Gust. Komppa-palkinto 2024 julkistettiin 13.12.2024 Suomalaisten Kemistien Seuran pikkujoulukokouksessa Kansallisteatterissa. Kompan palkinto jaetaan vuosittain edellisen vuoden parhaasta kemian alan väitöskirjasta. Valintatoimikunta esitti Gust. Kompan palkinnon jakamista tekniikan tohtori Sofia Julinin Aalto yliopistosta sekä filosofian tohtori Christina Jägerin Helsingin yliopistosta kesken. Lue lausunto alta. (Read in English here.)

Gust. Komppa -palkitut 2024 Christina Jäger (vas.) ja Sofia Julin. Kuva © Maarja Kotkas

Gust. Kompan palkinnon arvostelulautakunta kokoontui 10.10.2024 tekemään valinnan vuoden 2023 parhaasta kemian alan väitöskirjasta. Palkintoehdotuksia pyydettiin jokaiselta kemian laitokselta tai osastolta, ja kaikilla heillä oli oikeus esittää enintään kolmea ehdokasta. Yliopistoilta saapui yhteensä 13 ehdotettua erittäin laadukasta väitöskirjatyötä. Arvostelulautakunta tahtoo jälleen kiittää yleisesti kaikkien ehdotettujen töiden erityisen korkeaa tasoa. Työt edustivat laajasti kemian tutkimusta ja sen yhteiskunnallista relevanssia. Valintalautakunta päätyi konsensusratkaisuunsa seikkaperäisen keskustelun ja harkinnan jälkeen. Arvioinnin pohjana huomioitiin väitöskirjatöiden tieteellinen ansiokkuus, tutkimusten laaja-alaisuus ja niihin liittyvä menetelmäosaaminen, tieteellisen tiedon kerronnan fokusointi, töiden mahdollinen tieteellinen vaikuttavuus, tutkijan oman työn rooli työn toteuttamisessa sekä väitöskirjatyön visuaalisuus ja luettavuus. Valintalautakunta esittää, että Gust. Kompan palkinto vuonna 2024 jaetaan kahden kemian väitöskirjatutkimuksen kesken. 

Valintatoimikunta esittää vuoden 2024 Gust. Kompan palkinnon jakamista tekniikan tohtori Sofia Julinin Aalto yliopistosta sekä filosofian tohtori Christina Jägerin Helsingin yliopistosta kesken. 

Sofia Julinin väitöskirjassa ”DNA Origami as a Tool for Assembling Functional Biohybrid Nanomaterials” tavoitteena oli rakentaa toiminnallisia biohybridimateriaaleja, joilla on korkea rakenteellinen järjestys. ”DNA origami” -tekniikka mahdollistaa räätälöityjä, hyvin määriteltyjä ja hyvin tuotettavissa olevia DNA-pohjaisia rakenteita, ja voisi siksi auttaa kehittämään edistyneempiä toiminnallisia nanomateriaaleja. Tutkimuksessa selvitettiin erityisesti, miten DNA origameja voidaan käyttää ohjaamaan korkeamman asteen itsejärjestymistä räätälöimällä rakenteiden paikallisia sähkövarauksia, rakennusyksiköiden kokoa ja muotoa. Samalla saadaan tietoa erilaisten DNA origami -kokoonpanojen vaikutuksesta bionanomateriaalien dynaamisiin, sähköisiin ja rakenteellisiin ominaisuuksiin, jotka osallistuvat rakenteiden itsejärjestäytymiseen, rakenteiden selektiiviseen purkamiseen tai ulkoisten ärsykkeiden käyttömahdollisuuksiin rakenteiden uudelleen järjestämisessä. 

Väitöskirja muodostui 4 kansainvälisissä julkaisusarjoissa julkaistusta artikkelista sekä laadukkaasta yhteenvedosta. Väitöstutkimuksessa sovellettiin laajasti erilaisia kemian rakenneanalyysin menetelmiä. Kokonaisuudessaan väitöskirjatutkimus osoittaa erinomaista tieteellistä osaamista ja tutkimuksen tavoitteiden, tulosten ja vaikuttavuuden sujuvaa kirjallista kuvausta. 

Christina Jägerin väitöskirjassa ”C-N Bond Formation via Ene Reactions and Cycloadditions of Enzymatically Generated Nitroso Compounds” kehitettiin entsymaattisia työkaluja, jotka avaavat uusia väyliä C-N -sidosten muodostamiseen orgaanisessa syntetiikassa. Biokatalyyttityökalujen ja entsyymien avulla käytettävissä olevan reaktiovalikoiman laajentaminen on tällä hetkellä kuuma aihe biokatalyysin alalla. Tämän väitöskirjatutkimuksen löydökset paljastavat erityisen kemiallisesti suotuisan ja toiminnallisesti yksinkertaisen biokatalyyttisen menetelmän, joka on laajasti sovellettavissa itsenäisenä työkaluna, mutta joka voidaan myös toteuttaa monivaiheisissa ja peräkkäisissä reaktioissa, jotka tuottavat arvokkaita orgaanisen syntetiikan rakenneyhdisteitä. Erityisenä tieteellisenä läpimurtona on käyttää rautaan ja kupariin liittyviä entsyymejä katalysoimaan nitrosoeeni- tai nitroso-Diels-Alder reaktioita. 

Väitöskirja perustuu kolmeen korkeatasoiseen tieteelliseen julkaisuun, jonka lisäksi väitöskirja sisältää erityisen ansiokkaan kirjallisuusyhteenvedon. Työn kokeellinen osuus sisältää suuren orgaanisten synteesien kokoelman, joiden avulla on pystytty selvittämään käyttökelpoisia reaktio-olosuhteita – ja polkuja, mutta myös reaktiomekanismeja. Tulokset ovat oleellisia entsyymien jatkosoveltamisessa muun muassa biokatalyysissä ja lääkekemiassa, erityisesti kehitettäessä stereoselektiivistä syntetiikkaa.  

Molemmat väitöskirjat edustavat erittäin korkeaa tieteellistä tasoa, ja ne koostuvat useista oman alansa edustavista, korkean vaikuttavuuden tutkimusartikkeleista. Tämän lisäksi arvostelulautakuntaa ilahdutti suuresti se, että töissä heijastuu erittäin laaja menetelmäosaaminen, jonka tuloksena töissä on sovellettu laajasti eri menetelmiä tutkittavien kemiallisten kohteiden kehittämiseen, tuottamiseen ja analysointiin. Palkittavaksi valikoitujen tutkimusten aihepiirit vahvistavat näkemystä kemian perustutkimuksen merkityksestä tulevaisuuden sovellusten pohjana. Palkittavat työt myös osoittavat Suomessa yliopistoissa tehtävän kemian tutkimuksen korkeaa laatua ja merkityksellistä uuden tiedon luomista. Palkintolautakunta toivoo, että nyt palkittavat tutkijat ja heidän tutkimustyönsä toimivat myös roolimalleina, innoittajina ja tulevaisuuden kemistien rohkaisijoina syventyä kemian ilmiöiden ja kestävän kehityksen ratkaisumallien toteuttamiseen. 

Palkintolautakunta esittää täten yksimielisesti Gust. Kompan palkinnon 2024 jakamista tekniikan tohtori Sofia Julinille ja filosofian tohtori Christina Jägerille.

Palkinto julkistettiin Suomalaisten Kemistien Seuran pikkujoulukokouksessa Kansallisteatterissa 13.12.2024. Kuva © Maarja Kotkas

Filosofian tohtori Christina Jäger Helsingin yliopistosta takanaan professori Jan Deska, SKS:n puheenjohtaja FT Miia Mäntymäki sekä tekniikan tohtori Sofia Julin Aalto-yliopistosta takanaan professori Mauri Kostiainen. Kuva © Maarja Kotkas

Lue Kemia-lehden juttu ja palkittujen haastattelut

Vasemmalla Jussi Isokuortti (kuva: Christina Palma), oikealla Janne Naapuri.

Gust. Kompan palkinnon arvostelulautakunta kokoontui 26.10.2023 tekemään valinnan vuoden 2022 parhaasta kemian alan väitöskirjasta. Palkintoehdotuksia pyydettiin jokaiselta kemian laitokselta tai osastolta, ja kaikilla heillä oli oikeus esittää enintään kolmea ehdokasta. Yliopistoilta saapui yhteensä 9 ehdotettua erittäin laadukasta väitöskirjatyötä. Arvostelulautakunta tahtoo jälleen kiittää yleisesti kaikkien ehdotettujen töiden erityisen korkeaa tasoa. Työt edustivat laajasti kemian yhteiskunnallista relevanssia, ja valintalautakunta päätyi ratkaisuunsa seikkaperäisen keskustelun ja harkinnan jälkeen. Lopputuloksena arvostelulautakunta päätyi konsensukseen, jossa huomioitiin töiden laaja-alaisuus, menetelmäosaaminen, tieteellisen tiedon kerronnan fokusointi, töiden tieteellinen vaikuttavuus, tutkijan oman työn rooli työn toteuttamisessa sekä väitöskirjatyön visuaalisuus ja luettavuus. Valintalautakunta esittää, että Gust. Kompan palkinto jaetaan kahden eri kemian tutkimuksen osa-alueita edustavien väitöskirjojen kesken. 

Valintatoimikunta esittää vuoden 2023 Gust. Kompan palkinnon jakamista tekniikan tohtori Jussi Isokuorttin Tampereen teknillisestä yliopistosta sekä tekniikan tohtori Janne Naapurin Aalto yliopistosta kesken. 

Jussi Isokuorttin väitöskirjassa ”Triplet energy transfer in photon upconversion and photoswitching” on tutkittu triplettienergian siirtoa erityisesti triplettifuusioon perustuvan valon ylöskonversion ja valokytkemisen yhteydessä. Valon ylöskonversio triplettifuusiolla perustuu valon energian keräämiseen metastabiileihin triplettitiloihin, jotka voivat fuusioitua muodostaen korkeamman energian virittyneitä singlettitiloja. Triplettienergian siirto on siis erottamaton osa triplettifuusioon perustuvaa ylöskonversiota. Valokytkeminen tai valoisomerointi tarkoittaa molekyylien rakenteen ja siten niiden ominaisuuksien ohjaamista valolla. Joidenkin valokytkinten, kuten tässä väitöskirjassa käytettyjen atsobentseenien, isomerointi voidaan suorittaa triplettienergian siirron avulla. Tämä työ syventää tietoa triplettienergian siirrosta ja sen hallinnasta valon ylöskonversiossa ja valokytkemisessä, mikä viitoittaa niiden käyttöönottoa käytännön sovelluksissa. Virittyneitä triplettitiloja hyödyntäviä valokäyttöisiä prosesseja voidaan käyttää esimerkiksi kestävämpien teknologisten valmistusmenetelmien ja synteesien, tehokkaamman aurinkoenergian tuotannon, turvallisempien ja tehokkaampien hoitomuotojen, sekä herkempien anturien ja kuvantamisen kehittämisessä.

Janne Naapurin väitöskirjatyössä ”Biocatalytic and chemoenzymatic synthesis of O-heterocycles from allenols” on kehitetty uusia biokatalyyttisiä allenolien syklisointireaktioita synteettisesti hyödyllisten furaani- ja pyraani-rakenteiden muodostamiseksi taloudellisesti ja ekologisesti kannattavissa kemoentsymaattisissa, yhden astian prosesseissa. Tutkimustuloksia pystyttiin hyödyntämään heterogeeniseen katalyysiin, jossa entsyymejä ja metallinanopartikkeleita yhdistäviä biohybridimateriaaleja käytettiin kaksoisaktiivisina katalyytteinä. Näin tuotettuja biohybridejä pystyttiin kaksoistoimintansa ansiosta käyttämään katalyytteinä prosessin eri reaktiovaiheissa. Tutkimuksessa selvisi myös, että lipaasit ja hopea-nanopartikkelit yhdistävien biohybridien käyttö ainoina, hyvin selektiivisinä katalyytteinä soveltuivat enantiopuhtaiden dihydrofuraanien tuottamiseen. Käytetyt menetelmät ja kehitetyt biosynteesit edustavat pitkälle vietyä, systemaattista ja selektiivistä synteettistä osaamista, joka mahdollistaa ympäristöystävällisten kemiallisten tuotteiden suunnittelun ja tuottamisen. 

Molemmat väitöskirjat edustavat erittäin korkeaa tieteellistä tasoa, ja ne koostuvat useista, oman alaansa edustavista, korkean vaikuttavuuden tutkimusartikkeleista. Tämän lisäksi arvostelulautakuntaa ilahdutti suuresti se, että töissä heijastuu erittäin laaja menetelmäosaaminen ja tutkimusryhmien välinen tieteellinen vuorovaikutusverkosto, jonka tuloksena töissä on sovellettu laajasti eri menetelmiä tutkittavien kemiallisten kohteiden kehittämiseen, tuottamiseen ja analysointiin. Ottaen huomioon tutkimusten aihepiirit – Isokuorttilla valokennoihin liittyvä fysiko-kemiallinen teoreettinen ja kokeellinen osaaminen sekä Naapurilla biokatalyytteihin liittyvän, kestävään kehitykseen nivoutuvan synteesisuunnittelun ja syntetiikan toteutuksen – nämä vahvistavat näkemystä töiden merkittävyydestä tieteelliselle yhteisölle, kemian yliopisto-opetuksen oppimateriaaleina sekä yhteiskunnallisesti merkittävän perustutkimuksen roolista yhteiskunnallisen kemian osaamisen kehittämisen näkökulmista. 

Palkintolautakunta esittää täten yksimielisesti täydessä konsensuksessa Gust. Kompan palkinnon jakamista poikkeuksellisesti tekniikan tohtori Isokuorttille ja tekniikan tohtori Naapurille.

Helsingissa 26.10.2023
Gust. Kompan palkinnon arvostelulautakunta

Lue Kemia-lehden juttu ja palkittujen haastattelut

Suomalaisten Kemistien Seuran puheenjohtaja Leena Otsomaa, palkittu Janne Naapuri ja väitöskirjan ohjaaja Jan Deska. Kuva: Juho Leikas

Jussi Isokuortti osallistui palkintojen jakoon etänä Yhdysvalloista.

Gust. Komppa -palkitut julkistettiin 1.12.2023 Kansallisteatterissa SKS:n pikkujoulukokouksen yhteydessä. Kuva: Juho Leikas