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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Resümee der Nobelpreise 2007 |
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| | | Die naturwissenschaftlichen Nobelpreise 2007 sind vergeben. Neben Medizin, Physik und Chemie wurde heuer in gewisser Weise auch die Klimaforschung ausgezeichnet - durch den Friedensnobelpreis, den der UN-Klimarat gewonnen hat. |
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Auch bei den anderen drei Preisen gab es Überraschungen, wurden heuer doch im Gegensatz zu den Vorjahren gleich viele Europäer wie US-Amerikaner ausgezeichnet. Weniger überraschend: Frau befindet sich keine unter den Preisträgern. Dafür wurde Doris Lessing mit dem Literaturnobelpreis bedacht.
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Medizin: Entwicklung von Knock-out-Mäusen |
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Den Reigen der Nobelpreisvergabe eröffnete traditionell die Medizin. Ausgezeichnet wurde heuer die Entwicklung der Technik, in Versuchsmäusen gezielt Gene auszuschalten ("Knock-out-Mäuse").
Die Idee dabei: Eine Maus wird im Labor gezüchtet, der ein bestimmtes Gen fehlt - und dann wird untersucht, worin sie sich von anderen Mäusen unterscheidet.
Das klingt einfach, ist aber kompliziert. Erstens muss dazu die genetische Veränderung ganz früh in der Embryonalentwicklung passieren, damit wirklich die ganze Maus davon betroffen ist - das geht, wenn man mit embryonalen Stammzellen der Maus arbeitet. Und zweitens braucht man Methoden, gezielt das eine Gen auszuschalten, das einen interessiert.
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Vereinigung zweier Techniken |
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Beides wurde möglich durch die Arbeiten der diesjährigen Nobelpreisträger für Medizin. Die US-Forscher Mario Capecchi und Oliver Smithies zeigten in der zweiten Hälfte der 1980er Jahre, wie es möglich ist, zielgerichtet einzelne Gene auszuschalten ("gene targeting").
Ihrem britischen Fachkollegen Martin Evans wiederum ist es etwa gleichzeitig gelungen, embryonale Stammzellen der Maus zu züchten. Danach mussten die beiden Methoden nur noch vereinigt werden - was 1989 zum ersten Mal passierte.
Seither wurden tausende "Knock-out-Mäuse" gezüchtet, denen jeweils andere Gene fehlten, die Technik wurde beständig verfeinert - und lieferte inzwischen Hinweise auf die genetischen Grundlagen auch vieler menschlicher Krankheiten.
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Physik: Quantensprung für Computerfestplatten |
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Der Nobelpreis für Physik ist heuer an die Entdecker eines Quanten-Magneteffekts gegangen, ohne den heute keine Computerfestplatte mehr auskommt.
Der Deutsche Peter Grünberg vom Forschungszentrum Jülich und der Franzose Albert Fert von der Universite Paris-Sud in Orsay haben 1988 unabhängig voneinander den Effekt des Riesen-Magnetowiderstands (Giant Magneto Resistance, GMR) entdeckt.
Die Umsetzung dieser Grundlagenforschung in ein innovatives Produkt ging rasant, nur wenige Jahre später sollte dieses Phänomen die Technologie für Computerfestplatten revolutionieren und ein Milliardengeschäft werden. Seit 1997, als IBM den ersten auf dem GMR-Effekt fußenden Lesekopf für Festplatten vorstellte, hat die Speicherdichte einen enormen Sprung gemacht.
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Lesekopf für Festplatten |
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Daten auf einer Festplatte werden magnetisch geschrieben und wieder abgelesen, und zwar mit Hilfe eines Magnetkopfs. Die Information liegt in Form von mikroskopisch kleinen Feldern mit verschiedenen Magnetisierungsrichtungen vor. Will man mehr Daten auf eine Festplatte packen, muss das Volumen der einzelnen magnetischen Schalter pro Bit verkleinert werden.
Doch dadurch wird deren magnetisches Feld sehr klein, was das Ablesen der Daten erschwert. Hier kam Grünbergs und Ferts Entdeckung ins Spiel: Äußerst schwache magnetische Veränderungen erzeugen in einem GMR sehr große Veränderungen des elektrischen Widerstands. "Ein solches System ist genau das, was gebraucht wird, um die Daten aus Festplatten auszulesen", begründet das Nobelpreiskomitee seine Entscheidung.
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Chemie: Grundlagen der modernen Oberflächenchemie |
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Mit dem Nobelpreis für Chemie wurde 2007 der deutsche Chemiker Gerhard Ertl vom Fritz-Haber-Institut in Berlin ausgezeichnet. Ihm war es in den 1970er und 1980er Jahren gelungen, den Ablauf mehrerer wichtiger chemischer Reaktionen auf Oberflächen im Detail zu beschreiben. Damit schuf er die Grundlage für die moderne Oberflächenchemie.
Diese Wissenschaft sei wichtig für die chemische Industrie und helfe beim Verständnis so unterschiedlicher Vorgänge wie dem Rosten von Eisen, dem Funktionieren von Brennstoffzellen und der Wirkung eines Katalysators im Auto, begründete das Nobelpreiskomitee die Auszeichnung Ertls.
Dementsprechend häufig sind Anwendungen der Oberflächenchemie, beispielsweise bei Katalysatoren in vielen industriellen Verfahren, etwa bei der Herstellung von Kunstdünger und in der Halbleiterindustrie. Mit der Oberflächenchemie lasse sich sogar der Abbau der Ozonschicht erklären, da entscheidende Schritte in der Reaktion auf der Oberfläche kleiner Eiskristalle in der Stratosphäre erfolgen.
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Friedensnobelpreis für UN-Klimarat |
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Nach der Bekanntgabe des Literaturnobelpreises für Doris Lessing am Donnerstag, erfolgte am Freitag dann die Auszeichnung einer "vierten Naturwissenschaft". Der Friedensnobelpreis 2007 geht an den UN-Klimarat IPCC sowie an den ehemaligen US-Vizepräsidenten und nunmehrigen Kämpfer gegen die Klimaerwärmung, Al Gore.
[science.ORF.at/APA, 12.10.07]
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01.01.2010 |
