Cuando el testamento de Alfred Nobel estableció premios para avances científicos, la química fue incluida como uno de los tres campos a reconocer, junto con la física y la medicina. Años más tarde, el Premio Nobel se considera el galardón más alto que se puede recibir en estas áreas, a las que se suman la literatura y la paz para el reconocimiento anual. Sin embargo, ¿qué se necesita para ganar un Nobel?
Desde 1901, se han otorgado 115 Premios Nobel de química, reconociendo descubrimientos que van desde la radiactividad hasta la fermentación del azúcar y los puntos cuánticos. A medida que los descubrimientos científicos han crecido y evolucionado a lo largo de los años, las selecciones del Premio Nobel también han reflejado cómo la química ha cambiado e impactado al mundo.
Siguiendo la dirección original de Alfred Nobel, los miembros del comité designados anualmente por la Real Academia Sueca de Ciencias buscan identificar, entre muchas nominaciones, el descubrimiento que ha “conferido el mayor beneficio a la humanidad”. ¿Qué significa esta frase y qué tipos de investigación tienen más probabilidades de ser reconocidos?
Categorización de los avances en química
En anticipación al próximo anuncio del Premio Nobel de Química 2024, profundizamos en los últimos 40 años de historia del Nobel y analizamos los datos de publicaciones relacionados de la CAS Content CollectionTM para comprender mejor qué tipos de avances tienen más probabilidades de ser considerados dignos de un Nobel.
Al buscar puntos en común entre los descubrimientos y rastrear cómo cada uno progresó desde su divulgación inicial hasta el Premio Nobel a través de la bibliografía publicada, identificamos tres categorías distintas de innovación que históricamente han sido reconocidas con el premio, cada una representando una ruta de investigación única hacia un Premio Nobel:
- Comprensión fundamental: Esta categoría representa los aprendizajes de la investigación básica que mejoran significativamente nuestra comprensión de aspectos críticos del mundo que nos rodea.
- Herramientas y técnicas: Esta categoría abarca innovaciones que permiten nuevas formas de investigar que mejoran o aceleran significativamente el progreso científico.
- Aplicaciones de gran impacto: Esta categoría incluye nuevas tecnologías que han demostrado aplicaciones generalizadas que ofrecen beneficios positivos para muchas personas o que muestran un alto potencial para dichas aplicaciones.
Otro hallazgo importante de nuestro análisis es que los aspirantes a premios Nobel deben ser pacientes. En promedio, transcurren 25 años entre la publicación del artículo fundamental que revela un descubrimiento inicial y el reconocimiento de ese trabajo con un premio Nobel. Aunque el rango de años intermedios fue amplio, abarcando desde 46 años en el extremo superior hasta solo cuatro años como caso atípico en el extremo inferior, el promedio no difirió significativamente entre las tres categorías.
Observar los premios por categoría en una línea de tiempo (Figura 1) muestra que ha habido cambios en los tipos de descubrimientos que atraen la mayor atención del Nobel. Por ejemplo, en los últimos 10 años, hemos visto un mayor énfasis en las aplicaciones y menos en la investigación fundamental. Sin embargo, no hay forma de saber qué cambios veremos en los próximos 10 años, ya que las deliberaciones del Comité Nobel son estrictamente confidenciales.
Examinemos más a fondo cada una de estas rutas únicas hacia el premio Nobel y exploremos algunos ejemplos para comprender mejor sus características únicas.
Comprensión fundamental
Los descubrimientos reconocidos en esta categoría son lo que muchas personas suelen pensar al considerar el premio Nobel. Son hallazgos que mejoran significativamente el conocimiento fundamental de la comunidad científica sobre cómo funciona el mundo que nos rodea.
Ejemplos de investigaciones ganadoras del Nobel en el pasado que entran en esta categoría incluyen:
- Estudios mecanísticos de la reparación del ADN. Tomas Lindahl, Paul Modrich, Aziz Sancar. 2015.
- Química atmosférica, particularmente en lo referente a la formación y descomposición del ozono. Paul J. Crutzen, Mario J. Molina, F. Sherwood Rowland. 1995.
- Propiedades catalíticas del ARN. Sidney Altman, Thomas R. Cech. 1989.
Aunque algunos podrían esperar que la mayoría de los premios Nobel se concedan por este tipo de investigación, nuestro análisis reveló que solo el 37,5 % de los premios de química de los últimos 40 años entran en esta categoría.
El gráfico de la Figura 2 sigue el volumen de publicaciones de patentes y revistas sobre la reparación del ADN como ejemplo de la trayectoria de crecimiento típica de esta categoría de investigación. Los descubrimientos fundamentales galardonados con el Nobel muestran sistemáticamente un aumento constante y casi lineal de la atención a lo largo del tiempo. Esto refuerza cómo un descubrimiento clave de investigación básica cataliza una cascada de comprensión, en la que cada aprendizaje se construye sobre el anterior a medida que la comunidad científica amplía nuestro conocimiento general.
Figura 2: Volumen de publicaciones de revistas y patentes relacionadas con la reparación del ADN por año. Fuente: CAS Content Collection.
Como se observa en la Figura 2, este tipo de avances se publican casi exclusivamente en revistas en lugar de en publicaciones de patentes. Esto tiene sentido para esta categoría, que representa una investigación básica que normalmente no tiene una aplicación comercial directa.
La cronología de la Figura 1 muestra que el reconocimiento con el Premio Nobel para estos descubrimientos fundamentales ha sido menos frecuente en los últimos años, siendo el último premio de este tipo otorgado en 2016. Sin embargo, dado que muchos aspectos clave de nuestro mundo permanecen fuera de nuestra comprensión científica y que cada año surgen nuevas revelaciones, esta categoría sigue siendo una candidata perenne al Premio Nobel.
