۵ برگزیده امسال جایزه مصطفی (ص) چه کسانی هستند؟
امروز پنج‌شنبه ۲۹ مهر ماه طی مراسمی از پنج برگزیده جایزه مصطفی ۲۰۲۱ تقدیر می‌شود، در حالی که اعطای این جایزه با سال‌های گذشته متفاوت است؛ چون در حوزه نانو و زیست فناوری برگزیده نداشت و در بخش پزشکی و شیمی آلی به عنوان بخش جدید، دانشمندان مسلمان برگزیده معرفی شدند.
با پایان یافتن فرایند داوری چهارمین دوره جایزه مصطفی (ص)، برگزیدگان این جایزه معرفی شدند. این جایزه که به صورت دو سالانه برگزار می‌شود، امسال چهارمین دوره آن با معرفی پنج دانشمند برتر جهان اسلام به کار خود پایان خواهد داد.
منتخبین جایزه مصطفی (ص) در چهار زمینه “فناوری نانو،” ” زیست فناوری”، “علوم پایه” و بخش عمومی” بوده است. تفاوت اعطای این جایزه با سال‌های گذشته این است که در این دوره، حوزه نانو و زیست فناوری برگزیده نداشته و در بخش جدید پزشکی و شیمی آلی نسبت به انتخاب دانشمندان مسلمان اقدام شده است. این جایزه همزمان با ولادت حضرت پیامبر امروز پنج‌شنبه ۲۹ مهرماه در تالار وحدت به پنج دانشمند مسلمان اعطا می‌شود.
در بخش مشترک بخش عمومی جایزه مصطفی(ص) “پروفسور کامران وفا” مسلمان ایرانی و “پروفسور زاهد حسن”، دانشمند بنگلادشی بوده است. این دو دانشمند جزو دانشمندان مسلمان غیر مقیم در کشورهای غیر مسلمان هستند.
همچنین “پروفسور محمد صایغ” برگزیده مقیم کشورهای اسلامی در بخش پزشکی جایزه مصطفی(ص) است. “پروفسور اقبال چودری” در بخش شیمی آلی زیستی موفق به دریافت جایزه مصطفی(ص) شد. همچنین “یحیی تیعلاتی” اهل مراکش در بخش فیزیک نظری و ذرات موفق به دریافت جایزه مصطفی(ص) شد.این سه دانشمند به صورت مشترک در بخش جدید جایزه و از دانشمندان مقیم کشورهای اسلامی هستند.
برگزیدگان این دوره از جایزه مصطفی (ص) را می‌توان اینگونه توصیف کرد:
پروفسور زاهد حسن، کاشف شبه ذره بی‌جرم
پرفسور زاهد، استاد فیزیک دانشگاه پرینستون و کاشف فرمیون ویل؛ شبه‌ذره‌ای بی‌جرم است و در زمینه‌های انتقال فاز توپولوژیک، مگنت‌های توپولوژیک، ابررساناهای توپولوژیک و مواد کاگوم مشارکت بنیادی داشته است.
پروفسور محمد زاهد حسن، صاحب کرسی فیزیک بنیاد خیریه یوجین هیگینز در دانشگاه پرینستون، معتقد است “ما در میانه یک انقلاب توپولوژیک در فیزیک هستیم.” حسن و گروهش نقشی کلیدی در پیشرفت و شکوفایی این حوزه داشتند.
پروفسور زاهد حسن و گروهش در سال ۲۰۰۸، در دانشگاه پرینستون نخستین نمونه واقعی یک عایق توپولوژیک را با استفاده از کریستال آنتیمونید بیسموت ساختند و به گفته وی “این تازه شروع ماجرا بود؛ چالش واقعی پیدا کردن مواد جدیدی بود که در طبیعت وجود ندارند.”
