய்வுக்கு அதற்கு மேல் பண உதவி செய்ய மறுத்துவிட்டது. தனியார் துறையிலிருந்து வந்த நன்கொடையை வைத்து ஆய்வு தொடர்ந்தது.
மறுபுறம் இந்த ஆய்வின் முக்கியத்துவம் பற்றி ஒன்றுமறியாத வெளியுலகில், இது குறித்த தார்மீகரீதியான சர்ச்சைகள் ஏராளமாக உருவாகிக்கொண்டிருந்தன. மதத் தலைவர்களும் சிந்தனையாளர்களும், ஏன், சில அறிவியல் அறிஞர்களும்கூட இதற்கு எதிர்ப்பு தெரிவித்துக்கொண்டிருந்தார்கள். அதே சமயம் பலர் இதற்கு ஆதரவும் தெரிவித்தார்கள்.
இந்த நிலையில்தான் ஒன்பது வருடங்களாகக் குழந்தை பெற்றுக்கொள்ள முடியாமல் கஷ்டப்பட்டுக்கொண்டிருந்த லெஸ்லி ப்ரௌன் – ஜான் ப்ரௌன் தம்பதியர் 1977-ல் இவர்களைத் தேடி வந்தார்கள். எட்வர்ட்ஸும் ஸ்டெப்டோவும் ப்ரௌன் தம்பதியருக்கு வெற்றிகரமாகச் சிகிச்சை அளித்ததில், 1978 ஜூலை 25-ஆம் தேதி உலகின் முதல் ‘டெஸ்ட் ட்யூப்’ குழந்தை லூயிஸ் ப்ரௌன் பிறந்தது.
எட்வர்ட்ஸும் ஸ்டெப்டோவும் உலகின் முதல் செயற்கை முறை கருத்தரித்தலுக்கான மருத்துவமனையை பௌர்ன் ஹால் கிளினிக் (Bourn Hall Clinic) என்ற பெயரில் கேம்ப்ரிட்ஜ் நகரில் தொடங்கினார்கள். ஸ்டெப்டோ அதன் மருத்துவ இயக்குனராக (1988-ல் அவர் இறக்கும்வரை) பணியாற்றினார்.
அவர் மட்டும் இன்று உயிருடன் இருந்திருந்தால் இந்த நோபல் பரிசு அவருக்கும் சேர்த்தேதான் வழங்கப்பட்டிருக்கும்.
நோபல் வென்ற கிராஃபீன்
அப்படி என்ன கிராஃபீனுக்கு திடீர் மவுசு?
கண்டன்ஸ்டு மேட்டர் பிஸிக்ஸ் எனப்படும் இயற்பியல் துறையின் ஆராய்ச்சியை 2004-ல் சூறாவளியாய் தாக்கியது இவர்களின் இந்த கிராஃபின் கண்டுபிடிப்பு. கடந்த சில வருடங்களாக உலகில் முக்கிய ஆராய்ச்சி மையங்களில் கிராஃபீனின் தன்மைகள், உபயோகங்கள் தீவிர ஆராய்ச்சியில் இருக்கிறது. இளசுகளுக்கு மார்ஃபீன் போல, இயற்பியலாளர்களுக்கு தற்போதைய டார்லிங் மேட்டர் கிராஃபீன்.
கிராஃபீன் என்பது கார்பன் அணுக்கள் பக்கவாட்டில் நானும் நானும் என்று கைகோர்த்து அமைக்கும் ஓர் அணிவரிசை. உயரம் ஒரு அணுவின் பருமனான நானோ மீட்டர். பரப்பு சில செண்டிமீட்டர்வரைகூடச் செல்லலாமாம். இங்கு வைக்கப்போகும் முற்றுப்புள்ளியின் சைஸ் கிட்டத்தட்ட நூறு மைக்ரோமீட்டர் என்பது. நானோ மீட்டர் என்பது ஒரு மைக்ரோமீட்டரில் ஆயிரத்தில் ஒரு பங்கு.
கிராஃபீன் என்பது நானோமீட்டர் சைஸ் மெல்லிய கார்பன் நூலிழைகளாலான ஒரு தகடு. சிலிக்கன் அல்லது செப்புக் கல்லில் தேய்த்து இடப்பட்ட உலகின் மெலிதான அப்பளம். கிராஃபீன்தான் உலகின் தற்போதைய மிக மெலிதான பொருள்.
