5 برگزیده سال جاری جایزه مصطفی (ص) چه کسانی هستند؟ - کتاب ارزان

به گزارش خبرنگاران، با پایان یافتن فرایند داوری چهارمین دوره جایزه مصطفی (ص)، برگزیدگان این جایزه معرفی شدند. این جایزه که به صورت دو سالانه برگزار می گردد، سال جاری چهارمین دوره آن با معرفی پنج دانشمند برتر دنیا 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 سال های گذشته این است که در این دوره، حوزه نانو و زیست فناوری برگزیده نداشته و در بخش نو پزشکی و شیمی آلی نسبت به انتخاب دانشمندان مسلمان اقدام شده است. این جایزه همزمان با ولادت حضرت پیامبر امروز پنج شنبه 29 مهرماه در تالار وحدت به پنج دانشمند مسلمان اعطا می گردد.

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.

بعلاوه پروفسور محمد صایغ برگزیده مقیم کشورهای اسلامی در بخش پزشکی جایزه مصطفی(ص) است. پروفسور اقبال چودری در بخش شیمی آلی زیستی پیروز به دریافت جایزه مصطفی(ص) شد. بعلاوه یحیی تی علاتی اهل مراکش در بخش فیزیک نظری و ذرات پیروز به دریافت جایزه مصطفی(ص) شد.این سه دانشمند به صورت مشترک در بخش نو جایزه و از دانشمندان مقیم کشورهای اسلامی هستند.

برگزیدگان این دوره از جایزه مصطفی (ص) را می توان اینگونه توصیف کرد:

پروفسور زاهد حسن، کاشف شبه ذره بی جرم

پرفسور زاهد، استاد فیزیک دانشگاه پرینستون و کاشف فرمیون ویل؛ شبه ذره ای بی جرم است و در زمینه های انتقال فاز توپولوژیک، مگنت های 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 2008، 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 نوی بود که در طبیعت وجود ندارند.

این کشف برای فیزیکدانان، شگفتی بزرگی بود؛ چرا که به نظر می رسید حالت های کوانتومی دروازه اسرارآمیزی را به سوی گستره وسیعی از امکان کشف اثرهای ناشناخته در طبیعت باز نموده اند.

طی یک دهه گذشته، پژوهشگران دریافتند چطور توپولوژی می تواند نگرش بی همتایی نسبت به فیزیک مواد غیرعادی نو با ویژگی های بی سابقه ایجاد کند. اکنون به لطف تحقیقات پروفسور حسن و دیگر دانشمندان، فیزیک توپولوژیک به راستی در حال انفجار است، به گونه ای که بنا به اعلام فرهنگستان هنر و علوم آمریکا (AAAS)، آزمایش های حسن با بیش از 50 هزار ارجاع، در پیدایش حوزه ماده کوانتومی توپولوژیک نقشی بنیادین داشته، حوزه ای که ارتباط با فیزیک ماده چگال، مهندسی مواد، علوم نانو، فیزیک ادوات، شیمی و نظریه میدان کوانتومی نسبیتی، رشد بسیار سریعی را تجربه می نماید.

حسن، در زمینه های انتقال فاز توپولوژیک، مگنت های توپولوژیک، ابررساناهای توپولوژیک و مواد کاگوم نیز مشارکت بنیادی داشته است. مشبکه های کاگوم به واسطه شبکه ای از مثلث هایی شکل می گیرند که گوشه های مشترک دارند.

زمانی که الکترون ها در چنین مشبکه هایی قرار می گیرند، پدیده های عجیب فراوانی از خود بروز می دهند. جالب ترین آنها این است که بعضی الکترون ها به شکلی رفتار می نمایند که گویی فاقد جرم هستند.

وقتی مواد مشبکه کاگوم تحت میدان مغناطیسی قرار می گیرند، این الکترون های بی جرم طوری رفتار می نمایند که انگار در یک عایق توپولوژیک قرار دارند. این همان چیزی است که آنها را بسیار مجذوب کننده نموده است.

پروفسور زاهد حسن در این باره می گوید: هدف ما از کاوش در خصوص مواد مشبکه کاگوم جست وجو برای انواع نوی از عایق های توپولوژیک است، به ویژه دنبال آنهایی هستیم که در دمای اتاق هم توپولوژیک باقی می مانند.

در واقع حسن معتقد است خاصیت ابررسانایی در مشبکه های کاگوم می تواند ناشی از توپولوژی باشد، بنابراین چنین موادی می توانند مبنای نوی برای بیت های کوانتومی باشند که در کامپیوترهای کوانتومی به کار می فرایند.

پروفسور زاهد حسن باور دارد حوزه پژوهشی او عمدتا کشف محور است تا کاربردمحور. به گفته او زمانی که چیز غیرمنتظره ای کشف می کنیم، سعی می کنیم در پی رسیدن به درکی عمیق تر، آن را بیشتر کاوش کنیم.

