НЕЖ­ДАН­НО ЗА­СЛУ­ЖЕН­НО

Ogonyok - - РОССИЯ И МИР|СОБЫТИЕ - Ки­рилл Жу­рен­ков

НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕ­МИИ – 2017 ПО­КА­ЗА­ЛИ, ГДЕ НАУКА СО­ВЕР­ШИ­ЛА ПРОРЫВ И ДА­ЖЕ РЕВОЛЮЦИЮ, А ЗАОДНО ПОЗНАКОМИЛИ МИР С ТЕ­МИ, КТО ЗА ЭТИМ СТО­ИТ

Но­бе­лев­ская неделя, как все­гда, пол­на сюр­при­зов: ни один из экс­перт­ных про­гно­зов о бу­ду­щих ла­у­ре­а­тах так и не сбыл­ся. По уме­нию дер­жать ин­три­гу Но­бе­лев­ский ко­ми­тет даст фо­ру да­же звез­дам шоу-биз­не­са. На­пом­ним: еже­год­но, в пред­две­рии вру­че­ния этой са­мой пре­стиж­ной пре­мии ми­ра, экс­пер­ты и бук­ме­ке­ры пы­та­ют­ся уга­дать — ко­му же до­ста­нет­ся за­вет­ная ме­даль. И ча­ще все­го не уга­ды­ва­ют. Так бы­ло в этот раз, к при­ме­ру, с пре­ми­ей по ме­ди­цине и фи­зио­ло­гии.

МЕ­ДИ­ЦИ­НА: БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧА­СЫ

В ны­неш­нем го­ду ком­па­ния Clarivate Analytics (быв­шее под­раз­де­ле­ние Thomson Reuters), вы­да­ю­щая са­мые ав­то­ри­тет­ные нобелевские про­гно­зы (ана­ли­ти­ки опи­ра­ют­ся, в част­но­сти, на ци­ти­ру­е­мость уче­ных), ста­ви­ла на трех фа­во­ри­тов: Лью­и­са Кэнт­ли — за от­кры­тие сиг­наль­но­го пу­ти фос­фо­и­но­зи­тид-3-ки­на­зы и вы­яс­не­ние его ро­ли в ро­сте опу­хо­лей, Кар­ла Фри­сто­на — за вклад в ана­лиз дан­ных, по­лу­чен­ных в ре­зуль­та­те ви­зу­а­ли­за­ции моз­га, и, на­ко­нец, на Юань Чан­га и Пат­ри­ка Му­ра — за от­кры­тие ви­ру­са гер­пе­са че­ло­ве­ка 8-го ти­па. Но­бе­лев­ский ко­ми­тет про­гно­зы по­сра­мил: пре­мия до­ста­лась груп­пе уче­ных из США — Май­к­лу Ян­гу, Джеф­ф­ри Хол­лу и Май­к­лу Рос­ба­шу, ко­то­рые от­кры­ли мо­ле­ку­ляр­ные ме­ха­низ­мы, кон­тро­ли­ру­ю­щие цир­кад­ный ритм. За непо­нят­ны­ми тер­ми­на­ми — яв­ле­ние, зна­ко­мое каж­до­му че­ло­ве­ку.

— Но­бе­лев­ская пре­мия все­гда удив­ля­ет,— рас­суж­да­ет на­уч­ный ре­дак­тор ав­то­ри­тет­но­го пор­та­ла Indicator.ru Алек­сей Па­ев­ский.— К при­ме­ру, пре­мию по фи­зио­ло­гии и ме­ди­цине не смог пред­ска­зать ни­кто — экс­пер­ты по­че­му-то да­же не смот­ре­ли в эту сто­ро­ну. А ведь она аб­со­лют­но за­слу­жен­на.

«Ого­нек» по­про­сил про­ком­мен­ти­ро­вать суть от­кры­тия Алек­сан­дру Пуч­ко­ву, стар­ше­го на­уч­но­го со­труд­ни­ка ла­бо­ра­то­рии ней­ро­био­ло­гии сна и бодр­ство­ва­ния Института выс­шей нерв­ной де­я­тель­но­сти и ней­ро­фи­зио­ло­гии РАН.