இத்த யின்னா நீ பெர்ய மேட்டரா சொல்லினுக்குர? அம்புட்டு மெலுசுனா தள்ளுபடில தள்ளிகுனு வர வாயில் புடவையாட்டமா ஒரு தபா அட்ச்சுத் தோச்சாலே கத கந்தலாயிராதா என்றால், அதுதான் இல்லை. மெல்லிசு மட்டுமல்ல கிராஃபீன் தகடு, மிக மிகப் பலமானதும்கூட! லேசில் கிழியாது, உடையாது.
நான்கு முறை தட்டாமாலை சுற்றினாலே, குவார்ட்டர் கோபாலனாகக் கவிழ்ந்துவிடுகிறோம். ஒரு மைக்ரோ வில்லை (முற்றுப்புள்ளி சைஸ்) கிராஃபீனை காந்தசக்தியினால் அப்படி அந்தரத்தில் தொங்கவிட்டு (மாக்னெடிக் லெவிடேஷன் என்பார்கள்), மின்சக்தி கொண்டு நொடிக்கு 6 கோடி தட்டாமாலை சுற்ற முடியும். கிழியாது, உடையாது. வேறு எந்தப் பொருளும், இப்டி சும்மா சுத்தி சுத்தி அடிக்கும், தரைல கால் பாவாம சும்மா பறந்து பறந்து அடிக்கும் தலீவர் ஸ்டண்ட் போன்ற பரிசோதனைக்கு ஈடுகொடுத்ததில்லையாம்! கிராஃபீனின் பலம் அதிகம் என்பதால் கட்டுமானப் பணியில் காம்போஸிட்டுகளில் இதைக் கலக்கமுடியுமா என்று ஆராய்ந்துவருகின்றனர்.
கிராஃபீன் ஒரு மெலிதான பலசாலி. சரி, வேறு என்ன பவிஷு, இதற்கு இந்த திடீர் மவுசு?
மவுசுக்குப் பல காரணங்கள் உள்ளன. கிராஃபீனை குழக்கட்டைபோலப் பிடித்துவைத்தால், பக்மின்ஸ்டர் ஃபுல்லரீன் (Buckminster Fullerene) என்று நீட்டமாகவும், பக்கி-பால் (bucky-ball) என்று செல்லமாகவும் அழைக்கப்படும் கார்பன்-60 உருளை கிடைக்கும். கிராஃபீனை காய்ந்த புகையிலைபோலச் சுருட்டினால், ஆராய்ச்சி சாலைகளில் மட்டும் கிடைக்கும் பிரத்யேக கார்பன் நானோ டியூப் சுருட்டு உங்கள் கையில்! பற்றவைத்தால் புகையுமா என்று தெரியவில்லை. மூன்றாவதாயக, கிராஃபீனை பேப்பர்கட்டுபோல அடுக்கிக்கொண்டே போனால் முப்பரிமாண கிராஃபைட்.
கிராஃபீனுக்கு மூன்று முக்கிய குணங்கள். அருமையான மின் கடத்தி (செப்பைவிட மூன்று மடங்கு அதிகம்). மிகுந்த பலம் (ஏற்கெனவே பார்த்தோம்). ஒளி சுலபமாக ஊடுருவ முடியும். இந்த மூன்று குணங்களும் கூடி வரும் காம்பினேஷன் மேட்டர் என்பது இளையராஜா இசையில் வைரமுத்து பாட்டெழுத, ரஜினி கமல் சேர்ந்து நடிக்கும் மணிரத்னம் படம்போல.
இவ்வகை குணங்களால் கிராஃபீனுக்கு ஏக வர்த்தக உபயோக சாத்தியங்கள். உதாரணமாயக லித்தியம் அயான் பேட்டரிகளில் (நாம் இன்று பயன்படுத்தும் அனைத்து செல்போன்களிலும் இந்த வகை பேட்டரிதான் உள்ளது) கிராஃபீனை அனோடுகளாகப் பொருத்தலாம். கிராஃபீன் அருமையான மின்கடத்தியாகையால் தற்போது மணிக்கணக்கில் நடைபெறும் ரீசார்ஜ், வெறும் பத்து நிமிடங்களில் முடிந்துவிடும்!