فیزیکدانان امیدوارند مواد توپولوژیک پایان به کاربردهایی در زمینه تراشه های کامپیوتری پربازده تر و سریع تر یا حتی کامپیوترهای کوانتومی منتهی شوند. اما پاداش واقعی فیزیک توپولوژیک دستیابی به درکی عمیق تر از ماهیت خود ماده است. حسن می گوید: مدت ها در این فکر بودم که راهی پیدا کنم تا از مواد توپولوژیک برای تشابه با سیاه چاله ها یا کرم چاله ها در آزمایشگاه استفاده کنم، اما فرصتی برای پرداختن به این ایده ها پیدا نکردم. پدیده های نوظهور در فیزیک توپولوژیک احتمالا همه جا 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)2021، مبدع نظریهF است که گوشه دیگری از منظره نظریه ریسمان را تبیین می نماید و در دنیای فیزیک نظری از اهمیت فراوانی برخودار است.

وفا، فیزیکدانی پیشرو که به دلیل دستاوردهایش در نظریه ریسمان معروفیت دنیای دارد، به مقدار انیشتین در پی تحقق این رؤیا بوده است. او باور دارد نظریه ریسمان بنیادی ترین نظریه دنیا است، اما اینکه آیا نظریه نهایی است یا اینکه اساسا نظریه نهایی وجود دارد، هنوز معلوم نیست.

فیزیکدانان در میانه دهه 1970 متوجه شدند ریسمان ها، ویژگی هیجان انگیزی دارند و انگار نیرویی بین شان ردوبدل می گردد که درست شبیه گرانش است. به این ترتیب ریسمان ها این بار به عنوان ایده نویدبخشی برای بسط یک نظریه احیا شدند.

وفا می گوید نظریه ریسمان مبتنی بر این فرض است که جوهرهای بنیادی ماده، ذره های نقطه مانند مثل الکترون ها نیستند، بلکه چیزهای بسط یافته ای شبیه ریسمان هستند. بر اساس این نظریه، این زیرساختارهای ریسمان مانند باید ساکن دنیایی باشند که ابعادش خیلی بیشتر از 3 بعد است.

علاوه بر آن مقدار آنها محدود است، به اصطلاح به حدی فشرده اند که نمی توانیم آنها را ببینیم. نسخه های ابتدایی نظریه ریسمان برای حفظ انسجام ریاضیاتی شان به یک فضا - زمان 26 بعدی احتیاج داشتند که در ادامه با معرفی ابرتقارن، این تعداد به 10 بعد کاهش یافت.

به گفته وفا، نظریه ریسمان در موقعیت هایی بهتر درک می گردد که ما تقارنی موسوم به ابرتقارن داریم. ابرتقارن این فرض را مطرح می نماید که تمام ذره ها جفتی هستند: به ازای هر بوزون یک فرمیون وجود دارد.

پنج نظریه ریسمان در میانه دهه 1980 وجود داشت که همگی 10بعدی و ابر متقارن بود و همه آنها گراویتون (ذره فرضی حامل برهم کنش گرانش) را نیز شامل می شدند. سپس گروهی از فیزیکدانان، به ویژه ادوارد ویتن (E.Witten)، نامی بزرگ در تاریخ نظریه ریسمان و استاد راهنمای رساله دکترای وفا در دانشگاه پرینستون در سال 1985، یک نظریه 11 بعدی موسوم به نظریه M را معرفی کرد که تمام نسخه های ابتدایی نظریه ریسمان را دربر می گرفت.

اما این نظریه ایراداتی داشت و در ادامه نتوانست انتظارات را برآورده کند، از این رو پروفسور وفا را بر آن داشت که فشرده سازی های نوی از نظریه ریسمان از جمله نظریه F (نخستین بار در سال 1996) را توسعه دهد. البته هدف نظریه F برطرف مسائل نظریه M نبود. در واقع وفا با معرفی نظریه F، گوشه دیگری از منظره ریسمان را تبیین کرد که در ادامه معلوم شد از اهمیت فراوانی برخودار است.

مشارکت وفا در این حوزه به نظریه F محدود نمی گردد، بلکه وی در خصوص جنبه های فرمی نظریه، ازجمله کشف تقارن های دوگانه نیز پژوهش نموده است.

وفا و همکارش، اندرو استرومینگر (A.Strominger)، در میانه دهه 1990 نشان دادند که انتروپی سیاه چاله ها (طبق آنچه به وسیله یاکوب بکنشتاین، فیزیکدان نظری 1947 تا 2015 و استیون هاوکینگ فیزیکدان 1942 تا 2018 پیش بینی شده) را می توان از منظر عمیق تری در نظریه ریسمان و به عنوان اجرام درهم پیچیده به دور ابعاد اضافی در فضا استنتاج کرد.

پروفسور وفا در سال های اخیر تحقیق روی فرضیه ای موسوم به Swampland را شروع نموده است که نشان می دهد چطور قید انسجام گرانش کوانتومی محدودیت های شدیدی را بر نظریه های کوانتومی منسجم اعمال می نماید.

اصطلاح Swampland که او در سال 2005 باب کرد، در واقع به آن دسته از نظریه های فیزیکی اشاره دارد که با نظریه ریسمان سازگار نیستند. وفا مفهوم Swampland را به عنوان روشی پیشنهاد داد تا فیزیکدانان بتوانند به یاری آن وارد منظره بی نهایت وسیع راه چاره ها شوند و بخش بزرگی از آن را به عنوان نظریه های 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)2021 با گروهی از محققان بعد از مدت ها تحقیق بر روی دلایل رد پیوند مزمن یک آزمایش نو با کاربرد بالینی ساخت که مقدار خطر وقوع دگرشناسایی غیرمستقیم و رد پیوند مزمن در انسان را نشان می دهد. آنها در ادامه راهکارهای درمانی اختصاصی برای پیشگیری یا توقف این فرایند ابداع کردند.

امروزه سالانه نزدیک به 100 هزار جراحی پیوند کلیه در سراسر دنیا انجام می گردد که تا 60 درصد از تمام جراحی های پیوند را به خود اختصاص می دهد و بعد به ترتیب جراحی های پیوند کبد، قلب و ریه نهاده شده است. پیوند کلیه شایع ترین جراحی پیوند و بلندترین لیست انتظار را نیز دارد و به ازای هر کلیه موجود بیش از 5 نفر در صف هستند.

مهمترین مانع در این زمینه سازگاری بافتی است، یعنی ژنتیک مشابه برای پروتئین های سطح سلول.

سلول های ایمنی این پروتئین ها را آنالیز می نمایند تا مطمئن شوند آیا سلولی که آنها را در سطحش حمل می نماید به بدن خودشان تعلق دارد یا متعلق به جاندار بیگانه مهاجم است. در صورتی که حالت دوم تشخیص داده گردد، دستگاه ایمنی فرد گیرنده پیوند را پس می زند.

در انسان، سلول های T یا لنفوسیت های T که نوعی گلبول سفید هستند، مسئولیت تشخیص پادگن سلول های خودی از سلول های غیرخودی را بر عهده دارند. پپتیدهای غیرخودی متصل به مولکول های سازگاری های بافتی روی سطح سلول های پادگن نما (ACP) به نمایش درمی آیند تا سلول های T آنها را شناسایی نمایند. وقتی پیوند انجام می گردد، سلول های T پادگن های بیگانه سلول های دهنده را شناسایی می نمایند و به آنها واکنش نشان می دهند. در اینجاست که فرایند رد پیوند شروع می گردد، حتی یک ناسازگاری جزئی نیز می تواند واکنش تمام عیاری را از سلول های T میزبان برانگیزد.

پروفسور یحیی تیعلاتی؛ نخستین مشاهده گر پراکندگی نور با نور

پروفسور یحیی تیعلاتی، برگزیده مقیم کشورهای اسلامی جایزه مصطفی (ص) 2021 و پژوهشگر حوزه فیزیک تجربی فیزیک انرژی بالا و نخستین مشاهده گر فرآیند پراکندگی نور با نور است که نخستین بار در سال 2019 انجام شد.

این فرآیند در الکترودینامیک کلاسیک به کلی ممنوع است، اما در الکترودینامیک کوانتومی ظاهر می گردد. پراکندگی نور با نور فرایند نادر و به همین دلیل بسیار سخت و تقریبا دست نیافتنی است.

بوزون هیگز آخرین ذره بنیادی بود که باید کشف می شد. اما این ذره اوایل دهه 1960 به صورت مستقل از هم به وسیله چند پژوهشگر پیشنهاد شد. پس از نزدیک به نیم قرن تعقیب و گریز پایان فیزیکدانان این ذره گریزپا را در سال 2012 در برخورددهنده هادرونی بزرگ (LHC)، بزرگترین و با فاصله پر قدرت ترین شتابدهنده ذرات دنیا 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 می نماید، این شتابدهنده پرقدرت، با کوبیدن پروتون ها در انرژی و فروزندگی بالا این امکان را به وجود می آورد که بتوان ماده را در مقیاس های نوی کاوش کرد و تمام جنبه های مدل استاندارد را آزمود.

با کشف بوزون هیگز آخرین قطعه کلیدی گم شده از پازل مدل استاندارد در جای خودش نهاده شد.

