Lauréat du prix Nobel de chimie
Fritz Haber (1918), Carl Bosch (1931) Friedrich Bergius (1931) Georg Witt (1979) Stefan Heil (2014)
Le prix Nobel est décerné depuis 1901 et est considéré comme la plus haute distinction mondiale pour des réalisations importantes en physique, chimie, physiologie et médecine, mais aussi pour la littérature et la paix. Le fondateur du prix est le Suédois Alfred Nobel. Devenu très riche avec l'invention de la dynamite, Nobel a décidé en 1895 dans son testament que la quasi-totalité de sa fortune serait versée dans un fonds "dont les intérêts seraient distribués chaque année comme prix à ceux qui, au cours de l'année écoulée, auraient apporté le plus grand bénéfice à l'humanité". Nobel a également déclaré que sa volonté expresse était que le plus digne reçoive le prix, sans distinction de nationalité. Chaque année, la cérémonie de remise du prix a lieu à Stockholm le 10 décembre, jour de la mort de Nobel. Le prix Nobel de la paix est remis à Oslo.
Nous pouvons être fiers que notre région ait également produit de nombreux lauréats du prix Nobel. Dans la catégorie chimie, il s'agit de Carl Bosch, Friedrich Bergius, Richard Kuhn, Stefan Hell et Jacques Dubochet.
Carl Bosch est né le 27 août 1874 à Cologne. Il est le premier des sept enfants de Paula et Carl Friedrich Bosch. Son père est copropriétaire d'une entreprise d'installation et frère du célèbre entrepreneur Robert Bosch. Dès son plus jeune âge, Carl se rend dans l'entreprise de son père et y fait ses premières expériences artisanales. Après avoir terminé ses études secondaires en 1893, il reçoit une formation artisanale dans une usine métallurgique en Silésie, où il acquiert également des connaissances en métallurgie.
Après son apprentissage, Carl Bosch étudie d'abord le génie mécanique à l'école supérieure technique de Charlottenburg, puis passe à l'université de Leipzig à partir du semestre d'été 1896 pour étudier la chimie. Deux ans plus tard, il obtient son doctorat avec la mention "summa cum laude" en chimie organique avec la thèse "Über die Kondensation von Dinatriumacetondicarbonsäurediethylester mit Bromacetophenon".
Carl Bosch reste ensuite encore deux ans à Leipzig en tant qu'assistant en chimie analytique. Pendant son temps libre, il s'intéresse à la botanique et à la zoologie, mais aussi à la minéralogie et à l'entomologie. À la fin de sa vie, il possède une vaste collection de plantes, de papillons et de coléoptères qu'il a préparés lui-même. Une partie de cette collection peut aujourd'hui être admirée au musée Carl Bosch de Heidelberg.
Sur recommandation de son directeur de thèse, Carl Bosch est embauché en 1899 comme chimiste chez BASF. Il épouse Else Schilbach à Cologne et s'installe avec elle à Ludwigshafen, où naissent les enfants Carl et Ingeborg.
En 1902, Bosch est chargé par Heinrich von Brunck, alors président du conseil de surveillance de BASF, d'étudier les problèmes liés à la fixation de l'azote atmosphérique. Au début du 20e siècle, il n'existe pas encore de procédé permettant de transformer l'azote atmosphérique inerte en composés chimiques et de le rendre ainsi utilisable, par exemple, comme engrais. Le développement d'un tel procédé est une tâche très exigeante.
En 1840, le célèbre Justus von Liebig avait déjà indiqué dans son ouvrage sur la chimie agricole que les plantes puisent dans le sol, par leurs racines, les minéraux nécessaires à la formation de la chlorophylle et des protéines végétales, notamment le phosphore, le potassium et l'azote. Or, au fil du temps, l'agriculture intensive prive les sols de ces minéraux.
Vers 1900, les mauvaises récoltes sont de plus en plus fréquentes en Allemagne et dans de nombreuses autres régions d'Europe, entraînant même des famines. De nombreuses personnes émigrent à cette époque vers l'Amérique. Pour assurer l'approvisionnement en denrées alimentaires de la population en croissance rapide, il faut avant tout apporter de l'azote aux sols épuisés.
La fertilisation naturelle par le purin ou le fumier, qui libère de l'ammoniac par décomposition des matières azotées, ne suffit toutefois pas. À température ambiante, l'ammoniac est un gaz toxique à l'odeur piquante, que nous connaissons de l'ammoniaque, la solution aqueuse d'azote. L'atome d'azote contenu dans la molécule d'ammoniac est lié à trois atomes d'hydrogène, d'où sa forme "NH3". Le N représente l'azote, le H l'hydrogène.
Pour compléter la fertilisation organique, on utilise à l'époque le salpêtre. Ce sel azoté est présent dans la nature, mais il est très cher, car il doit être acheminé d'outre-mer, par exemple du Chili. L'idée de produire à grande échelle les sels azotés utilisables par les plantes pour constituer la masse foliaire s'impose donc.
L'azote, un gaz incolore et inodore, est disponible en abondance, puisqu'il est le principal composant de l'atmosphère terrestre avec une proportion de 78%. Mais les plantes ne peuvent pas utiliser directement l'azote atmosphérique. La molécule d'azote N2 est composée de deux atomes d'azote solidement liés l'un à l'autre. Seul un apport d'énergie important permet de séparer les deux atomes.
Les éclairs d'orage, par exemple, divisent les molécules d'azote en raison des températures élevées qu'ils génèrent. Les atomes d'azote libérés sont très réactifs et se recombinent immédiatement avec d'autres atomes ou molécules, par exemple avec l'eau. De cette manière, l'azote arrive dans le sol sous une forme utilisable par les plantes. Les orages sont particulièrement efficaces au début de la période de végétation, au printemps. Ce n'est pas pour rien qu'une vieille règle paysanne dit : "Orage en mai, le paysan crie youpi !"
Chez BASF, Bosch mène des séries d'essais visant à transformer l'azote en composés chimiques. Les résultats ne sont toutefois pas satisfaisants : les procédés utilisés ne fournissent pas un rendement suffisant, sont trop peu économiques ou ne peuvent pas être mis en œuvre à l'échelle industrielle.
Au même moment, à l'université technique de Karlsruhe, le chimiste Fritz Haber étudie la réaction entre l'azote et l'hydrogène sous haute pression et à haute température. Après des années d'essais, il découvre que pour obtenir une vitesse de réaction suffisante, il faut une pression d'environ 300 bars, soit 300 fois la pression atmosphérique normale, des températures de 400 degrés Celsius et, surtout, des catalyseurs appropriés.
En 1908, son appareillage expérimental fournit, dans des conditions de laboratoire, la première production synthétique d'ammoniac. Il dépose un brevet pour son procédé et s'adresse à BASF pour sa mise en œuvre à l'échelle industrielle. Mais il y a un gros problème, surtout en ce qui concerne les hautes pressions nécessaires. En effet, il n'existe pas encore de réservoirs sous pression et de tuyaux capables de résister à de telles contraintes. De plus, à des températures et des pressions élevées, l'hydrogène se diffuse même à travers les parois d'acier les plus épaisses, car ses atomes sont minuscules.
Mais Carl Bosch trouve une solution. Il construit un tube à double paroi à partir d'un nouveau type d'acier. Il est composé à l'intérieur de fer doux et pauvre en carbone, à peine pénétré par l'hydrogène, et d'une enveloppe en acier solide. Des trous dans le tube extérieur permettent à l'hydrogène qui se diffuse encore à travers le tube intérieur de s'échapper. Alwin Mitasch, directeur du laboratoire d'ammoniac de BASF et proche collaborateur de Carl Bosch, met au point, après des recherches approfondies, un catalyseur approprié à base d'oxyde de fer contenant de l'aluminium, du calcium et du potassium.
Le premier réacteur résistant aux hautes pressions et donc au fonctionnement sûr dans l'histoire de la technologie des procédés est ainsi inventé et, après cinq ans de recherche et de développement, le résultat de laboratoire de Haber devient utilisable pour une production à grande échelle.
Avec la synthèse de l'ammoniac, appelée procédé Haber-Bosch du nom de ses concepteurs, il est possible pour la première fois de combiner l'azote de l'air avec l'hydrogène dans d'énormes réacteurs à haute pression. L'ammoniac qui en résulte est liquéfié et séparé par refroidissement du mélange gazeux. En 1913, la production d'engrais minéraux commence dans la première usine de synthèse à Oppau, près de Ludwigshafen. En 1914, plus de 7 000 tonnes d'engrais de suintement bon marché sont déjà disponibles.
Dans la station d'essais agricoles de Limburgerhof, propriété de BASF, Bosch fait étudier à partir de 1914, dans le cadre d'essais en plein champ, les bases des quantités optimales, des périodes d'épandage et de la répartition des apports d'engrais, afin de pouvoir fournir aux agriculteurs, avec l'engrais, un mode d'emploi optimal. Le nouvel engrais artificiel est présenté aux agriculteurs par le biais d'une publicité amusante.
Mais la première guerre mondiale éclate. L'ammoniac devient une matière première essentielle à la guerre, car l'acide nitrique qui en est extrait est un produit de base pour les explosifs. BASF s'engage à les fournir avec la "promesse de salpêtre" et transforme la production d'engrais en salpêtre, qui est ensuite produit en grandes quantités dans les nouvelles usines de Leuna.
En 1919, Bosch devient président du directoire de BASF et participe aux négociations de paix à Versailles en tant qu'expert de l'industrie chimique. Il réussit à cette occasion à empêcher la mise en œuvre des plans de démantèlement de l'industrie chimique allemande.
Après la fin de la guerre, la production d'ammoniac et d'acide nitrique ne cesse de croître. Bien que les risques liés à la production et au stockage soient connus, une catastrophe se produit le 21 septembre 1921, qui coûte la vie à 561 personnes, lorsqu'une énorme explosion secoue Oppau et la détruit en grande partie. Même à Heidelberg, à 25 km de là, l'onde de choc recouvre les toits des maisons. Il s'agit à ce jour de la plus grande catastrophe chimique de l'histoire de BASF.
Carl Bosch, qui s'intéresse à de nombreux domaines scientifiques, exploite un observatoire privé dans sa propriété de Heidelberg et soutient non seulement la construction de la tour Einstein à Potsdam, mais encourage également le journal libéral Frankfurter Zeitung et permet la création du zoo de Heidelberg en 1933 grâce à un don important.
En 1937, Bosch succède à Max Planck en tant que président de la Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, l'actuelle Max-Planck-Gesellschaft. Lors de l'assemblée annuelle du Deutsches Museum en mai 1939, Bosch avertit courageusement que la science ne peut s'épanouir que librement et sans tutelle, et que l'économie et l'État périront infailliblement si la science est contrainte à des restrictions politiques, idéologiques et raciales aussi étouffantes que sous le national-socialisme" (cahier 3 page 270 Kultur und Technik 1984). C'est en vertu de cette conviction qu'il intervient également contre l'expulsion des scientifiques juifs. Après plus d'un siècle, BASF a maintenant arrêté la production d'ammoniac à Ludwigshafen en raison des coûts élevés de l'énergie et l'a délocalisée à l'étranger.
Carl Bosch ne vit pas la terrible fin de la Seconde Guerre mondiale. Il meurt le 26 avril 1940 à Heidelberg à l'âge de 66 ans et est enterré au Bergfriedhof. Carl Bosch reçoit de nombreux honneurs. La plus importante est le prix Nobel, qui lui est décerné en 1931 avec Friedrich Bergius, un élève de Fritz Haber, pour l'invention et le développement de procédés chimiques à haute pression.
Friedrich Bergius , fils unique de Heinrich et Marie Bergius, naît le 11 octobre 1884 à Breslau, dans l'actuelle Pologne. Il y grandit avec quatre sœurs dans une famille aisée et cultivée. Son père possède une usine chimique qui transforme la bauxite. Avant d'entrer au Realgymnasium, Friedrich suit l'enseignement à domicile. Après avoir terminé ses études, il effectue un stage de six mois dans une usine métallurgique, ce qui lui permet d'approfondir les expériences qu'il a déjà acquises en tant qu'élève dans l'usine de son père, tant sur le plan chimique que technique.
En automne 1903, il commence des études de chimie à Breslau, qu'il poursuit après un an de service militaire à Leipzig, où il obtient son doctorat en 1907. Le Dr Bergius travaille ensuite deux semestres comme assistant de Walter Nernst (prix Nobel 1920) à l'Institut de chimie physique de Berlin, où il fait la connaissance du chimiste Matthias Pier.
En 1908, Bergius épouse Margarethe Sachs et part pour un semestre à Karlsruhe afin d'acquérir des connaissances supplémentaires auprès de Fritz Haber (prix Nobel 1918), qui fait des recherches dans le domaine de la chimie à haute pression. Il poursuit ses études sur la liquéfaction du charbon à l'Institut de chimie physique de l'École supérieure technique de Hanovre. Un procédé de production de gaz d'éclairage à partir du charbon avait déjà été développé en Angleterre. Il permettait d'éclairer les rues et les bâtiments. Mais Bergius veut transformer le charbon non pas en produits gazeux, mais en produits liquides.
Il voit que la motorisation croissante due au trafic automobile et à l'aviation nécessitera de grandes quantités de carburants, qui pourraient être fournies si l'on parvenait à transformer le charbon, abondant en Allemagne, en essence.
Dans son laboratoire, il étudie l'effet d'une pression élevée de 100 à 200 bars associée à une température élevée de 500 °C sur les réactions chimiques. Pour ce faire, il doit d'abord, comme Carl Bosch, construire un récipient qui résiste à la fois à une pression et à une température élevées, et qui soit en outre chimiquement résistant. Dans cette cuve de réaction, on pompe le charbon broyé et enrichi en bouillie avec de l'huile lourde pour un meilleur dosage et aussi pour éviter une explosion de poussière. Enfin, on ajoute de l'hydrogène dans la chambre de réaction.
À l'aide de catalyseurs métalliques, l'hydrogène réagit à une pression de 300 bars et à une température de 450-500 °C et se fixe sur le carbone. De cette manière, le charbon est liquéfié en hydrocarbure 2C+2H2→2CH.
En 1912, Bergius, âgé de 28 ans seulement, obtient son habilitation avec la thèse "Application de hautes pressions dans les processus chimiques et reproduction du processus de formation de la houille" et devient professeur de chimie physique à l'école supérieure technique de Hanovre. Un an plus tard seulement, le professeur Bergius dépose un brevet sur la production d'hydrocarbures en chaîne par un procédé d'hydrogénation du charbon, la liquéfaction du charbon.
Bergius ne se contente toutefois pas d'appliquer son procédé uniquement en laboratoire. Il veut également réussir la liquéfaction du charbon à l'échelle industrielle. Pour cela, d'autres essais à grande échelle sont nécessaires, mais ses moyens ne suffisent pas. Au début de la Première Guerre mondiale, Bergius abandonne son activité d'enseignant et accepte l'offre du Dr Karl Goldschmidt. Il devient directeur des laboratoires de recherche de la société Theodor Goldschmidt A.G. et transfère son laboratoire dans l'usine d'Essen.
En 1916, il devient non seulement membre adjoint du conseil d'administration, mais on lui confie également la direction de l'installation d'essai nouvellement créée à Mannheim-Rheinau pour développer un procédé de liquéfaction du charbon à grande échelle.
En raison de la Première Guerre mondiale, le temps presse et Bergius est contraint de fournir des résultats rapides. C'est pourquoi il tente de développer le procédé d'hydrogénation du charbon directement dans l'application industrielle, sans travail de laboratoire fastidieux, jusqu'à ce qu'il soit prêt pour la production en série. Il n'y parvient toutefois pas. La somme incroyablement élevée de cinq millions de marks-or investie par Goldschmidt dans la recherche est épuisée et le commerçant Karl Goldschmidt n'est pas prêt à débloquer des fonds supplémentaires. Sa foi dans le succès est perdue, tout comme sa confiance en Bergius, dont le contrat de travail prend fin en 1919.
Peu après, Bergius fonde à Berlin la Deutsche Bergin-AG für Kohle- und Erdölchemie. Mais la fin de la guerre et le début de l'hyperinflation l'empêchent de trouver les capitaux nécessaires au développement de la liquéfaction du charbon. C'est pourquoi Bergius vend ses droits de brevet sur la liquéfaction du charbon à BASF, qui, sous la direction du Dr Carl Bosch, s'associe à sept autres entreprises chimiques allemandes pour former IG Farben en décembre 1925. C'est là que le chimiste Matthias Pier réussit finalement à développer un procédé de liquéfaction du charbon à l'échelle industrielle, le procédé Bergius-Pier. À partir de 1927, les usines Leuna près de Merseburg peuvent produire 100 000 tonnes d'essence synthétique par an grâce à la première installation d'hydrogénation.
Bergius ne participe plus à ces travaux. Il s'installe à Heidelberg avec sa deuxième épouse Ottilie et se consacre à un nouveau projet de recherche : l'obtention de sucre à partir de la cellulose du bois, la saccharification du bois. La grande pénurie de nourriture et de fourrage au début du XIXe siècle l'avait déjà incité à effectuer ses premières recherches en 1916, qu'il reprend à partir de 1924 à Mannheim-Rheinau. Il finance ces recherches avec une grande partie du produit de la vente des droits de brevet.
Avec une autre partie du produit de la vente, il acquiert en 1923 deux villas de style Art nouveau dans la rue Albert-Ueberle 3-5 à Heidelberg, qu'il remplacera plus tard par une villa de style "Nouvelle Objectivité". La fête d'inauguration en juillet 1929 réunit 143 invités, dont Gerhart Hauptmann, Walter Jellinek, Thomas et Golo Mann, Carl Zuckmayer ainsi que les ministres Gustav Radbruch et Gustav Stresemann. La villa devient un centre mondain.
Dans son laboratoire, Bergius obtient ses premiers résultats avec son procédé d'hydrolyse. Le bois est composé de cellulose, le principal composant des parois cellulaires végétales, de lignine, qui soutient les parois cellulaires, et d'hémicellulose, un mélange de polysaccharides, c'est-à-dire de sucres multiples. Lors de la saccharification du bois, le bois préalablement broyé est décomposé en lignine et en cellulose à l'aide d'une solution d'acide chlorhydrique très concentrée. La lignine reste sous forme de résidu insoluble, tandis que l'hémicellulose peut être dégradée en mono- et disaccharides. L'acide chlorhydrique est ensuite séparé par distillation sous vide, ce qui donne une solution visqueuse contenant 60 à 70 % de sucre et seulement environ 4 % d'acide chlorhydrique.
Le caractère innovant du procédé de Bergius ne réside pas dans la saccharification du bois à l'aide d'acide chlorhydrique en tant que telle, mais dans la récupération complète de celui-ci, ce qui est obtenu par évaporation à l'aide d'huile minérale chaude. Mais comme pour la liquéfaction du charbon, la transposition du procédé à l'échelle industrielle pose de grandes difficultés. Ce n'est que plus tard qu'il parviendra finalement à obtenir environ 66 kg de sucre à partir de 100 kg de bois.