அடுத்து சோலார்-செல்கள். இவற்றில் ஒரு செமி கண்டக்டர், இரு எலக்ட்ரோடுகளுக்கு இடையே அழுத்திவைக்கப்பட்டிருக்கும். சூரிய ஒளி பட்டதும் எலக்ட்ரான்களை வெளிப்படுத்தவல்ல ஃபோட்டோ-வோல்டாயிக் செமிகண்டக்டர் தன் வேலையைச் சரிவரச் செய்ய, ஒரு எலக்ட்ரோடாவது ஒளியை ஊடுருவிச்செல்ல அனுமதிக்கும் தன்மையுடன் இருக்கவேண்டும். தற்போது சோலார் செல்களில் உபயோகிக்கும் இண்டியம்-டின்–ஆக்ஸைடு எலக்ட்ரோடு, ஒளி ஊடுருவத்தக்கதே. ஆனால் இது அதிவேக மின்கடத்தி இல்லை. இதற்கு மாற்றாக கிராஃபீனை உபயோகிக்கத் தொடங்கியிருக்கிறார்கள்.
சத்யம் தியேட்டரில், சாஃப்ட்வேர் சந்தைகளில், டச்-ஸ்க்ரீனை டச்சியிருக்கிறீர்களா? இனி அதிலும் கிராஃபீன்தான் வரப்போகிறது. ஒளி ஊடுருவும் பிளாஸ்டிக்குடன் கிராஃபீனைக் குழைத்து வடிப்பதுதான் இனிவரும் டச் ஸ்க்ரீன்கள். பென்சில் அல்லது விரலால் திரையைத் தொட்டவுடன், கிராஃபீனின் மின்கடத்தி குணத்தினால் அதிவேகமாக மின்சார சர்க்யூட் வழியாக நாம் தொட்டுப் பிறப்பிக்கும் ஆணை கணினியை அடைகிறது. கிராஃபீன் ஒளி ஊடுருவ வகைசெய்வதால், நம்மால் டச்-ஸ்க்ரீனின் பின்புறம் உள்ள எழுத்துகளையும் பிம்பங்களையும் எளிதாகப் பார்க்கமுடிகிறது.
ஆனாலும் கிராஃபீனின் தற்போதைய உபயோக சாத்தியங்கள் கடலில் எட்டிப்பார்க்கும் பனிப்பாறையின் முகட்டைப் போலத்தான்! நோபல் வாங்கியவர்களே இதைவைத்து என்னவெல்லாம் செய்யமுடியும் என்பதைப்பற்றி மொத்தமாக சரிவரப் புரியாமல்தான் உள்ளனர்.
அடுத்தமுறை வாயில் பென்சிலை கடித்தபடி யோசிக்கும் குழந்தையைக் கடிந்துகொள்ளும்முன் ஞாபகப்படுத்திக்கொள்ளுங்கள். பென்சில் முனையாக அதன் வாயில் ஜில்லென்று தித்திக்கும் முப்பரிமாண கிராஃபைட்டினுள் ஒளிந்திருப்பது, 2010 இயற்பியல் நோபல் பரிசை வென்ற கிராஃபீன்.
புதிய பூமி
அப்படியானால் இந்தக் கண்டுபிடிப்புதான் என்ன? ஸ்டீவன் வாய்ட், பால் பட்லர் ஆகியோர் 11 ஆண்டுகள் உழைப்புக்குப்பின், இந்தக் குறிப்பிட்ட கிரகத்தில் உயிர்கள் வாழக்கூடிய மாதிரியான சூழ்நிலைகள் உள்ளன என்று கண்டுபிடித்துள்ளனர்.
சூரியனிலிருந்து மூன்றாவது கல்லான நாம் வசிக்கும் பூமி மிக விந்தையானது. உயிர்கள் வாழ்வதற்குரிய அபூர்வமான சில வசதி வாய்ப்புகள் நம் கண்ணுக்கு எட்டிய தூரம் வரையில் இதற்கு மட்டும்தான் உள்ளது.
புதிதாக ஒரு பகுதியில் நாம் நிலம் வாங்கி, வீடுகட்டிக் குடியேறவிரும்புகிறோம் என்றால் சில கேள்விகளைக் கேட்டுக்கொள்வோம். அங்கே தண்ணீர் கிடைக்கிறதா? மின்சார இணைப்பு கிடைக்குமா? சாலை வசதிகள் உண்டா? அருகில் நம் பிள்ளைகள் படிக்க நல்ல பள்ளிக்கூடம் உண்டா? கடை கண்ணிகள் எப்படி? திருட்டு பயம் உண்டா? மழை பெய்தால் தண்ணீர் வடிந்துவிடுமா இல்லை வெள்ளக்காடாகச் சூழ்ந்துகொள்ளுமா?
