Trois découvertes de lauréats russes du prix Nobel qui ont changé le monde

AP, D. Chernov/Sputnik
Les scientifiques russes ont fait un certain nombre de découvertes révolutionnaires. Voici les trois plus remarquables.

Ilya Metchnikov et la «Grande révolution de l'immunité»

Le biologiste Ilya Metchnikov a reçu un prix Nobel en 1908 pour ses travaux dans le domaine de l'immunité innée. Il a découvert les phagocytes, les cellules qui engloutissent et détruisent les bactéries nocives. Metchnikov a montré le fonctionnement du processus en étudiant les larves d’étoiles de mer. Il a épinglé de petites épines dans les larves et vu que des cellules inhabituelles entouraient les épines. Il a supposé qu'il s'agissait de globules blancs qui s’étaient rassemblés sur le site de l'inflammation et tuaient les agents pathogènes. Cependant, sa théorie a rencontré un scepticisme intense de la part de la communauté scientifique, qui favorisait une autre théorie à l'époque.

Metchnikov a partagé le prix Nobel avec un autre immunologiste, Paul Ehrlich, un scientifique allemand qui était partisan d’une théorie allant à l’encontre des conclusions de Metchnikov. L’approche d’Ehrlich en matière d’immunité adaptative met l’accent sur la production d’anticorps. Au cours de la majeure partie du XXe siècle, l’immunologie a continué à se développer selon le modèle de la théorie d’Ehrlich sur l’immunité adaptative, et les opinions de Metchnikov semblaient quelque peu écartées.

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Cependant, à la fin des années 1980, on a découvert que de nombreuses cellules, notamment celles qui sont responsables de l’immunité, les phagocytes, possèdent des récepteurs spéciaux conçus pour identifier des infections spécifiques. Ces cellules sont liées à certains gènes. « Il s’est avéré que l’immunité innée est la caractéristique principale [comparée à l’adaptation] de tous les êtres vivants. Et seulement dans le cas d’organismes déjà avancés dans l’échelle de l’évolution… une immunité adaptative apparaît. Cependant, l’immunité innée est en charge de son lancement et de son fonctionnement ultérieur », ont écrit les auteurs de l’article, qui qualifient les découvertes résultant de la trouvaille de Metchnikov de « grande révolution de l’immunité ».

Prokhorov, Bassov et le laser

Alexander Prokhorov et Nikolaï Bassov sont crédités de la création d'un laser qui leur a valu le prix Nobel de physique en 1964. Ils partagèrent ce prix avec le scientifique américain Charles Hard Towns, qui travaillait dans le même domaine.

Prokhorov et Bassov ont construit le premier générateur quantique hyperfréquences - maser (acronyme de l’anglais microwave amplification by stimulated emission of radiation) au même moment où Charles Hard Towns de l'Université Columbia effectuait des expériences similaires mais sans micro-ondes - il utilisait la lumière et concevait un laser (acronyme de l'anglais light amplification by stimulated emission of radiation).

Un contemporain a rappelé le travail de Prokhorov. « Il a proposé au groupe de scientifiques de faire des suggestions sur la manière de changer fondamentalement leurs travaux. Lorsque, au bout d'un mois, tout le monde n'a apporté que des réponses formelles, Prokhorov a pris un marteau et détruit tout le matériel dans le laboratoire. Il y a eu un énorme scandale et la moitié des scientifiques ont démissionné. Mais ceux qui restaient se sont lancés dans de nouvelles recherches, même si son succès futur était loin d'être évident. En quelques années, cette recherche a valu à ses auteurs le prix Nobel ».

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Les travaux de Prokhorov et Bassov ont jeté les bases de l’électronique quantique, et les communications radio dans l’espace et les lignes à fibres optiques sont rapidement devenues une réalité après de nouvelles recherches et développements. Bassov a ensuite étudié les effets des émissions de laser sur les réactions chimiques, tandis que Prokhorov s'est concentré sur l'utilisation du laser en médecine. Les premiers lasers ophtalmologiques ont été développés sous sa direction. Il a également été un pionnier dans l'utilisation des lasers en chirurgie et en stomatologie, ainsi que dans le traitement de la tuberculose et des maladies oncologiques.

Gueïm, Novosselov et le «super-matériau»

Les physiciens russes Andreï Gueïm et Konstantin Novosselov sont mieux connus pour avoir découvert le graphène, un « super-matériau » qui leur a valu un prix Nobel en 2010. Le graphène n'a qu'un seul atome d’épaisseur mais est 160 fois plus résistant que l'acier. Il a une capacité remarquable à conduire à la fois l'électricité et la chaleur de manière très efficace. Parfois qualifié de matériau le plus prometteur sur Terre, le graphène est attractif pour l'industrie électronique.

Selon Novosselov, « le graphène présente des qualités qui font défaut à tous les autres matériaux. C’est une fibre au vrai sens du mot. Vous pouvez le traiter comme une serviette de table : tournez, pliez et étirez-le ». Malgré sa souplesse, il s’agit du matériau le plus résistant de la planète, a déclaré le scientifique dans une interview avec le magazine Forbes il y a quelques années.

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Les qualités extraordinaires de ce nouveau matériau révolutionnaire ont été illustrées par le physicien suédois Per Delsing lors de l'annonce du prix Nobel. Il a dit qu'un hamac d'un mètre carré (un atome d'épaisseur) fabriqué en graphène serait assez solide pour supporter un chat de quatre kilogrammes. Le hamac lui-même pèserait environ un milligramme - comme l'une des moustaches du chat.

Dans le même temps, cependant, le graphène est difficile à produire en quantités industrielles. Néanmoins, le super-matériau peut déjà être utilisé de plusieurs manières, de la teinture des cheveux au golf. Les scientifiques sont convaincus que l’utilisation du graphène en microélectronique permettra de multiplier par mille la vitesse des ordinateurs, rendant ainsi l’électronique actuelle à base de silicium obsolète.

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