keskiviikko, 25. toukokuu 2016

Vihreä kemisti voitti Millennium-palkinnon: ”Evoluutio on parasta insinööritaitoa”

Frances_Arnold_Millennium_-630x400.jpg

 

Frances Arnold, suunnatun evoluution äiti, sai miljoonan euron teknologiapalkinnon.

Yhdysvaltalainen biokemisti Frances Arnold (s. 1956) sai tänään miljoonan euron arvoisen Millennium-teknologiapalkinnon suunnatuksi evoluutioksi kutsutusta innovaatiostaan. Sen ansiosta uusiutumattomia ja kalliita raaka-aineita voidaan korvata useilla teollisuuden aloilla.

Arnold kehitti uuden ja nopean tavan muokata proteiineja matkimalla laboratoriossa luonnonvalintaa. Menetelmällä voidaan luoda proteiineja, joita voidaan käyttää hyödyksi esimerkiksi uusiutuvan energian sovelluksissa ja lääkkeiden valmistuksessa.

Suunnatussa evoluutiossa (directed evolution) geenin dna-rakenteeseen tehdään sattumanvaraisesti mutaatioita, kuten luonnossakin tapahtuu. Muokatut geenit tuottavat aivan uudenlaisia proteiineja, joiden joukosta valitaan teollisuusprosessien kannalta hyödylliset.

”Suunnatulla evoluutiolla voidaan kiertää se tosiasia, ettei ihminen pysty ennustamaan laboratoriossa tuotettujen mutaatioiden vaikutusta proteiinien ominaisuuksiin”, palkittu Frances Arnold kertoo.

”Evoluutio on saanut aikaan planeettamme kauneimmat, monimutkaisimmat ja toimivimmat ratkaisut. Vain evoluution avulla voimme tuottaa sellaista, mitä emme kykene ennalta suunnittelemaan. Siksi tätä maailman parasta luonnon insinööritaitoa kannattaa käyttää hyödyksi.”

Arnoldin kehittämä menetelmä on käytössä sadoissa laboratorioissa ja yrityksissä ympäri maailmaa. Suunnatulla evoluutiolla valmistetaan esimerkiksi entsyymejä, jotka muuttavat kasvien selluloosaa biopolttoaineiksi tai kemikaaleiksi.

”Suunnattua evoluutiota voidaan hyödyntää biotekniikkaa käyttävillä teollisuuden aloilla, koska biokemialliset reaktiot perustuvat entsyymeihin”, sanoo kansainvälisen palkintolautakunnan puheenjohtaja, professori Jarl-Thure Eriksson.

 

Uusiutuviin raaka-aineisiin ja biotekniikkaan perustuvan vihreän kemianteollisuuden luominen on ollut yksi Arnoldin suurimmista tavoitteista.

”Koko urani ajan olen ollut huolestunut vahingosta, jota ihmiset aiheuttavat maapallolle ja toisilleen”, Arnold sanoo.

”Tieteellä ja teknologialla voimme radikaalisti pienentää kielteisiä vaikutuksiamme ympäristöön. Kaikkein tärkeintä on kuitenkin asenteiden muuttaminen, ja tämä on helpompaa, jos meillä on taloudellisesti varteenotettavia korvaajia haitalliselle toiminnalle.”

Arnoldin innovaation palkitseminen on juuri nyt hyvin ajankohtaista, sanoo Tekniikan Akatemia TAF:n hallituksen puheenjohtaja, professori Marja Makarow. ”Useat maat, Suomi mukaan lukien, pyrkivät vahvistamaan puhdasta teknologiaa käyttävää teollisuutta ja vihreää kasvua.”

Palkitun menetelmän tärkeäksi sovellutusalaksi on vihreän kemian ja uusiutuvan energian ohella noussut myös lääketeollisuus. Arnoldin innovaatiolla voidaan rakentaa entsyymejä entistä tehokkaampaan lääkkeiden valmistukseen. Menetelmällä on luotu useita lääkkeitä, esimerkiksi uudenlainen lääke tyypin 2 diabetekseen.

Frances Arnold toimii Caltechissa kemiantekniikan, biotekniikan ja biokemian professorina. Arnold on uransa alusta saakka ollut edelläkävijä aiemmin varsin miehisellä alalla. Hän on muun muassa ensimmäinen nainen, joka on valittu kaikkiin kolmeen USA:n kansalliseen tiedeakatemiaan.

”Toivon, että nuoret naiset voivat nähdä itsensä minun paikalleni. Haluaisin palkitsemiseni korostavan sitä, että naiset pystyvät rakentamaan vankan tiede- ja teknologiauran, vaikuttamaan maailmaan ja saamaan tunnustusta”, Arnold sanoo.

 

Tekniikan Akatemia TAF jakoi Millennium-palkinnon nyt seitsemännen kerran.

Tähän mennessä elektroniikka ja tietotekniikka ovat olleet hallitsevassa asemassa. Ensimmäisenä palkittiin webin kehittäjä Tim Berners-Lee vuonna 2004.

Biotekniikasta palkintoja ovat saaneet aiemmin Robert Langer biomateriaaleista (2008) ja Shinya Yamanaka kantasoluista (2012).