அதேபோலத்தான் மனிதன் உயிர்வாழும் கிரகமும். சில முக்கியமான தேவைகள் உள்ளன. முதலில் அந்தக் கிரகம் திடமாÚ, அழுத்தமான மேல் ஓட்டால் உருவானதா, இல்லையா? திரவமாகவோ, வாயுவாகவோ இருந்தால் நாம் எப்படி அதன்மீது நிற்பது, பின் வீடுகளைக் கட்டிக்கொள்வது? ஆற்றலைத் தரும் சூரியனுக்கு மிக அருகிலும் இருக்கக்கூடாது, மிகத் தொலைவிலும் இருக்கக்கூடாது. அருகில் இருந்தால், பகலில் சுட்டுப் பொசுக்கிவிடும். தொலைவில் இருந்தால் குளிரில் உயிர்கள் வளரமுடியாது. மேலும் சரியான தொலைவில் இருக்கும்போதுதான் நீர் திரவ நிலையில் இருக்கும். இல்லாவிட்டால் ஆவியாகவோ, ஐஸாகவோ அல்லவா இருக்கும்?
நாம் வாழும் பூமி இந்த இரண்டையும் சரியாகச் செய்கிறது. உறுதியான, கெட்டியான மேல்பரப்பு. சரியான சூடு, சரியான குளிர் என்று பதமாக உள்ளது.
நல்ல காற்றுமண்டலம் அடுத்த முக்கியமான தேவை. பூமியின் மேல் உள்ள காற்று மண்டலம் சூரியனிலிருந்து வெளிவரும் ஆபத்தான கதிர்களை உறிஞ்சிக்கொண்டு, நம்மை பாதிக்காத கதிர்களை மட்டும் உள்ளே விடுகிறது. காற்று மண்டலம் இருப்பதால்தான் இரவு நேரங்களில் நாம் உறைபனிக் குளிருக்குச் செல்வதில்லை. பூமி வெளியேற்றும் வெப்பத்தை காற்றுமண்டலம் வாங்கிக்கொண்டு மீண்டும் பூமிக்கே அளித்து ஒருவித சமநிலை வியாபித்திருக்க உதவுகிறது. அதேபோலவே திரவ நிலையில் நீர் இருப்பதால்தான் கடல்கள் சாத்தியம். எனவேதான் மழை பெய்வது சாத்தியம். எனவேதான் பயிர்கள் விளைவது சாத்தியம்.
அதேபோல நம் காற்றுமண்டலத்தில் வேண்டிய அளவு ஆக்சிஜனும் கரியமில வாயுவும் உள்ளன. ஆக்சிஜன் இருப்பதால்தான் மனிதர்கள் முதல் பல்வேறு உயிரினங்களும் சுவாசித்து உயிர்வாழ்கிறோம். கரியமில வாயு இருப்பதால்தான் தாவரங்கள் சூரிய ஒளி ஆற்றலை உணவாக மாற்றுகின்றன.
இந்தக் காரணங்களால்தான் பூமியை கோல்டிலாக்ஸ் என்கிறார்கள் மேலை நாட்டு விஞ்ஞானிகள். இவை, ஐரோப்பாவில் காணப்படும், எங்கும் பூத்துக் குலுங்கும் மஞ்சள் பூக்கள். ஐரோப்பா போன்ற குளிர்ப் பிரதேசத்திலும் பருவ நிலை பற்றிக் கவலைப்படாது எப்போதும் பூத்துக்குலுங்கும் வகை. எனவே, பூமி போன்று உயிர்கள் பிறந்து, செழித்து, வளரக்கூடிய கிரகங்களை கோல்டிலாக்ஸ் கிரகங்கள் என்கிறார்கள்.
அப்படிப்பட்ட ஒரு கோல்டிலாக்ஸ் கிரகத்தைத்தான் பட்லரும் வாய்ட்டும் கண்டுபிடித்துள்ளதாகத் தெரிவிக்கின்றனர். அதற்கு வைக்கப்பட்டிருக்கும் பெயர் க்லீஸ் 581 ஜி. நம்மூரில் மரியாதையாக ‘ஜி’ போட்டுக் கூப்பிடுவதைப்போல அல்ல இது. க்லீஸ் 581 என்பது இந்தக் கிரகமும், இதன் சகோதர கிரகங்களும் சுற்றிவரும் நட்சத்திரத்தின் பெயர். இந்த நட்சத்திரம் கிட்டத்தட்ட நம்முடைய சூரியனைப் போன்றது; ஆனால் மாறுபட்டது.
எந்த விதத்தில் மாறுபட்டது? நம் சூரியன் ஆக்டிவான ஒன்று. அதன் மையத்தில் கடுமையான அணுச் சேர்க்கை நடைபெறுகிறது. ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் நான்கு ஒன்றுசேர்ந்து ஹீலியம் அணுவாகி, அதன் விளைவாக எக்கச்சக்கமான ஆற்றல் வெளியாகி, அந்த ஆற்றல் வெப்பமாகவும் ஒளியாகவும் தூரத்தில் இருக்கும் நம்மை வந்து அடைகிறது. ஆனால் க்லீஸ் 581 எனும் நட்சத்திரம், சிகப்பு ராட்சஸன் (ரெட் ஜயண்ட்) எனும் வகையைச் சேர்ந்தது. (நம் துணை முதல்வரின் மகனது சினிமா தயாரிப்பு கம்பெனி இதே பெயரைக் கொண்டதுதான்!) இந்த வகை நட்சத்திரங்கள் கிட்டத்தட்ட ஆடி அடங்கியவை. ஆனால் முழுதாக அடங்காமல் கொஞ்சமாக இன்னும் தொடர்ந்து ஆடிக்கொண்டிருப்பவை. நம் சூரியனில் அதன் நட்ட நடுப் பகுதியிலிருந்தே ஹைட்ரஜன் ஹீலியமாக ஆகிக்கொண்டிருக்கிறது. இப்போதும் இதுதான் நடக்கிறது. இன்னும் நான்கைந்து பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு இது தொடரும். ஆனால் க்லீஸ் 581-ல் நட்ட நடுவில் எல்லா ஹைட்ரஜனும் ஹீலியமாக ஆகி முடிந்தாயிற்று. ஆனால் அதன் வெளிப்புறத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜன் மட்டுமே ஹீலியமாக ஆகிக்கொண்டிருக்கிறது.
நம் சூரியனின் புற வெப்பம் சுமார் 5500 டிகிரி செண்டிகிரேட் என்றால், க்லீஸ் 581-ன் புற வெப்பம் சுமார் 3250 டிகிரி செண்டிகிரேட். நம் சூரியனைப்போல மூன்றில் ஒரு பங்குதான் அதன் விட்டம். நம் சூரியனைப்போல மூன்றில் ஒரு பங்குதான் அதன் எடையும். கொஞ்சம் சின்ன சூரியன். இதன் உயிர், நம் சூரியனின் உயிரையும்விட அதிகம் (அதாவது நம் சூரியன் எரிந்து அணைந்துபோனபின்னும் இது எரிந்துகொண்டிருக்கும்) என்று கணிக்கிறார்கள்.
சரி, இப்போது க்லீஸ் 581 ஜி (Gliese 581 g) என்ற கிரகத்துக்கு வருவோம். இந்த க்லீஸ் 581 நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி b, c, d, e, f, g என்ற ஆறு கோள்கள் சுற்றுகின்றன என்று கண்டுபிடித்துள்ளார்கள். இவற்றில் c, d, e ஆகியவற்றை முன்னரே கண்டுபிடித்திருந்தார்கள். அங்கெல்லாம் உயிர்கள் வசிக்கமுடியுமா என்று தோண்டிப் பார்த்துவிட்டு கைவிட்டுவிட்டார்கள். இப்போது g-ல் உயிர்களால் வசிக்கமுடியும் என்று தோன்றியுள்ளது என்கிறார்கள். இதில் g அதன் நட்சத்திரத்திலிருந்து நான்காவதாக உள்ளது (e, b, c, g, d, f என்ற வரிசையில்).
அதாவது, கட்டாந்தரை, சகித்துக்கொள்ளக்கூடிய சீதோஷ்ணம் – இரண்டும் g-ல் உள்ளன. ஆனால் அது மட்டும் போதுமா?