— Все про­сто: прак­ти­че­ски у всех жи­вых су­ществ на пла­не­те есть внут­рен­ний ритм, ко­то­ро­му они под­чи­ня­ют­ся и ко­то­рый син­хро­ни­зи­ро­ван с сут­ка­ми,— объ­яс­ня­ет экс­перт.— На­при­мер, мы бодр­ству­ем днем и спим но­чью, под­чи­ня­ясь это­му рит­му.

По сло­вам Пуч­ко­вой, уче­ные по­ста­ра­лись разо­брать­ся, как ра­бо­та­ет этот ритм — экс­пе­ри­мен­ти­ро­ва­ли на муш­ках-дро­зо­фи­лах. Ока­за­лось: у му­шек есть ге­ны, ко­то­рые «ре­гу­ли­ру­ют» друг дру­га, сти­му­ли­руя или по­дав­ляя ак­тив­ность, и это впи­сы­ва­ет­ся в 24-ча­со­вой цикл. При­чем речь не толь­ко о сне — тем же рит­мам у че­ло­ве­ка под­чи­ня­ет­ся тем­пе­ра­ту­ра те­ла, дав­ле­ние кро­ви, об­мен ве­ществ... По су­ти, да­же ес­ли по­са­дить че­ло­ве­ка в пе­ще­ру, где не вид­но ни Лу­ны, ни Солн­ца, он все рав­но бу­дет под­чи­нять­ся цир­кад­ным рит­мам.

Но де­ло, ко­неч­но, не толь­ко в том, что стал по­ня­тен сам ме­ха­низм — у от­кры­тия есть и вполне прак­ти­че­ское при­ло­же­ние. Это во­об­ще од­на из осо­бен­но­стей Но­бе­лев­ской пре­мии по ме­ди­цине и фи­зио­ло­гии: очень ча­сто она име­ет при­клад­ное зна­че­ние, так же как и пре­мия по хи­мии.

— От­кры­тие мо­ле­ку­ляр­ных ме­ха­низ­мов цир­кад­ных рит­мов ока­за­лось важ­но не толь­ко для фун­да­мен­таль­ной на­у­ки,— го­во­рит Алек­сандра Пуч­ко­ва.— Уче­ные се­го­дня пы­та­ют­ся разо­брать­ся, как на эти рит­мы вли­я­ет на­след­ствен­ность или как с ни­ми свя­за­ны раз­лич­ные бо­лез­ни. На­при­мер, ока­за­лось, что на­ру­ше­ние при­выч­ной су­точ­ной рит­ми­ки — фак­тор рис­ка раз­ви­тия диа­бе­та 2-го ти­па и дру­гих за­бо­ле­ва­ний. А борь­ба с джетла­гом при пе­ре­се­че­нии ча­со­вых по­я­сов? А по­мощь смен­ным ра­бот­ни­кам, бодр­ству­ю­щим по но­чам? Сфе­ра для прак­ти­че­ско­го при­ме­не­ния от­кры­тия необъ­ят­на.

За­нят­ный факт: экс­пе­ри­мен­ты на муш­ках-дро­зо­фи­лах про­хо­ди­ли еще в 1970-х, а пре­мию уче­ные по­лу­чи­ли толь­ко се­го­дня, спу­стя 40 лет. Жур­на­ли­сты, есте­ствен­но, сра­зу же отыс­ка­ли всех ла­у­ре­а­тов, так вот один из них, Джеф­ф­ри Холл, те­перь жи­вет с се­мью со­ба­ка­ми и кол­лек­ци­ей «хар­ле­ев» в аме­ри­кан­ской глу­ши, в шта­те Мэн, в го­род­ке под на­зва­ни­ем... Кем­бридж — та­кие вот стран­ные на­уч­ные пе­ре­се­че­ния. Джеф­ф­ри, есте­ствен­но, ис­кренне уди­вил­ся пре­мии: он, мол, ни­ко­гда на нее не на­де­ял­ся. Да и кто на­де­ет­ся?

— Ис­сле­до­ва­ния — это су­ро­вая до­ро­га, на­пол­нен­ная тру­дом, и в ос­нов­ном, всле­пую,— за­явил но­вый но­бе­лев­ский ла­у­ре­ат ре­пор­те­рам.