La crise économique mondiale de 1929 menace de faire échouer la poursuite de ses coûteuses recherches. Bergius investit sa fortune personnelle, contracte des crédits et se retrouve bientôt en faillite.
Après avoir reçu le titre de docteur honoris causa des universités de Heidelberg et de Hanovre ainsi que la médaille Liebig, Bergius se voit décerner la plus haute distinction scientifique le 10 décembre 1931. Le prix Nobel de chimie lui est décerné, ainsi qu'à Carl Bosch, pour leur contribution à l'invention et au développement de procédés chimiques à haute pression.
Dans son discours de remerciement, Bergius avoue avoir été infidèle aux objectifs de sa jeunesse. "La maison dans laquelle j'ai reçu ma première formation de chimiste, le laboratoire de l'université de Breslau, portait dans son hall d'entrée la devise "Cherche la vérité et ne demande pas à quoi elle sert". Il n'a suivi cet enseignement que pendant quelques années, car il cherchait des connaissances qui seraient utiles à l'humanité. Il poursuit en expliquant qu'après cette trahison de la science pure, un retour en arrière était impossible. "Car les problèmes, une fois touchés, emportent toujours plus loin, toujours plus profondément, celui qui est possédé par eux, et l'emportent dans leurs liens et à leur service, corps et âme, biens et avoirs, jusqu'à ce que les problèmes soient résolus ou que leur adepte soit vaincu et gît à terre". (Extrait de : Nobel Lectures, Chemistry 1922-1941, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1966). En effet, un huissier de justice venu pour la remise du prix Nobel saisit l'argent du prix du lauréat du prix Nobel sans le sou.
Ce n'est que lorsque le gouvernement nazi s'intéresse aux recherches de Bergius après l'arrivée d'Hitler au pouvoir et les encourage avec des fonds publics que sa situation économique s'améliore. Avec l'intégration de l'hydrolyse du bois dans le plan quadriennal de préservation des matières premières, Bergius peut poursuivre ses recherches, et une garantie du Reich permet l'extension de l'installation d'hydrolyse du bois à Mannheim-Rheinau. Comme l'industrie chimique dans son ensemble, Bergius profite de l'essor économique, mais se retrouve de plus en plus dépendant d'un État qui évolue vers la dictature.
Lors du référendum de 1934 sur la fusion des fonctions de chancelier et de président du Reich, Bergius fait campagne pour un vote en faveur d'Adolf Hitler. Friedrich Bergius ne devient cependant pas membre du NSDAP. En tout cas, le fichier des membres du NSDAP n'en fait pas mention.
Peut-être que le fait que sa fille Renate, l'aînée de ses trois enfants, soit déchue de sa nationalité allemande en 1935 à cause de sa mère juive et qu'elle émigre en Angleterre en 1938, où elle se marie et travaille plus tard avec succès comme historienne de l'art, joue un rôle dans ce contexte.
À la fin, Bergius doit également vendre sa maison à Heidelberg. En 1942, il déménage à Berlin et, après la destruction de son appartement par un raid aérien en septembre 1944, en Autriche. En 1947, il émigre en Argentine et travaille comme conseiller du gouvernement argentin. Le 29 mars 1949 (selon les informations de sa veuve), Friedrich Bergius meurt à Buenos Aires à l'âge de 64 ans et est enterré dans le cimetière allemand de Chacarita.
Après la Seconde Guerre mondiale, la liquéfaction du charbon ne joue plus aucun rôle. Les carburants fabriqués à partir du pétrole, désormais abondant, sont nettement moins chers. Pendant la crise pétrolière des années 1970, on se souvient certes de ce procédé, mais seule la Chine produit des carburants à base de charbon pour son propre marché.
Richard Kuhn est né le 3 décembre 1900 à Vienne. Il est le fils du conseiller impérial et royal de la cour, Richard Clemens Kuhn, un ingénieur en hydraulique. Jusqu'à l'âge de 9 ans, Richard est instruit à la maison par sa mère Angelika, une enseignante de l'école primaire. À partir de 1909, il fréquente le lycée de Döbling. L'un de ses camarades de classe est Wolfgang Pauli, qui deviendra son meilleur ami et recevra le prix Nobel de physique en 1945 pour ses contributions à la physique quantique. Un ami de la famille est directeur de l'institut de chimie médicale et Richard peut souvent l'aider à préparer des expériences, ce qui éveille très tôt son intérêt pour la biochimie.
À la fin de la Première Guerre mondiale, Kuhn est enrôlé dans le corps de signal de l'armée autrichienne, ce qui représente pour lui une période très éprouvante sur le plan émotionnel. Quatre jours seulement après sa démobilisation, le 18 novembre 1918, il s'inscrit à l'université de Vienne en chimie. Mais dès 1919, il part avec son ami d'école Wolfgang Pauli pour l'université Ludwig-Maximilian de Munich. Richard Kuhn souhaite étudier avec le chimiste de renommée internationale Richard Willstätter. Willstätter a reçu le prix Nobel en 1915 pour avoir décodé la structure de la chlorophylle.
Kuhn termine rapidement ses études de base et obtient un poste de doctorant auprès du professeur Willstätter en 1921. Et seulement un an plus tard, Kuhn obtient son doctorat "summa cum laude" avec une thèse sur "La spécificité des enzymes dans le métabolisme des glucides et le mécanisme d'action des amylases". Il s'agit d'enzymes qui dégradent les polysaccharides.
Kuhn reste à l'université de Munich à la demande de son professeur. Mais lorsqu'au printemps 1924, Hitler doit répondre de l'échec du putsch du 9 novembre 1923 devant le tribunal de Munich, le climat antisémite s'intensifie à tel point que le professeur juif Willstätter démissionne de sa chaire en signe de protestation.
Richard Kuhn obtient son habilitation en 1925 et, sur recommandation de Willstätter, devient ensuite privat-docent à l'École polytechnique fédérale de Zurich et, un an plus tard, à 26 ans à peine, professeur de chimie générale et analytique. Même après que Kuhn ait vécu en Suisse, les deux scientifiques, qui se vouent une estime mutuelle, continuent d'entretenir une correspondance active.
A Zurich, Kuhn poursuit ses travaux dans le domaine de la chimie des enzymes, publie en 1927 un manuel sur la "chimie, la physique-chimie et la biologie des enzymes" et commence à étudier les vitamines et les caroténoïdes végétaux. C'est lors d'un de ses cours qu'il rencontre Daisy Hartmann, une étudiante suisse qui deviendra sa femme en 1928 et avec laquelle il aura six enfants. Dans sa vie privée, Richard Kuhn est plutôt timide, réservé et modeste.