همکاری تیعلاتی با اطلس (ATLAS) به عنوان یکی از دو آزمایشگاه بزرگ چند منظوره آشکارساز ذرات برخورددهنده هادرونی بزرگ، از روزهای ابتدایی این پروژه شروع شد. او بیست سال از عمر حرفه ای اش را در اطلس گذرانده و در موضوعات بسیاری از پروژه های سخت افزاری و گرداندن آشکارساز گرفته تا توسعه نرم افزاری و تحلیل و مقدار گیری های فیزیکی دخیل بوده است.

نخستین فعالیت او در اطلس در زمینه تجهیزات پیش نمونه بردار آرگون مایع بود. او در تمام مراحل ساخت، راه اندازی و گرداندن این زیرمجموعه آزمایشگاه مشارکت کرد. این تجهیزات پیش نمونه بردار که برای آشکارسازی فوتون ها و الکترون ها به کار می رود، بسیار کارآمد بود و اکنون در بسیاری مقدار گیری های فیزیکی اطلس به شکل گسترده ای از آن استفاده می گردد.

یکی از دستاوردهای اخیر تیعلاتی و همکارانش در گروه همکاری اطلس، مشاهده فرایند پراکندگی نور با نور است که نخستین بار در سال 2019 انجام شد. این فرایند در الکترودینامیک کلاسیک به کلی ممنوع است، اما در الکترودینامیک کوانتومی ظاهر می گردد.

پراکندگی نور با نور فرایند بی نهایت نادر و به همین دلیل مقدار گیری اش بسیار سخت و تقریبا دست نیافتنی است. تلاش های قبلی صورت گرفته با تجهیزاتی غیر از برخورددهنده هادرونی بزرگ، ناکام بوده اند.

پروفسور یحیی تیعلاتی اخیرا همکاری نوی را با پروژه KM3NeT شروع نموده 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 نموده که به این تلاش بین المللی بپیوندند و یک هسته اخترذرات در مراکش به وجود آورند. تشکیل این هسته منجر به شروع به کار پروژه پایلوت M1 برای ایجاد و اجرای خط فراوری ماژول های نوری برای تلسکوپ نوترینوی KM3NeT در مراکش شد.

پروفسور اقبال چودری؛ مبدع داروی درمان صرع و لیشمااحتیاج از گیاهان دارویی

پروفسور اقبال چودری، برگزیده مقیم کشورهای اسلامی جایزه مصطفی (ص) 2021، زیست شیمی دان و محقق حوزه داروهای گیاهی سازنده داروی درمان بیماری صرع و بیماری لیشمااحتیاج از گیاهان دارویی است و تحقیقاتی نیز در زمینه بازدارنده های آنزیم اوره آز دارد.

وی زیست شیمی دان پژوهشگاه بین المللی علوم شیمیایی و زیستی (ICCBS) دانشگاه کراچی پاکستان است و گروه پروفسور چودری روی گیاهان دارویی بسیاری کار نموده و پیروز شدند از آنها چند ترکیب زیست فعال یا داروی بالقوه استخراج نمایند.

برای مثال، از گیاه عروسک پشت پرده کوتوله (Physalis minima) برای درمان نوعی بیماری گرمسیری به نام لیشمااحتیاج استفاده نموده اند که در اثر یک انگل شروعی ایجاد می گردد و 12 میلیون نفر در 97 کشور را آلوده نموده است.

در گونه زبان پس قفا (Delphinium denudatum) ماده ای کشف کردند که خاصیت قوی ضد صرع دارد. سپس برای تحقیقات بیشتر آن را در آزمایشگاه به شیوه مصنوعی ساخته اند. این ترکیبات گیاهی و مشابه های مصنوعی آنها هم اکنون در کارآزمایی های بالینی به کار می فرایند.

پروفسور چودری گرچه در پژوهش هایش از دانش سنتی بهره بسیاری برده، در خصوص استفاده نادرست از این گیاهان هشدار می دهد. مهم است برای ارزیابی کارایی و بی خطری داروهای سنتی از روش های علمی استفاده گردد.

یکی از کشف های گروه پژوهشی دکتر چودری که در سطح بین المللی شناخته شده است، بازدارنده های آنزیم اوره آز است. برای مثال، از بازدارنده های آنزیم اوره آز به عنوان داروی زخم معده استفاده شده است.

اوره آز که باکتری Helicobacter pylori در معده انسان به مقدار زیاد فراوری می نماید، با تجزیه مولکول اوره (که پیش ماده اش است) اسیدیته آستر مخاطی معده را افزایش می دهد. افزایش اسیدیته در آستر معده برش هایی ایجاد می نماید و سبب التهاب معده یا گاستریت می گردد که در مواردی ممکن است سرطانی گردد. بنابراین هر چیزی که بتواند جلوی اوره آز را بگیرد، یک داروی بالقوه برای زخم معده است.