ФИЗИКА: ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЭЙНШТЕЙНА

В от­ли­чие от пре­мии по ме­ди­цине… о при­клад­ном зна­че­нии от­кры­тия, ко­то­рое по­лу­чи­ло пре­мию по фи­зи­ке, во­прос по­ка не сто­ит. За­то на­уч­ное труд­но пе­ре­оце­нить. Как го­во­рят экс­пер­ты «Огонь­ка», да­же от­кры­тие бо­зо­на Хиггса в срав­не­нии с ним ка­жет­ся до­воль­но скром­ным. Итак, за ре­ша­ю­щий вклад в де­тек­тор LIGO и на­блю­де­ние гра­ви­та­ци­он­ных волн Но­бе­лев­скую пре­мию по­лу­чи­ли аме­ри­кан­цы Рай­нер Вайсс, Бар­ри Ба­риш и Кип Торн. Ка­ко­вы бы­ли их шан­сы? В уче­ном со­об­ще­стве утвер­жда­ют, что бо­лее 50 про­цен­тов, ведь толь­ко за про­шед­ший год эти ис­сле­до­ва­те­ли со­бра­ли с де­ся­ток дру­гих пре­стиж­ных на­уч­ных пре­мий...

— Гра­ви­та­ци­он­ные вол­ны пред­ска­зал еще сто лет на­зад Аль­берт Эйн­штейн на ос­но­ве об­щей тео­рии от­но­си­тель­но­сти,— объ­яс­ня­ет участ­ник кол­ла­бо­ра­ции LIGO, профессор МГУ и на­уч­ный ди­рек­тор Рос­сий­ско­го кван­то­во­го центра Ми­ха­ил Го­ро­дец­кий.— С кон­ца 1960-х на­ча­лись по­пыт­ки об­на­ру­жить неуло­ви­мые вол­ны экс­пе­ри­мен­таль­но, и вот в 2015 го­ду их впер­вые смог­ли на­пря­мую на­блю­дать с по­мо­щью ла­зер­ных гра­ви­та­ци­он­ных ан­тенн. Так что Но­бе­лев­скую пре­мию вру­чи­ли до­воль­но опе­ра­тив­но — все­го лишь па­ру лет спу­стя.

По­нять суть ис­сле­до­ва­ния слож­но без неболь­шо­го по­яс­не­ния: ока­зы­ва­ет­ся, все те­ла во Все­лен­ной, от пла­нет до лю­дей, под дей­стви­ем гра­ви­та­ци­он­ных волн, вы­зван­ных раз­лич­ны­ми ка­та­стро­фа­ми в кос­мо­се, ме­ня­ют свои раз­ме­ры сот­ни раз в се­кун­ду. Та­кие из­ме­не­ния раз­ме­ров спе­ци­аль­но со­здан­ных боль­ших ан­тенн

(ин­тер­фе­ро­мет­ров) и ре­ги­стри­ру­ют с по­мо­щью ла­зер­ных лу­чей. Наи­бо­лее силь­ные вол­ны воз­ни­ка­ют в кос­мо­се, на­при­мер, ко­гда две тя­же­лые звез­ды вра­ща­ют­ся, сбли­жа­ясь, од­на во­круг дру­гой. И тут от­кры­тие, по­лу­чив­шее пре­мию, смы­ка­ет­ся с од­ной из са­мых по­пу­ляр­ных на­уч­ных тем по­след­не­го вре­ме­ни — чер­ны­ми ды­ра­ми, ведь наи­бо­лее мощ­ные вол­ны по­лу­ча­ют­ся как раз при сбли­же­нии ней­трон­ных звезд или чер­ных дыр — в по­след­ние се­кун­ды пе­ред столк­но­ве­ни­ем.