ஜி-க்கு ஒரு பெரிய பிரச்னை உள்ளது. நம் பூமி சூரியனைச் சுற்றிவரும் அதே நேரம் தன் அச்சில் தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொள்கிறது. இதனால் பூமியின் எல்லா பாகங்களும் நாளின் பாதி நேரம் வெயிலைப் பார்க்கும்; மீதி நேரம் இருளில் இருக்கும். ஆனால் ஜி அப்படி அல்ல. அதன் ஒரு பகுதிதான் எப்போதும் சூரியனைப் பார்த்துக்கொண்டே இருக்கும். அது தன்னைத்தானே ஒருமுறை சுற்றி முடிக்கவும், அதே நேரம் அதன் நட்சத்திரத்தை ஒருமுறை வலம் வந்து முடிக்கவும் சரியாக இருக்கும்! அப்படியானால் அந்த கிரகத்தின் ஒரு பக்கத்தில் இருப்பவர்களுக்கு ஆண்டு முழுவதும் பகல்; மறுபக்கம் இருப்பவர்களுக்கு ஆண்டு முழுவதும் இரவு.
இது மிகுந்த தொல்லை கொடுக்கக்கூடியது. வெயில் உள்ள பக்கம் வெப்பம் அதிகமாக இருக்கும்; அதனால் அங்கு நீர் இருந்தாலும் அது ஆவியாகி, அப்படியே படர்ந்து மறுபக்கம் போய், அங்குள்ள குளிர் மிகுதியால் உறைந்து அங்கேயே தங்கிவிடும்.
பூமி தன்னைத்தானே சுற்றிக்கொள்ளும் அச்சு சற்றே சாய்ந்துள்ள காரணத்தால்தான் பூமியில் கோடை, குளிர், வசந்த, இலையுதிர் காலங்கள் வருகின்றன. ஆனால் ஜி அப்படியெல்லாம் சாய்ந்தாடம்மா சாய்ந்தாடு ரகமல்ல. எனவே அங்கு பல்வேறு பருவ காலங்கள் கிடையாது. தினமும் ஒரே சாற்றுமுறைதான்!
ஆனாலும், ஆனாலும்… இந்த இடம்தான் நாம் வசிக்கும் பூமிக்கு அருகில், இப்போதைக்குத் தெரிந்தவரையில், உயிர்கள் வசிக்கக்கூடிய, வளரக்கூடிய இடம் என்கிறார்கள். சரி, எவ்வளவு பக்கத்தில் உள்ளது என்று கேட்கிறீர்களா? சுமார் 20 ஒளி ஆண்டுகள் தூரத்தில். அப்படி என்றால்?
உங்கள் கையிலிருந்து ஒரு டார்ச் லைட்டை இந்த க்லீஸ் 581 ஜியைப் பார்த்து அடியுங்கள். அந்த ஒளி அப்படியே பாய்ந்து சென்று அந்த கிரகத்தை அடைய 20 ஆண்டுகள் ஆகும். (உதாரணத்துக்கு நம் சூரியனை எடுத்துக்கொண்டால் சுமார் 8 ஒளி நிமிடங்கள்.) இனி என்ன, ஒரு விண்கலத்தை எடுத்துக்கொண்டுபோய், நேராகப் பார்த்துவிட்டு, முடிந்தால் ஒரு ரியல் எஸ்டேட் கம்பெனி ஒன்றை அங்கே ஆரம்பித்துவிடலாமே என்கிறீர்களா?
ம்ஹூம். இன்றைய அதிவேக விண்கலங்களை வைத்துக்கொண்டு பூமியிலிருந்து அங்கே செல்ல சுமார் 8 லட்சம் வருடங்கள் ஆகும்! நாம் ஏதேனும் புதிய கருவியைக் கண்டுபிடித்தால் அன்றி, அங்கே உயிருடன் சென்று உயிருடன் திரும்பிவருவது முடியாது. மனிதர்களை அங்கே அனுப்பி, அவர்களை இனப்பெருக்கம் செய்யவைப்பதன்மூலம் அந்த கிரகத்தை காலனியாக்குவதும் முடியாது. அதெல்லாம் நடக்க நாம் அந்த இடத்தை 30-40 ஆண்டுகளுக்குள்ளாவது போய் அடையவேண்டும்; அல்லது போகும் வழியில் எல்லாம் விண்கலத்திலேயே இனப்பெருக்கம் செய்துகொண்டே போகவேண்டியதுதான்; அல்லது மனித உயிர் வாழும் காலத்தை வெகுவாக நீட்டிக்கவேண்டும். இவை அனைத்துமே அறிவியல் புனைகதைகளில் மட்டுமே இப்போதைக்கு சாத்தியம்.
No comments:
Post a Comment