En tant que scientifique, le très intelligent Kuhn est génial : un excellent professeur, un connaisseur magistral de la littérature scientifique et un brillant théoricien, mais il mène également ses expériences, motivées par une curiosité scientifique presque sans limites, avec une grande habileté, précision et discipline. Il n'est donc pas étonnant que le jeune scientifique fasse rapidement carrière et soit courtisé.
Sur recommandation du professeur Willstätter, Kuhn est nommé en octobre 1929 directeur de recherche du département de chimie du Kaiser Wilhelm Institute for Medical Research, nouvellement créé à Heidelberg sous l'impulsion de Ludolf von Krehl. Situé à l'interface entre la médecine clinique, la physique et la chimie, il doit servir à la recherche fondamentale. Il s'agit du premier institut du Neuenheimer Feld et du premier KWI dans le sud de l'Allemagne.
Otto Meyerhof, qui se voit confier la direction de l'Institut de physiologie, se réjouit de l'arrivée de son nouveau collègue, notamment parce que Kuhn a de l'expérience dans la chimie des hydrates de carbone et l'implication de l'acide lactique dans le muscle, des sujets qui jouent un rôle important dans les propres recherches de Meyerhof. Le département de physique est occupé par Karl-Wilhelm Hausser.
Le KWI offre à Kuhn un laboratoire sur mesure et une très bonne dotation financière. Surtout, ses obligations d'enseignement en tant que professeur de biochimie lui laissent suffisamment de temps pour la recherche. Le fait que la bureaucratie soit réduite au minimum au KWI est également attrayant.
Dans son nouveau laboratoire, Kuhn commence immédiatement à étudier avec ses assistants la structure et la fonction des molécules à double liaison carbone, appelées polyènes. Les polyènes, dont font partie par exemple les caroténoïdes, sont très répandus dans la nature. Ces molécules sont à la base de nombreux pigments naturels chez les plantes et les animaux. Pour pouvoir étudier la structure des caroténoïdes, il faut trouver une technique permettant de les purifier efficacement. Ce n'est qu'ainsi qu'il est possible d'isoler et de produire purement des substances et donc d'analyser précisément leur structure et leur fonction.
Kuhn se souvient de la chromatographie d'absorption, inventée vingt ans plus tôt par le chimiste russe Michael Tswett, un procédé de filtrage qui permet de séparer différents composés ou molécules en fonction de leur taille et de leur poids moléculaire et qui peut purifier des échantillons chimiques et biologiques à un degré extrêmement élevé.
Bien que la plupart des chimistes la considèrent comme inefficace pour une analyse fine, Kuhn demande à l'un de ses plus jeunes assistants, Edgar Lederer, d'améliorer les méthodes de chromatographie afin de pouvoir l'utiliser pour purifier le carotène, ce qu'il réussit à faire après avoir testé plusieurs matériaux absorbants. Il est désormais possible de mesurer la concentration de substances à l'état de traces et de démontrer l'homogénéité des substances dans une solution. De cette manière, Kuhn et ses assistants peuvent purifier et isoler un grand nombre de caroténoïdes naturels.
Le carotène, un pigment connu depuis plus d'un siècle, présent entre autres dans les carottes et d'autres plantes, est un élément constitutif de la vitamine A, dont le corps a besoin pour sa croissance, la vision nocturne et le maintien des muqueuses.
La spectroscopie utilisée par Karl Hausser, directeur de recherche du département de physique, joue également un rôle important dans ces études. Les différentes longueurs d'onde de la lumière permettent de déterminer les spectres d'absorption de la lumière des différentes molécules de carotène, ce qui facilite non seulement la détermination de la composition chimique des molécules, mais permet même de mettre en évidence des différences significatives de propriétés optiques.
Début 1931, Kuhn parvient à identifier deux formes similaires mais néanmoins différentes (isomères). Il les appelle bêta-carotène et alpha-carotène. Deux ans plus tard, le gamma-carotène et cinq autres types de caroténoïdes sont identifiés et leur composition est analysée. Lorsque Hausser meurt en 1933, Walther Bothe lui succède.
En 1933, Kuhn se tourne vers la recherche sur les vitamines B. Son groupe de recherche purifie et isole dans le blanc d'œuf ainsi que dans le lait la vitamine B2, la riboflavine, qui participe au métabolisme des glucides, des lipides et des protéines. Comme les polyènes, les flavines présentent des doubles liaisons, mais avec une liaison azotée au lieu d'une liaison carbone.
Kuhn et son équipe de recherche parviennent à isoler la vitamine B6 dans la levure, à élucider sa composition chimique et sa structure, et enfin à synthétiser la vitamine. La B6 est une co-enzyme qui, tout comme la vitamine B2, joue un rôle important dans le métabolisme des protéines, des lipides et des glucides, et donc dans la croissance corporelle. Une carence en vitamine B6 provoque une dermatite, une réaction inflammatoire de la peau. La vitamine B6 permet donc de traiter les maladies de la peau.
Kuhn s'intéresse également de plus en plus à la manière dont les vitamines peuvent être utilisées comme agents antibactériens et travaille au décryptage des fonctions biochimiques des facteurs de croissance afin de développer de nouveaux agents antibactériens.
En 1938, Kuhn reçoit le prix Nobel de chimie pour ses travaux sur les caroténoïdes et les vitamines. Cependant, le gouvernement nazi interdisant aux scientifiques allemands d'accepter le prix Nobel, il ne peut recevoir la médaille que dix ans plus tard. En outre, Kuhn reçoit d'innombrables distinctions et doctorats honorifiques, médailles et prix. Ordre et les plus hautes distinctions et est membre de nombreuses sociétés scientifiques.
Kuhn est certes membre de l'association des enseignants nazis, mais il n'est pas membre du parti nazi. Il semble néanmoins avoir sympathisé avec le régime nazi. En 1936, il dénonce son collègue juif Otto Fritz Meyerhof à l'administration de la Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft pour avoir employé des scientifiques non-aryens.
Il collabore également à la recherche sur les armes chimiques, qui aboutit en 1944 au développement du soman, un gaz neurotoxique mortel même en très petites quantités. Il est en outre informé des expérimentations humaines menées par les nationaux-socialistes. Le 10 décembre 1943, il écrit à propos d'un prétendu remède contre la tuberculose : "Des essais sur l'homme ont déjà été entrepris dans un sanatorium près de Darmstadt".
Après la Seconde Guerre mondiale, il enseigne d'abord aux États-Unis, mais revient en 1953 à Heidelberg dans son institut, qui sera bientôt rebaptisé Institut Max Planck pour la recherche médicale, dont il est à nouveau le directeur. Il y étudie et identifie des facteurs de "résistance" efficaces contre les infections, comme par exemple des oligosaccharides (sucres multiples) isolés du lait maternel. Il reconnaît les lactaminyl oligosaccharides comme récepteurs du virus de la grippe et peut ainsi expliquer l'effet inhibiteur du lait humain sur le virus.
Richard Kuhn meurt d'un cancer le 31 juillet 1967 à Heidelberg et est enterré au Bergfriedhof. Carl Bosch a dit un jour "Si vous devez choisir entre un génie et un personnage, oubliez le génie".
Stefan Hell est né le 23 décembre 1962 à Arad en Roumanie. Ses parents, un ingénieur et une institutrice, sont originaires de Souabes du Banat et parlent l'allemand comme langue maternelle. Il passe son enfance dans le village de Sântana, en allemand Sankt Anna, situé près d'Arad, où il fréquente l'école allemande. Ses parents accordent une grande importance à l'éducation et encouragent leur fils, qui a soif d'apprendre. Il a également la chance d'être enseigné par des professeurs très engagés.
Après la huitième année, Stefan peut passer en 1977 au lycée germanophone Nikolaus-Lenau de Timisoara, l'un des meilleurs lycées du pays, spécialisé dans les mathématiques et la physique. Mais les conditions de vie deviennent de plus en plus problématiques dans la Roumanie communiste sous la dictature de Ceausescu, surtout pour les personnes d'origine allemande ou juive.
Lorsque sa mère tombe gravement malade, la famille dépose une demande de visa de sortie et, après de nombreuses difficultés, peut finalement quitter la Roumanie deux ans plus tard. Leur nouveau domicile est Ludwigshafen. Stefan, qui a maintenant quinze ans, y fréquente le lycée Carl Bosch. Alors qu'il a un grand retard à rattraper en anglais, il est le meilleur élève de sa classe en sciences naturelles, mais aussi en allemand.
En 1981, Stefan Hell commence des études de physique à l'université de Heidelberg, qu'il termine avec un diplôme. Il travaille ensuite brièvement pour "Heidelberg Instruments GmbH", une entreprise fondée par son professeur pour développer des systèmes optiques de balayage laser. Il y fait la connaissance d'un doctorant en biologie qui le familiarise avec l'imagerie de fluorescence en biologie.
Dans sa thèse de doctorat intitulée "Imagerie de microstructures transparentes en microscopie confocale", Hell s'intéresse à la microscopie optique et réfléchit à la question de savoir si et comment la limite de diffraction des microscopes optiques peut être surmontée.
Le microscope optique est un instrument d'examen important depuis le 17e siècle. Il agit comme une loupe composée de deux lentilles, dans laquelle l'image produite par l'objectif est encore agrandie par l'oculaire. Si l'on souhaite observer de plus près certaines structures d'un objet, on les marque avec une peinture fluorescente qui est activée par une source lumineuse.
L'image devient alors floue en raison de la lumière diffuse qui se produit. Avec un microscope confocal, la lumière diffusée peut être éliminée en la filtrant et en la déviant de la lumière fluorescente par un diaphragme à trous. Les structures marquées sont alors plus clairement visibles.
Néanmoins, un microscope optique ne permet qu'un grossissement maximal de mille fois. Cela s'explique par la nature ondulatoire de la lumière, plus précisément par la diffraction des ondes lumineuses sur des objets de la taille de la longueur d'onde de la lumière. Si une onde rencontre par exemple une fente, elle y est diffractée et se propage en demi-cercle derrière elle. Plus les objets sont proches les uns des autres, plus la lumière est diffractée. Cela limite ce que l'on appelle le pouvoir de résolution des appareils optiques. Deux objets voisins ne peuvent plus être perçus séparément s'ils sont séparés de moins de 200 nanomètres - environ une demi-longueur d'onde de la lumière. Cette limite physique a été formulée par le physicien Ernst Abbe en 1873.
Lorsque Stefan Hell termine son doctorat en été 1990, il est convaincu qu'il doit être possible de surmonter les limites de la résolution imposées par la diffraction et de développer ainsi un microscope optique à haute résolution.
Il existe déjà des microscopes d'une résolution si élevée que même les plus petits objets, comme les virus ou les molécules, donnent des images d'une netteté impressionnante, comme le microscope électronique à balayage inventé par Manfred von Ardenne en 1937. Mais celui-ci ne peut examiner que des préparations préalablement découpées en tranches très fines, et non des cellules vivantes avec leurs innombrables molécules. Seul un microscope optique peut le faire.
Grâce à une bourse postdoctorale, Hell peut continuer à travailler sur cet objectif au Laboratoire européen de biologie moléculaire (EMBL) à Heidelberg et trouve la base d'un microscope appelé "4Pi". Celui-ci superpose la lumière au foyer à l'aide de deux objectifs dirigés en sens inverse vers un point et réduit la tache focale allongée à une forme presque sphérique. Cela permet de multiplier jusqu'à sept fois la netteté de l'image le long de l'axe optique du microscope, mais pas de contourner la barrière de diffraction.
Lorsque sa bourse arrive à échéance au printemps 1993, Hell a besoin de nouveaux fonds pour ses recherches, mais il ne les obtient pas en Allemagne. Sur la recommandation d'un collègue finlandais de l'EMBL, il fait la connaissance du professeur Erkki Soini de l'université de Turku, qui expérimente des procédés de fluorescence pour le diagnostic médical. Avec son soutien, Hell soumet une demande de recherche sur la microscopie 4Pi à l'Académie de Finlande. Celle-ci accorde les subventions, mais à la condition que Hell fasse ses recherches à Turku. C'est ainsi qu'il s'installe à Turku en été 1993, où il est engagé comme chef de groupe au département de physique médicale de l'université.
En cherchant des moyens de surmonter la limite de diffraction, il découvre le phénomène de "l'émission stimulée", qui permet de désactiver temporairement les molécules excitées pour briller. Le Dr Hell comprend immédiatement qu'il a trouvé la bonne approche. Les détails structurels d'objets voisins peuvent être rendus distincts par leur état moléculaire.
Sur le papier, le concept de l'extinction stimulée de l'émission fonctionne et les premières expériences permettent à Hell d'être confiant quant à la possibilité d'augmenter le pouvoir de résolution d'un microscope à fluorescence jusqu'à au moins 30 nanomètres.