Algunas de las áreas de investigación que el equipo científico de CAS considera con mayor probabilidad de ver a un laureado con el Nobel reconocido pronto incluyen múltiples aspectos de la biología química, los receptores nucleares y el microbioma intestinal.
Herramientas y técnicas
Sorprendentemente, durante los últimos 40 años, el Premio Nobel de Química se ha otorgado con mayor frecuencia a científicos que desarrollan nuevos métodos de investigación que han mejorado o acelerado significativamente el progreso científico al permitir una investigación mejor y más eficiente. Esta categoría representó el 50% de los premios durante este período.
Ejemplos de descubrimientos que han recibido el Premio Nobel en esta categoría en los últimos años incluyen:
- El desarrollo de un método para la edición del genoma. Emmanuelle Charpentier, Jennifer A. Doudna. 2020.
- El desarrollo de la microscopía de fluorescencia de superresolución. Eric Betzig, Stefan W. Hell, William E. Moerner. 2014.
- Reacciones de hidrogenación catalizadas de forma quiral y reacciones de oxidación catalizadas de forma quiral. William S. Knowles, Ryoji Noyori, K. Barry Sharpless. 2001.
La Figura 3 a continuación muestra el patrón de crecimiento de las publicaciones a lo largo del tiempo para la microscopía de fluorescencia de superresolución, lo cual es típico de esta categoría de investigación ganadora del Premio Nobel. El interés en este tipo de descubrimientos funcionales de alto impacto aumenta rápidamente a medida que estos nuevos métodos y tecnologías se prueban, se adoptan rápidamente y se mejoran en la comunidad investigadora. Sin embargo, a menudo se observa una meseta característica de publicaciones en esta categoría de descubrimientos entre 10 y 30 años después de la divulgación inicial. Esto parece ser el resultado de que estas tecnologías se convierten en un estándar común en sus campos. Terminan sin ser mencionadas o siendo suplantadas por la siguiente generación de innovación.
Figura 3: Volumen de publicaciones en revistas y patentes relacionadas con la microscopía de fluorescencia de superresolución por año. Fuente: CAS Content Collection.
Como demuestra la Figura 3, los descubrimientos en esta categoría también se publican principalmente en revistas, aunque a menudo se observa cierta actividad de patentes una década o más después del descubrimiento inicial, a medida que las tecnologías se desarrollan lo suficiente como para atraer interés comercial.
Al revisar nuestra línea de tiempo en la Figura 1, vemos que en los últimos 40 años el comité Nobel ha reconocido estas herramientas y técnicas de manera constante, lo que significa que probablemente seguiremos viendo ganadores del Nobel en esta categoría. Otras herramientas y técnicas impactantes que el equipo científico de CAS considera que podrían ser objeto de reconocimiento futuro por parte del Premio Nobel incluyen Síntesis de ADN, catálisis dendrítica, AlphaFold y polimerización radical por transferencia de átomos.
Aplicaciones impactantes
Curiosamente, en los últimos 40 años el comité Nobel rara vez ha reconocido descubrimientos basados en un impacto positivo generalizado o de gran alcance. Aunque esta categoría solo ha recibido cinco premios Nobel en este período, lo que representa solo el 12,5% de los galardones, es probable que estos descubrimientos sean los más conocidos por el público.
Ejemplos de descubrimientos que han recibido el Premio Nobel en esta categoría en los últimos años incluyen:
- El descubrimiento y desarrollo de polímeros conductores. Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, Hideki Shirakawa. 2000.
- El desarrollo de baterías de iones de litio. John B. Goodenough, Stanley Whittingham, Akira Yoshino. 2019.
- El descubrimiento de los fullerenosRobert F. Curl Jr., Sir Harold W. Kroto, Richard E. Smalley. 1996.
Como muestra la Figura 4, una de las características más singulares de esta categoría de investigación es la prevalencia de publicaciones de patentes. Estas tecnologías suelen mostrar un aumento casi exponencial y sostenido impulsado por el interés comercial, representado por un alto volumen de solicitudes de patentes. Por lo general, las publicaciones de patentes representan más del 50% de las publicaciones sobre temas de esta categoría.
Figura 4: Volumen de publicaciones en revistas y patentes relacionadas con baterías de iones de litio por año. Fuente: CAS Content CollectionTM.
Al revisar nuestra cronología en la Figura 1, se observa que dos de los cinco premios Nobel otorgados en esta categoría han tenido lugar en los últimos 10 años, un aumento drástico en la frecuencia en relación con las normas históricas. Queda por ver si se trata de una tendencia hacia un mayor reconocimiento de las aplicaciones o simplemente de una anomalía reciente. Sin embargo, si se avecinan más premios Nobel centrados en las aplicaciones, el equipo científico de CAS ha identificado algunos candidatos, entre ellos diodos orgánicos emisores de luz, estructuras metal-orgánicas, y células solares.
¿Quién ganará el Premio Nobel de Química en 2024?
El 9 de octubre de 2024 conoceremos quién ha obtenido el Premio Nobel de Química de 2024. Como ocurre cada año, con tantos avances interesantes en diversos campos, no faltan candidatos dignos. Incluso con un enfoque analítico, es casi imposible predecir los futuros ganadores del Nobel entre un grupo tan grande de posibilidades. Sin embargo, comprender los tipos de descubrimientos que se reconocen proporciona información sobre cómo el Comité Nobel ha interpretado este desafío a lo largo del tiempo. Independientemente de la categoría de investigación que se reconozca este año, el anuncio anual seguramente capturará la imaginación de los científicos de todo el mundo e inspirará a todos con los beneficios de gran alcance y el potencial de cada nuevo descubrimiento científico.
© Nobel Prize Outreach. Foto: Hugh Fox