این کشف برای فیزیکدانان، شگفتی بزرگی بود؛ چرا که به نظر می‌رسید حالت‌های کوانتومی دروازه اسرارآمیزی را به سوی گستره وسیعی از امکان کشف اثرهای ناشناخته در طبیعت باز کرده‌اند.
طی یک دهه گذشته، پژوهشگران دریافتند چطور توپولوژی می‌تواند نگرش بی‌همتایی نسبت به فیزیک مواد غیرعادی جدید با ویژگی‌های بی‌سابقه ایجاد کند. اکنون به لطف تحقیقات پروفسور حسن و دیگر دانشمندان، فیزیک توپولوژیک به راستی در حال انفجار است، به گونه‌ای که بنا به اعلام فرهنگستان هنر و علوم آمریکا (AAAS)، آزمایش‌های حسن با بیش از ۵۰ هزار ارجاع، در پیدایش حوزه ماده کوانتومی توپولوژیک نقشی بنیادین داشته، حوزه‌ای که ارتباط با فیزیک ماده چگال، مهندسی مواد، علوم نانو، فیزیک ادوات، شیمی و نظریه میدان کوانتومی نسبیتی، رشد بسیار سریعی را تجربه می‌کند.
حسن، در زمینه‌های انتقال فاز توپولوژیک، مگنت‌های توپولوژیک، ابررساناهای توپولوژیک و مواد کاگوم نیز مشارکت بنیادی داشته است. “مشبکه‌های کاگوم” به واسطه شبکه‌ای از مثلث‌هایی شکل می‌گیرند که گوشه‌های مشترک دارند.
زمانی که الکترون‌ها در چنین مشبکه‌هایی قرار می‌گیرند، پدیده‌های عجیب فراوانی از خود بروز می‌دهند. جالب‌ترین آنها این است که برخی الکترون‌ها به شکلی رفتار می‌کنند که گویی فاقد جرم هستند.
وقتی مواد مشبکه کاگوم تحت میدان مغناطیسی قرار می‌گیرند، این الکترون‌های بی‌جرم طوری رفتار می‌کنند که انگار در یک عایق توپولوژیک قرار دارند. این همان چیزی است که آنها را بسیار جذاب کرده است.
پروفسور زاهد حسن در این باره می‌گوید: “هدف ما از کاوش در مورد مواد مشبکه کاگوم جست‌وجو برای انواع جدیدی از عایق‌های توپولوژیک است، به‌ویژه دنبال آنهایی هستیم که در دمای اتاق هم توپولوژیک باقی می‌مانند”.
در واقع حسن معتقد است خاصیت ابررسانایی در مشبکه‌های کاگوم می‌تواند ناشی از توپولوژی باشد، بنابراین چنین موادی می‌توانند مبنای جدیدی برای بیت‌های کوانتومی باشند که در کامپیوترهای کوانتومی به‌کار می‌روند.
پروفسور زاهد حسن باور دارد حوزه پژوهشی او عمدتا کشف‌محور است تا کاربردمحور. به گفته او “زمانی که چیز غیرمنتظره‌ای کشف می‌کنیم، سعی می‌کنیم در پی رسیدن به درکی عمیق‌تر، آن را بیشتر کاوش کنیم.
فیزیکدانان امیدوارند مواد توپولوژیک سرانجام به کاربردهایی در زمینه تراشه‌های کامپیوتری پربازده‌تر و سریع‌تر یا حتی کامپیوترهای کوانتومی منتهی شوند. اما پاداش واقعی فیزیک توپولوژیک دستیابی به درکی عمیق‌تر از ماهیت خود ماده است. حسن می‌گوید: «مدت‌ها در این فکر بودم که راهی پیدا کنم تا از مواد توپولوژیک برای تشابه با سیاه‌چاله‌ها یا کرم‌چاله‌ها در آزمایشگاه استفاده کنم، اما فرصتی برای پرداختن به این ایده‌ها پیدا نکردم. پدیده‌های نوظهور در فیزیک توپولوژیک احتمالا همه‌جا در اطراف ما هستند، حتی در یک تکه سنگ».
پروفسور کامران وفا؛ مبدع نظریه F و پیرو نظریه ریسمان
پروفسور کامران وفا، برگزیده جایزه مصطفی(ص)۲۰۲۱، مبدع نظریهF است که گوشه دیگری از چشم‌انداز نظریه ریسمان را تبیین می‌کند و در دنیای فیزیک نظری از اهمیت فراوانی برخودار است.
وفا، فیزیکدانی پیشرو که به دلیل دستاوردهایش در نظریه ریسمان شهرت جهانی دارد، به اندازه انیشتین در پی تحقق این رؤیا بوده است. او باور دارد نظریه ریسمان “بنیادی‌ترین نظریه جهان است، اما اینکه آیا نظریه نهایی است یا اینکه اساسا نظریه نهایی وجود دارد، هنوز معلوم نیست.”
فیزیکدانان در میانه دهه ۱۹۷۰ متوجه شدند ریسمان‌ها، ویژگی هیجان‌انگیزی دارند و انگار نیرویی بین‌شان ردوبدل می‌شود که درست شبیه گرانش است. به این ترتیب ریسمان‌ها این بار به عنوان ایده نویدبخشی برای بسط یک نظریه احیا شدند.
وفا می‌گوید نظریه ریسمان مبتنی بر این فرض است که “جوهرهای بنیادی ماده، ذره‌های نقطه‌مانند مثل الکترون‌ها نیستند، بلکه چیزهای بسط یافته‌ای شبیه ریسمان هستند. بر اساس این نظریه، این زیرساختارهای ریسمان‌مانند باید ساکن دنیایی باشند که ابعادش خیلی بیشتر از ۳ بعد است.
علاوه بر آن اندازه آنها محدود است، به اصطلاح به حدی “فشرده‌اند” که نمی‌توانیم آنها را ببینیم. نسخه‌های ابتدایی نظریه ریسمان برای حفظ انسجام ریاضیاتی‌شان به یک فضا – زمان ۲۶ بعدی نیاز داشتند که در ادامه با معرفی “ابرتقارن”، این تعداد به ۱۰ بعد کاهش یافت.
به گفته وفا، نظریه ریسمان در موقعیت‌هایی بهتر درک می‌شود که ما تقارنی موسوم به ابرتقارن داریم. ابرتقارن این فرض را مطرح می‌کند که تمام ذره‌ها جفتی هستند: به ازای هر بوزون یک فرمیون وجود دارد.
پنج نظریه ریسمان در میانه دهه ۱۹۸۰ وجود داشت که همگی ۱۰بعدی و ابر متقارن بود و همه آنها گراویتون (ذره فرضی حامل برهم‌کنش گرانش) را نیز شامل می‌شدند. سپس گروهی از فیزیکدانان، به‌ویژه ادوارد ویتن (E.Witten)، نامی بزرگ در تاریخ نظریه ریسمان و استاد راهنمای رساله دکترای “وفا” در دانشگاه پرینستون در سال ۱۹۸۵، یک نظریه ۱۱بعدی موسوم به نظریه M را معرفی کرد که تمام نسخه‌های ابتدایی نظریه ریسمان را دربر می‌گرفت.
اما این نظریه ایراداتی داشت و در ادامه نتوانست انتظارات را برآورده کند، از این رو پروفسور وفا را بر آن داشت که “فشرده‌سازی‌های” جدیدی از نظریه ریسمان از جمله نظریه F (نخستین بار در سال ۱۹۹۶) را توسعه دهد. البته هدف نظریه F رفع مشکلات نظریه M نبود. در واقع “وفا” با معرفی نظریه F، گوشه دیگری از چشم‌انداز ریسمان را تبیین کرد که در ادامه معلوم شد از اهمیت فراوانی برخودار است.
مشارکت وفا در این حوزه به نظریه F محدود نمی‌شود، بلکه وی در مورد جنبه‌های فرمی نظریه، ازجمله کشف “تقارن‌های دوگانه” نیز پژوهش کرده است.
وفا و همکارش، اندرو استرومینگر (A.Strominger)، در میانه دهه ۱۹۹۰ نشان دادند که انتروپی سیاه‌چاله‌ها (طبق آنچه توسط یاکوب بکنشتاین، فیزیکدان نظری ۱۹۴۷ تا ۲۰۱۵ و استیون هاوکینگ فیزیکدان ۱۹۴۲ تا ۲۰۱۸ پیش‌بینی شده) را می‌توان از منظر عمیق‌تری در نظریه ریسمان و به عنوان اجرام درهم‌پیچیده به دور ابعاد اضافی در فضا استنتاج کرد.
پروفسور وفا در سال‌های اخیر تحقیق روی فرضیه‌ای موسوم به Swampland را آغاز کرده است که نشان می‌دهد چطور قید انسجام گرانش کوانتومی محدودیت‌های شدیدی را بر نظریه‌های کوانتومی منسجم اعمال می‌کند.
اصطلاح Swampland که او در سال ۲۰۰۵ باب کرد، در واقع به آن دسته از نظریه‌های فیزیکی اشاره دارد که با نظریه ریسمان سازگار نیستند. وفا مفهوم Swampland را به عنوان روشی پیشنهاد داد تا فیزیکدانان بتوانند به کمک آن وارد چشم‌انداز بی‌نهایت وسیع راه‌حل‌ها شوند و بخش بزرگی از آن را به عنوان نظریه‌های فاقد انسجام فیزیکی کنار بگذارند.
پروفسور محمد صایغ؛ عمری تحقیق برای مقابله با رد پیوند
پروفسور محمد صایغ، برگزیده مقیم کشورهای اسلامی جایزه مصطفی(ص)۲۰۲۱ با گروهی از محققان بعد از مدت‌ها تحقیق بر روی دلایل رد پیوند مزمن یک آزمایش جدید با کاربرد بالینی ساخت که میزان خطر وقوع دگرشناسایی غیرمستقیم و رد پیوند مزمن در انسان را نشان می‌دهد. آنها در ادامه راهکارهای درمانی اختصاصی برای پیشگیری یا توقف این فرایند ابداع کردند.
امروزه سالانه نزدیک به ۱۰۰ هزار جراحی پیوند کلیه در سراسر جهان انجام می‌شود که تا ۶۰ درصد از تمام جراحی‌های پیوند را به خود اختصاص می‌دهد و بعد به ترتیب جراحی‌های پیوند کبد، قلب و ریه قرار دارد. پیوند کلیه شایع‌ترین جراحی پیوند و بلندترین فهرست انتظار را نیز دارد و به ازای هر کلیه موجود بیش از ۵ نفر در صف هستند.
مهمترین مانع در این زمینه سازگاری بافتی است، یعنی ژنتیک مشابه برای پروتئین‌های سطح سلول.
سلول‌های ایمنی این پروتئین‌ها را بررسی می‌کنند تا مطمئن شوند آیا سلولی که آنها را در سطحش حمل می‌کند به بدن خودشان تعلق دارد یا متعلق به جاندار بیگانه مهاجم است. در صورتی که حالت دوم تشخیص داده شود، دستگاه ایمنی فرد گیرنده پیوند را پس می‌زند.
در انسان، سلول‌های T یا لنفوسیت‌های T که نوعی گلبول سفید هستند، مسئولیت تشخیص پادگن سلول‌های خودی از سلول‌های غیرخودی را بر عهده دارند. پپتیدهای غیرخودی متصل به مولکول‌های سازگاری‌های بافتی روی سطح سلول‌های پادگن‌نما (ACP) به نمایش درمی‌آیند تا سلول‌های T آنها را شناسایی کنند. وقتی پیوند انجام می‌شود، سلول‌های T پادگن‌های بیگانه سلول‌های دهنده را شناسایی می‌کنند و به آنها واکنش نشان می‌دهند. در اینجاست که فرایند رد پیوند آغاز می‌شود، حتی یک ناسازگاری جزئی نیز می‌تواند واکنش تمام‌عیاری را از سلول‌های T میزبان برانگیزد.
پروفسور یحیی تیعلاتی؛ نخستین مشاهده‌گر پراکندگی نور با نور
پروفسور یحیی تیعلاتی، برگزیده مقیم کشورهای اسلامی جایزه مصطفی (ص) ۲۰۲۱ و پژوهشگر حوزه فیزیک تجربی فیزیک انرژی بالا و نخستین مشاهده‌گر فرآیند “پراکندگی نور با نور” است که نخستین بار در سال ۲۰۱۹ انجام شد.
این فرآیند در الکترودینامیک کلاسیک به‌کلی ممنوع است، اما در الکترودینامیک کوانتومی ظاهر می‌شود. پراکندگی نور با نور فرایند نادر و به همین علت بسیار دشوار و تقریبا دست نیافتنی است.
بوزون هیگز آخرین ذره بنیادی بود که باید کشف می‌شد. اما این ذره اوایل دهه ۱۹۶۰ به صورت مستقل از هم توسط چند پژوهشگر پیشنهاد شد. پس از نزدیک به نیم قرن تعقیب و گریز سرانجام فیزیکدانان این ذره گریزپا را در سال ۲۰۱۲ در “برخورددهنده هادرونی بزرگ” (LHC)، بزرگترین و با فاصله پر قدرت‌ترین شتابدهنده ذرات جهان شکار کردند.
به گفته پروفسور یحیی تیعلاتی، فیزیکدان دانشگاه محمد الخامس رباط مراکش که نزدیک به دو دهه است با پروژه برخورددهنده هادرونی بزرگ همکاری می‌کند، “این شتابدهنده پرقدرت، با کوبیدن پروتون‌ها در انرژی و فروزندگی بالا این امکان را به وجود می‌آورد که بتوان ماده را در مقیاس‌های جدیدی کاوش کرد و تمام جنبه‌های مدل استاندارد را آزمود.”
با کشف بوزون هیگز آخرین قطعه کلیدی گم‌شده از پازل مدل استاندارد در جای خودش قرار گرفت.
همکاری تیعلاتی با اطلس (ATLAS) به عنوان یکی از دو آزمایشگاه بزرگ چند منظوره آشکارساز ذرات برخورددهنده هادرونی بزرگ، از روزهای ابتدایی این پروژه آغاز شد. او بیست سال از عمر حرفه‌ای‌اش را در اطلس گذرانده و در موضوعات بسیاری از پروژه‌های سخت‌افزاری و گرداندن آشکارساز گرفته تا توسعه نرم‌افزاری و تحلیل و اندازه‌گیری‌های فیزیکی دخیل بوده است.
نخستین فعالیت او در اطلس در زمینه تجهیزات «پیش‌نمونه‌بردار آرگون مایع» بود. او در تمام مراحل ساخت، راه‌اندازی و گرداندن این زیرمجموعه آزمایشگاه مشارکت کرد. این تجهیزات پیش‌نمونه‌بردار که برای آشکارسازی فوتون‌ها و الکترون‌ها به‌کار می‌رود، بسیار کارآمد بود و اکنون در بسیاری اندازه‌گیری‌های فیزیکی اطلس به شکل گسترده‌ای از آن استفاده می‌شود.
یکی از دستاوردهای اخیر تیعلاتی و همکارانش در گروه همکاری اطلس، مشاهده فرایند «پراکندگی نور با نور» است که نخستین بار در سال ۲۰۱۹ انجام شد. این فرایند در الکترودینامیک کلاسیک به‌کلی ممنوع است، اما در الکترودینامیک کوانتومی ظاهر می‌شود.
پراکندگی نور با نور فرایند بی‌نهایت نادر و به همین علت اندازه‌گیری‌اش بسیار دشوار و تقریبا دست‌نیافتنی است. کوشش‌های قبلی انجام شده با تجهیزاتی غیر از برخورددهنده هادرونی بزرگ، ناکام بوده‌اند.
پروفسور یحیی تیعلاتی اخیرا همکاری جدیدی را با پروژه KM3NeT آغاز کرده است؛ زیر ساخت پژوهشی بزرگی که با استفاده از فناوری و دانش به دست آمده از همتای سابقش، ANTARES، در حال ساخت است. به گفته تیعلاتی «سه دانشگاه در مراکش را متقاعد کرده که به این کوشش بین‌المللی بپیوندند و یک هسته اخترذرات در مراکش به وجود آورند.» تشکیل این هسته منجر به آغاز به کار پروژه پایلوت M1 برای ایجاد و اجرای خط تولید ماژول‌های نوری برای تلسکوپ نوترینوی KM3NeT در مراکش شد.
پروفسور اقبال چودری؛ مبدع داروی درمان صرع و لیشمانیاز از گیاهان دارویی
پروفسور اقبال چودری، برگزیده مقیم کشورهای اسلامی جایزه مصطفی (ص) ۲۰۲۱، زیست‌شیمی‌دان و محقق حوزه داروهای گیاهی سازنده داروی درمان بیماری صرع و بیماری لیشمانیاز از گیاهان دارویی است و تحقیقاتی نیز در زمینه بازدارنده‌های آنزیم اوره‌آز دارد.
وی زیست‌شیمی‌دان پژوهشگاه بین‌المللی علوم شیمیایی و زیستی (ICCBS) دانشگاه کراچی پاکستان است و گروه پروفسور چودری روی گیاهان دارویی بسیاری کار کرده و موفق شدند از آنها چند ترکیب زیست‌فعال یا داروی بالقوه استخراج کنند.
برای مثال، از گیاه “عروسک پشت‌پرده کوتوله” (Physalis minima) برای درمان نوعی بیماری گرمسیری به نام لیشمانیاز استفاده کرده‌اند که در اثر یک انگل آغازی ایجاد می‌شود و ۱۲ میلیون نفر در ۹۷ کشور را آلوده کرده است.
در گونه “زبان پس‌قفا” (Delphinium denudatum) ماده‌ای کشف کردند که خاصیت قوی ضد صرع دارد. سپس برای تحقیقات بیشتر آن را در آزمایشگاه به شیوه مصنوعی ساخته‌اند. این ترکیبات گیاهی و مشابه‌های مصنوعی آنها هم‌اکنون در کارآزمایی‌های بالینی به کار می‌روند.
پروفسور چودری گرچه در پژوهش‌هایش از دانش سنتی بهره بسیاری برده، در مورد استفاده نادرست از این گیاهان هشدار می‌دهد. مهم است برای ارزیابی کارایی و بی‌خطری داروهای سنتی از روش‌های علمی استفاده شود.
یکی از کشف‌های گروه پژوهشی دکتر چودری که در سطح بین‌المللی شناخته شده است، بازدارنده‌های آنزیم اوره‌آز است. برای مثال، از بازدارنده‌های آنزیم اوره‌آز به عنوان داروی زخم معده استفاده شده است.
اوره‌آز که باکتری Helicobacter pylori در معده انسان به میزان زیاد تولید می‌کند، با تجزیه مولکول اوره (که پیش‌ماده‌اش است) اسیدیته آستر مخاطی معده را افزایش می‌دهد. افزایش اسیدیته در آستر معده برش‌هایی ایجاد می‌کند و سبب التهاب معده یا گاستریت می‌شود که در مواردی ممکن است سرطانی شود. بنابراین هر چیزی که بتواند جلوی اوره‌آز را بگیرد، یک داروی بالقوه برای زخم معده است.
منبع: ايسنا