Millenniumpriset för teknologi 2016 tilldelas biokemisten Frances Arnold – den riktade evolutionens moder introducerade naturligt urval i laboratorierna

Tack vare Frances Arnolds innovationer kan industriproduktion som använder icke-förnybara och dyra råmaterial inom många branscher ersättas med metoder som främjar hållbar utveckling. Millenniumpriset för teknologi beviljas för tekniska innovationer av högsta klass och delades nu ut för sjunde gången.

Den 24 maj tilldelades den amerikanska biokemisten Frances Arnold Millenniumpriset för teknologi av Teknikakademien TAF. Prisbeloppet är en miljon euro. Arnolds banbrytande innovation, riktad evolution (directed evolution), efterliknar i laboratorieförhållanden det naturliga urvalet. Metoden gör det möjligt att skapa nya och bättre proteiner som kan utnyttjas exempelvis i tillämpningar rörande förnybar energi och i läkemedelstillverkning.

Med riktad evolution är det möjligt att ge enzymer egenskaper som är nyttiga för mänskligheten och som inte skulle utvecklas utan mänsklig styrning. Frances Arnolds metod är revolutionerande i och med att man nu kan göra slumpmässiga mutationer i DNA:t i en önskad gen, på samma sätt som i naturen. De modifierade generna producerar helt nya slag av proteiner bland vilka man kan välja de som lämpar sig för industriella processer.

– Med riktad evolution är det möjligt att kringgå det faktum att människan inte kan förutsäga vilken effekt laboratorieproducerade mutationer har på proteiners egenskaper. Evolutionen har skapat de vackraste, mest komplicerade och bäst fungerande lösningarna på vår planet. Bara med dess hjälp kan vi producera sådant som inte går att planera i förväg. Därför lönar det sig att utnyttja naturens ingenjörsskicklighet, den bästa i världen, säger prisvinnaren Frances Arnold.

Arnolds innovationer har revolutionerat den tidigare långsamma och dyra proteinmodifieringen, och hennes metoder används i hundratals laboratorier och företag runtom i världen. Inom tillverkningen av bland annat bränslen, pappersprodukter, läkemedel, textiler och jordbrukskemikalier ersätter modifierade proteiner processer som är dyra eller som använder fossila råvaror.

Grön kemi och revolutionerande läkemedel

I centrum för riktad evolution står enzymer som i naturen fungerar som katalysatorer för omvandling av kemiska föreningar.

– Riktad evolution kan utnyttjas inom industrigrenar som använder bioteknik eftersom biotekniska reaktioner bygger på enzymer, säger professor Jarl-Thure Eriksson, ordförande för den internationella priskommittén.

Med riktad evolution framställs till exempel enzymer som omvandlar växternas cellulosa till biobränsle eller kemikalier. Att skapa en grön kemiindustri som bygger på förnybara råvaror och bioteknik har varit ett av Arnolds viktigaste mål.

– Under hela min karriär har jag oroat mig över den skada vi tillfogar jorden och varandra. Med vetenskapens och teknologins hjälp kan vi radikalt minska våra skadliga effekter på miljön. Viktigast av allt är ändå att förändra attityderna, och det sker lättare om vi har ekonomiskt beaktansvärda alternativ till skadlig praxis, menar Arnold.

– Att belöna Frances Arnolds innovation är just nu mycket aktuellt, eftersom många länder, däribland Finland, idag tar sikte på grön tillväxt och ren teknik, säger professor Marja Makarow, Teknikakademien TAF:s styrelseordförande.

Förutom grön kemi och förnybar energi har också läkemedelsindustrin blivit ett viktigt tillämpningsområde för den prisbelönta metoden. Med Arnolds innovation är det möjligt att skapa enzymer för läkemedelstillverkning. Metoden har redan resulterat i effektivare processer för tillverkning av flera läkemedel, exempelvis en ny typ av läkemedel för diabetes typ 2.

Stark rollmodell för kvinnor

Frances Arnold är professor i kemiteknik, bioteknik och biokemi vid Caltech (California Institute of Technology). Hon har från första början av sin karriär varit en föregångare inom en forskningsgren som förr var starkt mansdominerad. Bland annat är hon den första kvinnan som valts in i alla tre nationella vetenskapsakademier i USA.

– Jag hoppas att unga kvinnor en dag kan se sig själva i min position. Jag önskar att mitt pris visar att kvinnor kan skapa en framgångsrik karriär inom vetenskap och teknologi och att de kan påverka världen och vinna erkänsla, säger Frances Arnold.

• Millenniumpriset för teknologi är ett finländskt pris som tilldelas personer som utvecklat teknologi som främjar människornas livskvalitet och hållbar utveckling. Priset delas ut vartannat år av den oberoende stiftelsen Teknikakademien TAF. Vinnaren väljs av Teknikakademiens styrelse på förslag av den internationella priskommittén.