8 ketserlikku ideed, mis tõid Nobeli preemia ({{commentsTotal}})

8 ideed, mis muutsid maailma.
8 ideed, mis muutsid maailma. Autor/allikas: Kollaaž ERR

Enamik uusi ja huvitavaid ideid osutuvad aja möödudes valeks. Seega pole ime, et esialgu on suhtutud eluterve skepsisega ka hiljem Nobeli preemia väärilisteks kuulutatud teadustöödesse. Kriitikaga saab minna aga üle piiri. ERR Novaator valis välja kaheksa ketserlikku ideed, mille autoritega on käitutud eriti vastikult, kuid mis on saanud praeguseks teadusmaailma lahutamatuks osaks.


Lahustunud ioone sisaldav lahus on näiteks merevesi. Autor: stefanjurca/Flickr/(CC BY 2.0)

Svante Arrhenius: soolalahused saavad elektrit juhtida (1884)
Suur idee: 19. sajandi lõpuks oli selge, et keemiliste ja elektriliste vahel on selge seos. Keegi ei teadnud aga veel päris täpselt milline. Osa mõistatusest lahendas Arrheniuse 1883. aastal välja käidud teooria. Selle kohaselt jaguneb keedusool vees lahustumisel naatriumiks ja klooriks. Naatriumi ioonid kannavad positiivset, kloori ioonid negatiivset elektrilaengut. See võimaldabki lahusel elektrit juhtida.

Aastad paariana: Sama nähtust, elektrolüütide elektrijuhtivust, käsitles tema 150-leheküljeline doktoritöö. Uppsala Ülikooli professoritele tema 56 teesi aga erilist muljet ei avaldanud. Neljanda järgu kraad ülendati kolmanda järgu omaks alles pärast suulist kaitsmist. Oma roll võis olla kaitsmiskomisjonis olnud Per Teodor Cleve'il. Arrhenius oleks pidanud õppima Cleve'i juhendamisel Uppsala Ülikoolis keemiat, kuid ei pidanud teda piisavalt asjatundlikuks.

Laiem tunnustus (24 aastat): Parema mulje jättis idee mujal Euroopas tegutsevatele füüsikalise keemia rajajatele. Järgnenud teadustöö muutis Arrheniuse nii mõjukaks, et ta valiti 1901. aastaks Rootsi Teaduste Akadeemia liikmeks. Kaks aastat hiljem pälvis ta doktoritöös käsitletu eest Nobeli keemiapreemia. Tema 56 teesi kehtivad väikeste muutustega tänaseni päevani. Tõrvatilgana meepotis kasutas Arrhenius Nobeli komitee liikmeks saades oma mõjuvõimu sõpradele füüsika- ja keemiapreemiate määramiseks ja vaenlastele kättemaksmiseks.

Peyton tegi katseid kanadega Autor: quiddle/Flickr/(CC BY-SA 2.0)

Francis Peyton: viirused võivad vähki põhjustada (1911)
Suur idee: Peytoni 1911. aasta katsed näitasid, et kana pahaloomulisest kasvajast võetud ekstrakt võib tekitada teistel kanadel vähki isegi juhul, kui sellest eraldatakse kõik rakud. Teisisõnu saab vähk levida mõnikord viirusena. Praegu tuntakse kanu nakatanud viirust Rousi sarkoomiviirusena.

Aastad paariana: Avastuse tegemise ajal oli Peyton suhteliselt vähetuntud. Nii pidasid suurem osa viroloogia vallas tegutsevatest tippteadlastest tähelepanekuid absurdseks. Peytoni katseid ei vaevutud isegi kordama. Põhjalikumalt pandi idee proovile alles 1950. aastate lõpus.

Laiem tunnustus (4 aastat): Järgnenud kümnenditel püüdis Peyton siiski piisavalt tähelepanu, et talle Nobeli preemia andmise üle arutleti juba 1926. aastal. Auhinna pälvis viroloog aga alles aastal 1966. Sellest ajast saadik on leitud sarnaselt käituvaid vähkitekitavaid retroviirusi ka inimeste uurimisel. Neist üks on Einstein-Barri viirus. Tõhusat vaktsiini selle herpesviiruse vastu veel pole.

Isegi valge kääbus võib lõpetada oma elupäevad musta auguna. Autor: M. Kornmesser/ESO

Subrahmanyan Chandrasekhar: valgetest kääbustähtedest saavad tekkida mustad augud (1936)
Suur idee: Isegi väikese massiga tähed võivad oma elu teise poolde jõudes valge kääbusena plahvatada, kui nende mass kasvab üle kriitilise piiri. Tähejäänustest tekib neutrontäht või must auk.

Aastad paariana: Eeskätt loopis Cambridge'is õppinud Chandrasekharile kaikad kodarasse nimekas Briti astronoom Arthur Eddington. Füüsik tunnistas, et teoreetiliselt võivad mustad augud ja kriitline piir eksisteerida, kuid kindlasti "on olemas mõni loodusseadus, mis tähe nii absurdset käitumist takistab". Kuigi Chandrasekhari analüüsiga nõustusid isegi kvantmehaanikale aluse pannud teadlased Niels Bohr ja Wolfgang Pauli, ei soovinud talle keegi avalikult toetust avaldada. Astronoomi töid ignoreeriti aastaid.