Mais les trois années passées en Finlande touchent rapidement à leur fin, et avec elles la bourse de l'Académie finlandaise. Hell retourne à Heidelberg en 1996, où il obtient son habilitation en physique.
En 1997, Hell est nommé directeur d'un groupe de jeunes chercheurs à l'Institut Max-Planck de chimie biophysique de Göttingen pour une durée de cinq ans. La même année, à Göttingen, il fait la connaissance d'Anna, une orthopédiste pédiatrique, qu'il épouse en 2000.
Un budget généreux lui permet de mettre en place plusieurs groupes de recherche : Des physiciens pour les questions d'optique, des chimistes pour le développement de colorants appropriés et des biologistes qui s'occupent des applications. En 2000, Hell et son groupe de jeunes ont finalement mis au point le procédé STED (Stimulated Emission Depletion) d'extinction stimulée des émissions et peuvent également démontrer qu'il fournit effectivement des images dix fois plus nettes que les microscopes optiques disponibles jusqu'alors.
Dans la microscopie STED, des zones préalablement définies d'une préparation sont d'abord marquées avec des colorants fluorescents spéciaux. Ensuite, un rayon laser spécial stimule ces molécules pour qu'elles deviennent elles-mêmes lumineuses. Mais comme les structures situées à moins de 200 nm les unes des autres brillent toutes en même temps, elles deviennent floues. Comme par exemple la lumière de nombreuses lampes de poche allumées simultanément et très proches les unes des autres, qui éclipse les autres informations de l'image.
Ces molécules lumineuses sont superposées à un deuxième faisceau d'extinction annulaire, semblable à un beignet, de sorte que seules les molécules situées au centre du trou peuvent encore briller. Une image est ensuite créée par balayage. Les molécules peuvent ainsi émettre leur fluorescence l'une après l'autre dans le temps et deviennent ainsi perceptibles séparément les unes des autres. Comme la séparation des molécules se fait désormais par les états des molécules et non plus par les ondes lumineuses, la netteté des détails n'est dorénavant plus limitée par la diffraction de la lumière.
Mais les spécialistes restent sceptiques et considèrent qu'il est impossible de contourner la limite de diffraction. Des revues scientifiques réputées ne publient pas les résultats de la recherche. Hell doit à nouveau chercher un nouveau travail et les moyens nécessaires à ses recherches. Mais il reçoit maintenant toute une série d'offres intéressantes qu'il refuse, car la société Max-Planck lui demande en 2002 de rester à Göttingen en tant que directeur de l'Institut Max-Planck de chimie biophysique, ce qu'il accepte volontiers. Après de nombreuses années durant lesquelles il n'a financé ses recherches que grâce à des bourses et ne savait pas s'il pourrait les poursuivre l'année suivante, il est enfin arrivé.
À partir de 2003, il dirige un groupe de recherche au Centre allemand de recherche sur le cancer à Heidelberg, qui étudie les possibilités d'appliquer les derniers développements en matière de microscopie à la recherche sur le cancer. Il ne peut plus aider sa mère, qui meurt d'un cancer en 2004 à Ludwigshafen. Entre-temps, les microscopes à haute résolution ont pris une grande importance, notamment dans la recherche sur le cancer. Ils permettent d'observer comment les cellules cancéreuses communiquent entre elles et avec les cellules saines. Dès 2006, le premier microscope STED commercial est mis au point pour aider les médecins et les biologistes dans la recherche des causes moléculaires des maladies.
En 2014, le physicien Stefan Hell se voit décerner le prix Nobel de chimie pour le développement de la microscopie à fluorescence à super-résolution, conjointement avec les Américains Eric Betzig et William Moerner. La microscopie STED est certes une innovation issue de l'optique, une branche de la physique, mais aussi une innovation relevant de la catégorie de la chimie, car elle active et désactive des molécules entre deux états différents en utilisant des colorants spéciaux. L'Académie royale suédoise des sciences a décerné le prix Nobel à la microscopie STED pour avoir permis de comprendre le fonctionnement des cellules vivantes, ce qui était impensable auparavant.
Mais le professeur Hell ne se repose pas sur ses lauriers et continue à développer le potentiel du principe STED pour en faire une nouvelle méthode de microscopie optique, appelée MINSTED. Là où la microscopie STED atteint encore un pouvoir séparateur de 20 à 30 nanomètres, c'est-à-dire 20 à 30 millionièmes de millimètre, MINSTED peut même représenter des structures directement voisines au nanomètre près, en n'excitant qu'une seule molécule à la fois et en la localisant individuellement à l'aide d'un "faisceau-donut STED" commandé électroniquement. Ce faisceau est appelé faisceau donut parce que, comme un donut, il y a un trou au milieu du faisceau. Le processus est répété jusqu'à ce que la position de toutes les molécules soit enregistrée et qu'une image puisse être calculée.
Comme les nouveaux microscopes optiques rendent visibles des structures jusqu'à 2000 fois plus fines qu'un cheveu humain, ils offrent un immense champ d'application. Ils permettent de voir les brins d'ADN, l'agencement des protéines dans les cellules, de décrypter la répartition des chromoses dans les bactéries, d'observer les interactions entre les virus et les cellules dans le corps, ou encore de comprendre comment les protéines s'agglutinent dans la maladie d'Alzheimer ou de Parkinson. Il est même possible d'enregistrer des vidéos 3D de mouvements moléculaires. MINSTED contribue ainsi à la recherche sur les maladies et au développement de nouveaux médicaments.
Jacques Dubochet est né le 8 juin 1942 dans la petite ville d'Aigle, dans le canton de Vaud en Suisse. Il est le troisième des quatre enfants de l'ingénieur civil Jean-Emmanuel Dubochet et de son épouse Liliane. Jusqu'au déménagement de sa famille à Sion, puis dans la grande ville de Lausanne, il passe son enfance dans un petit village valaisan.
À 12 ans, Jacques réussit l'examen d'entrée au Collège du Belvédère. Il a besoin de comprendre les choses et s'intéresse donc très tôt aux sciences naturelles. En cours de travaux manuels, il construit même ses propres télescopes. Malgré cela, il trouve sa scolarité terrible. Il souffre de dyslexie et des mauvaises notes qui en découlent. Comme ses résultats dans toutes les matières ne cessent de baisser, il doit même quitter l'école à l'âge de seize ans. Il ne semble pas destiné à une carrière scientifique.