— Мы име­ем де­ло, по­жа­луй, с по­след­ним под­твер­жде­ни­ем об­щей тео­рии от­но­си­тель­но­сти,— го­во­рит Ми­ха­ил Го­ро­дец­кий.— Не то что­бы в ней еще кто­то со­мне­вал­ся, но та­кое подтверждение бы­ло необ­хо­ди­мо. Оно рас­ши­ря­ет на­ши зна­ния о Все­лен­ной, поз­во­ля­ет, как го­во­рит­ся, на­чать но­вую стра­ни­цу. Не ме­нее важ­но это от­кры­тие и для тео­рии чер­ных дыр. Рань­ше бы­ло из­вест­но про су­ще­ство­ва­ние неболь­ших чер­ных дыр и, на­про­тив, сверх­мас­сив­ных чер­ных дыр в цен­тре га­лак­ти­ки, а вот о про­ме­жу­точ­ных, раз­ме­ром по­ряд­ка 20–30 сол­неч­ных масс, из­вест­но не бы­ло. Ре­ги­стра­ция гра­ви­та­ци­он­ных волн до­ка­за­ла их су­ще­ство­ва­ние, те­перь мы зна­ем это до­сто­вер­но.

Впро­чем, по сло­вам Го­ро­дец­ко­го, вли­я­ние про­ек­та ока­за­лось ши­ре, чем мож­но бы­ло пред­по­ла­гать: со­зда­ние ан­тенн по­тре­бо­ва­ло раз­ра­бот­ки мно­гих тео­рий (на­при­мер, тео­рии твер­до­го те­ла, фун­да­мен­таль­ных шу­мов, кван­то­вых из­ме­ре­ний), а в экс­пе­ри­мен­таль­ном плане бы­ли раз­ви­ты ве­щи, ко­то­рые ра­нее ка­за­лись немыс­ли­мы, на­при­мер сверх­ста­биль­ные и сверх­мощ­ные ла­зе­ры, боль­шие су­пер­зер­ка­ла, сверх­чи­стые ма­те­ри­а­лы...

— Лю­бой боль­шой фи­зи­че­ский про­ект, ко­то­рый тре­бу­ет слож­ной ре­а­ли­за­ции, ста­но­вит­ся толч­ком к раз­ви­тию но­вых тех­но­ло­гий, а они, в свою оче­редь, на­хо­дят при­ме­не­ние не толь­ко в на­у­ке, но и в тех­ни­ке,— поды­то­жи­ва­ет экс­перт.

Ин­те­рес­но, что имен­но в этом от­кры­тии хо­ро­шо про­сле­жи­ва­ет­ся рус­ский след. В 2017-м рос­си­я­нам не до­ста­лось ни од­но­го из на­уч­ных Но­бе­лей (хо­тя сре­ди воз­мож­ных пре­тен­ден­тов ана­ли­ти­ки на­зы­ва­ли со­вет­ско­го и рос­сий­ско­го аст­ро­фи­зи­ка Ра­ши­да Сю­ня­е­ва), од­на­ко без на­ших уче­ных все же не обо­шлось. Над изу­че­ни­ем гра­ви­та­ци­он­ных волн ра­бо­та­ла це­лая меж­ду­на­род­ная кол­ла­бо­ра­ция — око­ло 20 стран, бо­лее сот­ни на­уч­ных ин­сти­ту­тов, по­ряд­ка ты­ся­чи участ­ни­ков. Сре­ди них бы­ли и рос­сий­ские груп­пы — с фи­зи­че­ско­го фа­куль­те­та МГУ и из Института при­клад­ной фи­зи­ки РАН в Ниж­нем Нов­го­ро­де (его воз­глав­ля­ет но­вый пре­зи­дент РАН Алек­сандр Сер­ге­ев), а од­но­му из пи­о­не­ров гра­ви­та­ци­он­ных исследований в ми­ре, недав­но скон­чав­ше­му­ся рос­сий­ско­му фи­зи­ку Вла­ди­ми­ру Бра­гин­ско­му, в 70-х го­дах да­же пред­ла­га­ли воз­гла­вить всю кол­ла­бо­ра­цию. Что не­уди­ви­тель­но: на­уч­ный мир во мно­гом гло­ба­ли­зи­ро­ван, все зна­ют всех, и круп­ные от­кры­тия, по су­ти, де­ла­ют объ­еди­не­ния спе­ци­а­ли­стов из са­мых раз­ных стран (что, ко­неч­но, не от­ме­ня­ет на­ци­о­наль­ных школ). При­мер сле­ду­ю­щей пре­мии — по хи­мии — под­твер­жда­ет эту тен­ден­цию.

ХИМИЯ: ВГЛЯДЫВАЯСЬ В НЕВИДИМОЕ

От­кры­тие, за­слу­жив­шее пре­мию по хи­мии, по-сво­е­му не ме­нее ре­во­лю­ци­он­но. На сай­те Но­бе­лев­ско­го ко­ми­те­та так и на­пи­са­ли: оно от­кры­ва­ет но­вую эру для био­хи­мии.

Раз­бе­рем­ся: пре­мия при­суж­де­на швей­цар­цу Жа­ку Де­бу­ши, аме­ри­кан­цу Йо­ахи­му Фран­ку и Ри­чар­ду Хен­дер­со­ну из Кем­бри­джа (Ве­ли­ко­бри­та­ния) — за раз­ра­бот­ку крио­элек­трон­ной мик­ро­ско­пии для опре­де­ле­ния струк­ту­ры мо­ле­кул с вы­со­ким раз­ре­ше­ни­ем в рас­тво­ре. Как по­яс­ня­ют в Но­бе­лев­ском ко­ми­те­те, кар­тин­ка — это, по су­ти, ключ к по­ни­ма­нию. Мно­гие на­уч­ные про­ры­вы бы­ли свя­за­ны с успеш­ной ви­зу­а­ли­за­ци­ей объ­ек­тов, неви­ди­мых для че­ло­ве­че­ско­го гла­за. И вот здесь все упи­ра­ет­ся в тех­но­ло­гию... Крио­элек­трон­ная мик­ро­ско­пия поз­во­ли­ла за­пол­нить тем­ные ме­ста на био­хи­ми­че­ских кар­тах — там, где сле­пым ока­зы­ва­ет­ся не толь­ко че­ло­ве­че­ский глаз, но и мно­гие на­уч­ные ме­то­ды, на­при­мер по­пу­ляр­ный рент­ге­но­струк­тур­ный ана­лиз.

— Крио­элек­трон­ная мик­ро­ско­пия бы­ла в мо­ем лич­ном шорт-ли­сте на Но­бе­лев­скую пре­мию,— го­во­рит ру­ко­во­ди­тель Груп­пы флу­о­рес­цент­ных кра­си­те­лей для био­тех­но­ло­гий Института био­ор­га­ни­че­ской хи­мии Алек­сей Па­хо­мов.— Это ме­тод опре­де­ле­ния про­стран­ствен­ной струк­ту­ры слож­ных бел­ков и их ком­плек­сов, фер­мен­тов, ви­ру­сов, к то­му же в бо­лее-ме­нее род­ной сре­де. По­че­му это важ­но? С на­уч­ной точ­ки зре­ния ин­те­рес­но про­ник­нуть в струк­ту­ру тех же бел­ков, по­нять, как они функ­ци­о­ни­ру­ют в жи­вых си­сте­мах, зна­ние о струк­ту­ре в ко­неч­ном сче­те поз­во­ля­ет по­нять, ка­ко­ва их роль в тех или иных фи­зио­ло­ги­че­ских про­цес­сах. Функ­ция в био­ло­гии все­гда на­чи­на­ет­ся со струк­ту­ры, так что зна­ние о струк­ту­ре — это нечто ос­но­во­по­ла­га­ю­щее. Бла­го­да­ря это­му мы мо­жем по­нять, как устро­е­но жи­вое.

Прак­ти­че­ское при­ме­не­ние? Алек­сей Па­хо­мов раз­во­дит ру­ка­ми: об этом ра­но по­ка го­во­рить, се­го­дня от­кры­тие важ­но преж­де все­го для по­лу­че­ния но­вых фун­да­мен­таль­ных зна­ний, это ин­стру­мент для уче­ных в первую оче­редь. Но ин­стру­мент мощ­ней­ший.

Ин­те­рес­но, что крио­элек­трон­ная мик­ро­ско­пия — еще од­на но­вая раз­ра­бот­ка, ко­то­рая опе­ра­тив­но по­лу­чи­ла пре­стиж­ную пре­мию, Но­бе­лев­ский ко­ми­тет, что на­зы­ва­ет­ся, дер­жит ру­ку на пуль­се.