Laiem tunnustus (12 aastat): Nobeli preemia pälvis tähtede evolutsiooni ja ehituse uurimise eest Chandrasekhar alles 1983. aastal. Supernoovana plahvatavatest valgetest kääbustest on saanud praeguseks peamine tööriist, millega mõõdavad astronoomid kosmilisi vahemaid.

"Virmalised 17.03.15" Autor: Kristian Pikner/CC BY-SA

Hannes Alfvén: plasma liikumisel võib tekkida magnetväli ja elektrivool (1937)
Suur idee: Alfvén järeldas, et kui universumis leidub rohkelt plasmat – suuresti elektronideks ja aatomituumadeks lahutatud ainet, võib selle kantav elektrivool tekitada üle terve galaktika ulatuva magnetvälja. Sarnaselt oli tema hinnangul üliolulised magnet- ja elektrivälja, elektrivoolu ja plasma omavahelised seosed virmaliste tekke kirjeldamisel.

Aastad paariana: Paljud toona alusfüüsikaga tegelevad teadlased pidasid Alfvénit kontvõõraks. Tegu oli "ainult elektriinseneriga", kellel pole tõsisema füüsika juurde asja. Füüsiku uurimusi ei võetud teadusajakirjades vastu, sest teoreetilised arvutused polnud kooskõlas toonase tavafüüsika arusaamadega. "Kui ma kirjeldan (plasmanähtusi) nõutud formalismiga, ei saa retsenseerijad minust aru ja lükkavad mu uurimused tagasi," meenutas Alfvén.

Laiem tunnustus (25 aastat): 1970. aastaks oli kogunenud Alfvéni ideedele siiski piisavalt palju tõestust, et füüsik pälvis Nobeli preemia. Magnetohüdrodünaamika ja plasmafüüsika vallas edusammudest on nüüdisajal kasu näiteks ka osakeste kiirendites, rakettides ja tuumasünteesireaktorites. Samuti aitavad need mõista mitmeid kosmilisi nähtusi. Teadlaskonna laiemat heakskiitu ei leidnud Alfvén aga isegi pärast Nobeli preemia pälvimist.

Transposonid moodustavad maisi genoomist umbes 80 protsenti. Autor: bortescristian/Flickr/(CC BY-SA 2.0)

Barbara McClintok: osa DNA-st saab genoomis ringi liikuda (1951)
Suur idee: McClintoki mõttesähvatus sai tõuke maisiga tehtud katsetest. Kahe sordi ristamisel lihtsate värvimuutuste nägemise asemel nägi ta ootamatult ulatuslikke mutatsioone. McClintok kahtlustas, et selle taga oli teiste geenide avaldusmist mõjutavate DNA juppide ühest kohast teise hüppamine.

Aastad paariana: McClintoki kaasaegsed ideed vastu hämmastuse või isegi vaenulikkusega. Sellele vaatamata avaldas bioloogkatsetulemused ja tutvustas neid 1950. aastate alguses mitmetes ülikoolides. Teadlaskonna suhtumine jäi aga samaks. McClintok pelgas isolatsiooni jäämist ja lõpetas 1953. aastal teemat käsitlevate tööde avaldamise. Osaliselt oli kriitika põhjendatud. Teadlased ei kahelnud tulemuste põhjal mitte niivõrd transposonite olemasolus, vaid selles, et nende eesmärk on reguleerida ülejäänud genoomi tööd.

Laiem tunnustus (9 aastat): Praeguseks on transposonite olemasolu laialt tunnustatud fakt. Need moodustavad maisi genoomist lausa 90 protsenti. Mõned transposonid suudavad ühest kohast teise liikuda välise abita. Teised vajavad selleks lisastiimulit – näiteks ultraviolettvalgust. Kuigi suur osa selle mõjul tekkivatest mutatsioonidest on kahjulikud, aitavad transposonid tõsta geneetilist mitmekesisust. Sellest võib olla kasu raskete keskkonnaolude korral. Nobeli preemia pälvis McClintok transposonite avastamise eest 1983. aastal.

Helicobacter pyoli paljuneb mao limaskestal. Autor: Yutaka Tsutsumi/Wikimedia Commons

Barry Marshall: suure osa maohaavadest tekitavad bakterid (1982)
Suur idee: Arst uskus koos patoloog Robin Warreniga, et mõned bakterid suudavad ellu jääda isegi mao ülihappelises keskkonnas. Esimesed katsed ideed ei toetanud. Peagi selgus, et laboriabiline viskas Helicobacter pyoli aeglase kasvutempo tõttu proovid minema enne bakterikultuuride nähtavaks muutumist.