Mais ses parents croient en lui et l'envoient en 1958 à l'école cantonale de Trogen, dans le canton d'Appenzell, puis, à partir de 1960, dans un gymnase privé à Lausanne, où il doit se préparer à l'examen d'entrée à l'université. Jacques parvient à rattraper en peu de temps la matière qu'il a manquée et réussit le baccalauréat fédéral en 1962.
Dubochet effectue son service militaire et commence ensuite des études de physique à l'École polytechnique de l'Université de Lausanne, où son père avait déjà étudié. Son objectif est de comprendre le monde, en particulier celui des êtres vivants. À l'exception des mathématiques, ses études, qu'il termine en 1967 en tant qu'ingénieur en physique, lui procurent un grand plaisir. Il se consacre ensuite à l'étude de l'ADN par microscopie électronique à l'Université de Genève, ce qui deviendra plus tard sa spécialité. En 1969, il obtient également un diplôme en biologie moléculaire.
Il reste à Genève pour passer son doctorat sous la direction d'Eduard Kellenberger, l'un des plus grands biologistes moléculaires suisses. En 1970, Kellenberger est nommé professeur ordinaire de microbiologie à l'université de Bâle, et Dubochet l'y suit.
Même si le travail en laboratoire ne lui laisse guère de temps, il s'engage également à Bâle pour la protection de l'environnement. En 1973, il obtient son doctorat avec une thèse sur la microscopie électronique à fond noir. Il y conclut toutefois que celle-ci n'est pas adaptée aux observations en biologie. Après son doctorat, Dubochet reste au Biozentrum de l'Université de Bâle et travaille avec son directeur de thèse. Il a non seulement appris de lui la biophysique, mais a également assumé sa responsabilité éthique en tant que scientifique. Une amitié de toute une vie lie les deux chercheurs.
En 1978, Jacques Dubochet épouse l'art-thérapeute Christine Wiemken, qu'il avait déjà rencontrée lors d'une fête alors qu'il était doctorant à Bâle. La même année, il est nommé chef de groupe de recherche au Laboratoire européen de (32) biologie moléculaire (EMBL) nouvellement créé à Heidelberg et s'installe avec sa femme dans un petit village au sud de Heidelberg. C'est à Heidelberg que naissent leur fils Gilles et leur fille Lucy.
Situé dans une forêt surplombant la ville de Heidelberg, le Laboratoire européen de biologie moléculaire, qui compte aujourd'hui parmi les laboratoires de recherche biologique les plus connus au monde, est dirigé par John Kendrew, son premier directeur général, et offre les meilleures conditions de travail possibles aux jeunes chercheurs. Le groupe de recherche de Dubochet a pour mission de contribuer au développement de la cryo-microscopie électronique. Pour comprendre les processus biochimiques, il est impératif de disposer de représentations visuelles des molécules impliquées dans ces processus. Les microscopes optiques ne sont pas adaptés à l'étude des structures les plus petites en raison de leur pouvoir de résolution beaucoup trop faible. Même si, depuis 1933 déjà, les microscopes électroniques d'Ernst Ruska, Max Knoll et Ernst Brüche permettent d'observer des cellules à l'échelle nanométrique, la représentation détaillée des biomolécules n'est pas possible. Les microscopes électroniques "éclairent" les objets avec des faisceaux d'électrons. On observe les électrons qui "traversent" l'objet (microscopie électronique à transmission) ou qui le réfléchissent - comme dans la microscopie optique ordinaire à lumière incidente. Contrairement à la microscopie optique, la microscopie électronique présente de fortes restrictions. Comme les électrons ne peuvent pas se déplacer dans l'air, contrairement aux photons, les "particules de lumière", les échantillons doivent être examinés sous vide. Mais là, les préparations biologiques contenant de l'eau se dessèchent immédiatement et sont brûléespar le faisceau d'électronsà haute énergie. La solution consiste à refroidir les échantillons à examiner à des températures très basses. Lors d'un refroidissement "normal", des cristaux de glace se forment et endommagent la structure des molécules à étudier. De plus, la diffusion des faisceaux d'électrons sur les cristaux de glace empêche d'obtenir une image utilisable.
A l'EMBL, Dubochet et son groupe de recherche développent maintenant uneméthode permettant de refroidir les échantillons si rapidement que l'eau autour des molécules se transforme en un état vitreux, sans que des cristaux de glace ne se forment. Grâce à la vitrification, les biomolécules peuvent être analysées pratiquement dans leur état d'origine.
Dans ce procédé, l'échantillon est déposé sous forme de film mince sur une grille métallique et, pendant les mesures au microscope électronique, il est refroidi à l'aide d'azote liquide jusqu'à une température de moins 196 °C. L'eau contenue dans l'échantillon se solidifie alors en verre, sans que des cristaux de glace ne se forment. À l'aide d'une méthode de traitement d'image développée par Joachim Frank, les informations provenant de milliers d'images bidimensionnelles floues sont assemblées en une structure tridimensionnelle à haute résolution, rendant ainsi visibles les plus petites biomolécules.
Même si Dubochet se sent bien à Heidelberg, il retourne en Suisse en 1987 et accepte un poste de professeur. Jusqu'à sa retraite en 2007, il dirige le Centre de microscopie électronique de l'Université de Lausanne et reste ensuite professeur honoraire à l'Université de Lausanne, où il a toujours un bureau.
En 2017, Dubochet reçoit le prix Nobel de chimie avec ses collègues Joachim Frank des États-Unis et Richard Henderson de Grande-Bretagne "pour le développement de la cryo-microscopie électronique pour la détermination à haute résolution de la structure des biomolécules en solution".
La cryo-microscopie électronique permet aujourd'hui de représenter les protéines et les organismes les plus divers et même de geler des biomolécules au milieu d'un mouvement et d'en faire le portrait à une résolution atomique. On sait ainsi comment sont constituées les protéines qui provoquent la résistance aux antibiotiques ou le virus Zika, et on obtient des informations importantes pour le développement de médicaments. Quelques semaines seulement après sa création, le Dubochet Center for Imaging (DCI) pourra contribuer fin 2021 au décryptage de la variante omicron du virus COVID 19.
Depuis ses années d'étudiant, Dubochet milite pour la protection de l'environnement et s'engage également jusqu'en 2011 en tant que conseiller municipal de sa ville natale de Morges, située au bord du lac Léman. "Dès que j'ouvre la bouche et que je m'exprime sur un sujet quelconque, on m'écoute parce que je suis un prix Nobel", estime Dubochet, qui en profite pour attirer l'attention sur des thèmes qui lui tiennent à cœur, notamment la lutte contre le changement climatique.