— Это срав­ни­тель­но мо­ло­дой ме­тод, пер­вая струк­ту­ра бы­ла сня­та в 1990 го­ду,— по­яс­ня­ет ре­дак­тор на­уч­но­го пор­та­ла Алек­сей Па­ев­ский.— Его ис­поль­зу­ют все ак­тив­нее, а в июне в МГУ да­же про­шла круп­ная кон­фе­рен­ция, по­свя­щен­ная имен­но крио­элек­трон­ной мик­ро­ско­пии. Вполне се­бе по­ка­за­тель.

Экс­перт, прав­да, ви­дит в этом ме­то­де пер­спек­ти­вы не толь­ко для фун­да­мен­таль­ной на­у­ки: воз­мож­ность рас­смот­реть бел­ки в их есте­ствен­ном со­сто­я­нии, услов­но го­во­ря, не в зоо­пар­ке, а в жи­вой при­ро­де, мо­жет ги­по­те­ти­че­ски по­мочь в раз­ра­бот­ке но­вых ан­ти­био­ти­ков, мак­си­маль­но эф­фек­тив­но воз­дей­ству­ю­щих на мо­ле­ку­ляр­ные ма­ши­ны — ри­бо­со­мы — в бак­те­ри­аль­ных клет­ках.

— Но­бель за­ве­щал при­суж­дать пре­мию за от­кры­тия, ко­то­рые при­нес­ли наи­боль­шую поль­зу че­ло­ве­че­ству, и се­го­дня пре­мии по фи­зио­ло­гии и ме­ди­цине и по хи­мии по­чти все­гда име­ют при­клад­ное зна­че­ние,— ре­зю­ми­ру­ет Па­ев­ский.— Но и пре­мия за фун­да­мен­таль­ное от­кры­тие по фи­зи­ке то­же оправ­дан­на — са­мо от­кры­тие неве­ро­ят­но важ­но. Мо­гу ска­зать так: каж­дая из этих на­уч­ных пре­мий — аб­со­лют­но за­слу­жен­на.

Для ла­у­ре­а­тов Но­бе­ля в ны­неш­нем го­ду есть и до­пол­ни­тель­ный бо­нус. По­нят­но, что вклад в на­у­ку не из­ме­рить день­га­ми, но де­неж­ное из­ме­ре­ние то­же важ­но: в 2012-м раз­мер пре­мии был умень­шен с 10 до 8 млн крон из-за фи­нан­со­вой тур­бу­лент­но­сти, те­перь, по­хо­же, ста­биль­ность вос­ста­нов­ле­на — в 2017-м по­бе­ди­те­ли по­лу­чат по 9 млн крон, или 1,1 млн дол­ла­ров США, каж­дый. При­ят­ное до­пол­не­ние к все­мир­ной сла­ве.

Но­бе­лев­ская пре­мия все­гда удив­ля­ет. К при­ме­ру, пре­мию по фи­зио­ло­гии и ме­ди­цине не смог пред­ска­зать ни­кто — экс­пер­ты по­че­му-то да­же не смот­ре­ли в эту сто­ро­ну. А ведь она аб­со­лют­но за­слу­жен­на

Но­бе­лев­ско­го ла­у­ре­а­та по ме­ди­цине и фи­зио­ло­гии Джеф­ф­ри Хол­ла но­вость о при­суж­де­нии пре­мии за­ста­ла в «мед­ве­жьем уг­лу» Аме­ри­ки, где он жи­вет с се­мью со­ба­ка­ми и кол­лек­ци­ей «хар­ле­ев»

Аме­ри­ка­нец Кип Торн, ла­у­ре­ат Но­бе­лев­ской пре­мии по фи­зи­ке, из­ве­стен не толь­ко как уче­ный, но и как кон­суль­тант зна­ме­ни­то­го филь­ма «Ин­тер­стел­лар». В Гол­ли­ву­де он те­перь свой че­ло­век

Ри­чард Хен­дер­сон из Ве­ли­ко­бри­та­нии вме­сте с кол­ле­га­ми по­лу­чил пре­мию по хи­мии — за раз­ра­бот­ку крио­элек­трон­ной мик­ро­ско­пии, поз­во­ля­ю­щей за­пол­нить тем­ные ме­ста на био­хи­ми­че­ских кар­тах. Вгля­ды­вать­ся в невидимое ему не при­вы­кать

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.