Täiendavad katsed kriitikuid ei veennud. Kuna põrsaid nakatada Marshallil idee tõestamiseks ei õnnestunud, jõi arst lõpuks ise bakteritega küllastatud lahust. Esimesed kõhuhädad tekkisid vaid kolm päeva hiljem. Kaheksandaks päevaks märkasid Marshalli kolleegid endoskoopiat tehes jälgi ulatuslikust põletikust.

Aastad paariana: Enne Marshalli usuti kümneid aastaid, et maohaavu põhjustab stress, liiga vürtsika toidu söömine ja liigne maohappe eritus. Teisi ideid tõsiselt ei võetud. Näiteks Austraalia Gastroenteroloogia Selts pidas Marshalli Petri tassidel tehtud katseid kirjeldavat uurimust sedavõrd kehvaks, et liigitas selle kõige halvemate artiklite sekka, mida neile 1983. aastal avaldamiseks saadeti.

Laiem tunnustus (kestab): Iseendaga tehtud katseid pidas teadlaskond agajuba sedavõrd muljetavaldavaks, et 1985. aastal ajakirjas Medical Journal of Australia ilmutatud artiklist on saanud selle üks kõige enam tsiteeritud teadustöid. Nobeli preemia pälvisid Marshall ja Robin Warren 2005. aastal.

Prioonid tekitavad eeskätt aju- ja närvihaigusi. Autor: neilconway/Flickr/(CC BY 2.0)

Stanley Prusiner: prioonid on nakkavad ja isekordistuvad valgud (1982)
Suur idee: Prioonite, tavalistest valkudest teistsuguse kujuga proteiinide olemasolu oli 1982. aastaks juba laialt tunnustatud tõsiasi. Muu hulgas seostati neid mitme imetajate seas leviva närvihaiguse, sh Creutzfeldt-Jakobi tõvega. Samas uskusid vähesed, et haigust võivad põhjustada ainult ebaharilikult käituvad valgud. 1982. aastal teatas Prusiner, et tal õnnestus isoleerida esimene taoline, eelnevalt vaid hüpoteetiliseks peetud prioon.

Aastad paariana: Prusineri uurimus sattus kohe kriitikatule alla. Osa arstiteadlastest ei uskunud biokeemiku tõlgendust isegi Prusiner Nobeli preemia andmise ajal. Näiteks kahtlustasid nad tõve tegeliku tekitajana mõnda tabamatuks jäänud viirust või mikroobi.

Laiem tunnustus (kestab): Kahtlustele vaatamata pälvis Prusiner 1997. aastal Nobeli meditsiinipreemia. "Ma mõistsin oma kolleegide skepsist. [...] Kui teaduses on tõeliselt uus idee, on see enamasti vale. Teadlaste jaoks on skeptiline olemine täielikult mõistlik," märkis biokeemik 2014. aastal ajalehele The Guardian antud intervjuus. Nobeli komitee oli preemiat üle andes aga kindel: "Meie vaatenurgast pole mingit kahtlust". Prioonhaiguste vastu pole tänaseni head kaitset. Inimeste enda immuunsüsteem ebaharilike valkudega aktiivselt ei võitle.

Skaneeriv tunnelmikroskoopia võimaldab liigutada isegi üksikuid aatomeid. Autor: Sander Otte et al., 2016/Nature Nanoscience

Gerd Binning, Heinrich Rohrer ja James Gimzewski: üksikuid aatomeid saab pildile püüda (1982)
Suur idee: Uuritava pinna lähistel ülipeenikest elektrit juhtivat nõela liigutades saab elektrivoolu imetillukeste muutuste põhjal muuta nähtavaks isegi üksikuid aatomeid. Binningil, Rohreril ja Gimzewskil õnnestus 1981. aastal esimest korda ehitada täpselt selleks sobiv mikroskoop.

Aastad paariana: Tehnika rajaneb kvantmaailma veidrustel. Üksikud elektronid saavad tunnelduda nõela otsalt uuritavale pinnale isegi juhul, kui tavamaailma reeglid järgi seda miski ei võimalda. Vaakum elektrit ei juhi. Samade kvantmehaanika seaduspärade alusel näib nõela selleks pinnale piisavalt lähedal liigutamine aga võimatu . Liiatigi takistab seda aatomite soojuslik liigutamine ning keskkonnast lähtuvad mehaanilised ja akustilised vibratsioonid. "Inimesed tulid meie laboratooriumi ja kutsusid meid vihaselt valetajateks. Samuti saime rohkelt solvavaid kirju, milles nimetati meid petisteks," meenutas Binnig elulooraamatus "Aus dem Nichts".

Laiem tunnustus (kestab): Teadlaskond hakkas laiemalt tulemusi uskuma alles pärast skaneeriva tunnelmikroskoobi neljandat reinkarnatsiooni 1986. aastal. Selleks ajaks oli katseseade juba piisavalt lihtne ja töökindel, et võrreldavaid mikroskoope suutsid üle terve maailma ehitada juba mõne nädalaga. Samal aastal anti füüsikutele Nobeli auhind.



ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: