Рит­мы, вол­ны, за­мо­роз­ка

За что вру­чи­ли есте­ствен­но-на­уч­ные Но­бе­лев­ские пре­мии-2017

Profil - - СОДЕРЖАНИЕ - Алек­сей Па­ев­ский

За что вру­чи­ли есте­ствен­но-на­уч­ные Но­бе­лев­ские пре­мии-2017

Для лю­бо­го, кто пи­шет о на­у­ке, пер­вая не­де­ля ок­тяб­ря все­гда осо­бен­ная. С по­не­дель­ни­ка по сре­ду Но­бе­лев­ский ко­ми­тет на­зы­ва­ет от трех до де­вя­ти ла­у­ре­а­тов Но­бе­лев­ской пре­мии: сна­ча­ла по фи­зио­ло­гии или ме­ди­цине, за­тем – по фи­зи­ке, за­вер­шая все хи­ми­че­ской пре­ми­ей.

В этом го­ду ре­ше­ния, огла­шен­ные на спе­ци­аль­ных пресс-кон­фе­рен­ци­ях в Сток­голь­ме, бы­ли на лю­бой вкус: со­вер­шен­но неожи­дан­ное, аб­со­лют­но пред­ска­зу­е­мое и бо­лее-ме­нее «из лон­гли­ста». Са­мих же ла­у­ре­а­тов ока­за­лось мак­си­маль­ное ко­ли­че­ство, при­чем семь из де­вя­ти – аме­ри­кан­цы.

Фи­зио­ло­гия или ме­ди­ци­на: пре­мия за цир­кад­ные рит­мы

Пер­вой из боль­шой трой­ки на­уч­ных пре­мий тра­ди­ци­он­но при­суж­да­ет­ся пре­мия по фи­зио­ло­гии или ме­ди­цине. По­че­му-то в рус­ском язы­ке при­ня­то пи­сать со­юз «и» в на­зва­нии этой пре­мии, од­на­ко в за­ве­ща­нии Аль­фре­да Но­бе­ля чер­ным по бе­ло­му на­пи­са­но «или».

Эта пре­мия, как и все осталь­ные (не счи­тая пре­мии по эко­но­ми­ке, ко­то­рая на са­мом де­ле пре­мия па­мя­ти Но­бе­ля), при­суж­да­ет­ся с 1901 го­да. Од­на­ко за 117 лет по всем дис­ци­пли­нам бы­ло при­суж­де­но раз­ное ко­ли­че­ство пре­мий (мень­ше 117 – то вой­на по­ме­ша­ет, то Но­бе­лев­ский ко­ми­тет не до­го­во­рит­ся). Ес­ли го­во­рить о «ме­ди­цин­ской» пре­мии, то из 108 пре­мий за всю ис­то­рию бы­ло лишь две рос­сий­ские – и два ла­у­ре­а­та. Иван Пав­лов по­лу­чил пре­мию еди­но­лич­но в 1906 го­ду,

а Илья Меч­ни­ков, к то­му вре­ме­ни уже ра­бо­тав­ший в Па­ри­же, раз­де­лил с Пау­лем Эр­ли­хом пре­мию 1908 го­да. Нуж­но ска­зать, что из всех «на­уч­ных» Но­бе­лев­ских пре­мий это­го го­да, пре­мия по ме­ди­цине – са­мая непред­ска­зу­е­мая. Ни один экс­перт не смог уга­дать да­же об­ласть, на ко­то­рую об­ра­тят свои взо­ры чле­ны Но­бе­лев­ско­го ко­ми­те­та. Что не­уди­ви­тель­но – пре­мия в об­ла­сти сна и бодр­ство­ва­ния, цир­кад­ных рит­мов вру­ча­ет­ся впер­вые за всю ис­то­рию Но­бе­лев­ских пре­мий.

На­уч­ный путь к пре­мии 2017 го­да «за от­кры­тия мо­ле­ку­ляр­ных ме­ха­низ­мов, кон­тро­ли­ру­ю­щих цир­кад­ные рит­мы», ко­то­рую по­лу­чи­ли Май­кл Янг из Рок­фел­ле­ров­ско­го уни­вер­си­те­та в Нью-Йор­ке, Май­кл Рос­баш из Уни­вер­си­те­та Бр­эн­дей­са и Джеф­ф­ри Холл из Уни­вер­си­те­та шта­та Мэн, на­чал­ся еще 2350 лет на­зад. Имен­но то­гда со­про­вож­да­ю­щий Алек­сандра Ма­ке­дон­ско­го уче­ный об­на­ру­жил, что ин­дий­ский фи­кус ме­ня­ет по­ло­же­ние ли­стьев днем и но­чью.

Сле­ду­ю­щий шаг сде­ла­ли 2080 лет спу­стя: аст­ро­ном Жан де Ме­ран про­вел опыт с ми­мо­зой, по­ка­зав, что она, как и мно­гие рас­те­ния, «от­кры­ва­ет» ли­стья днем и «за­кры­ва­ет» но­чью, да­же ес­ли ее оста­вить в тем­но­те на несколь­ко су­ток. То есть внут­рен­ние «ча­сы» про­ши­ты внут­ри ор­га­низ­ма, а не ре­гу­ли­ру­ют­ся внеш­ни­ми при­зна­ка­ми. Впро­чем, окон­ча­тель­но это смог­ли под­твер­дить толь­ко в 1984 го­ду изящ­ным экс­пе­ри­мен­том с от­прав­ле­ни­ем мо­дель­но­го ор­га­низ­ма на ор­би­ту, где сут­ки длят­ся пол­то­ра ча­са.

Даль­ше ста­ло ин­те­рес­нее: в 1970-х го­дах аме­ри­кан­цы Сей­мур Бен­зер и его уче­ник Ро­нальд Ко­ноп­ка, ра­бо­тав­шие в Ка­ли­фор­ний­ском тех­но­ло­ги­че­ском ин­сти­ту­те, при­сту­пи­ли к по­ис­кам му­тант­ных пло­до­вых му­шек с из­ме­нен­ны­ми цир­кад­ны­ми рит­ма­ми. До­ста­точ­но быст­ро, ис­поль­зуя хи­ми­че­ские му­та­ции, они вы­ве­ли мух, у ко­то­рых «внут­рен­ний день» длил­ся 29 ча­сов, 19 ча­сов и во­об­ще без сме­ны дня и но­чи, по­ка­за­ли, что су­ще­ству­ет ген, ко­то­рый от­ве­ча­ет за все это, и на­зва­ли его period. Увы, эти ней­ро­био­ло­ги не до­жи­ли до Но­бе­лев­ской пре­мии: Бен­зер умер в 2007 го­ду, Ко­ноп­ка – в 2015-м.

И вот толь­ко те­перь на­ста­ло вре­мя для ла­у­ре­а­тов. До них бы­ло не­из­вест­но, как ра­бо­та­ет этот са­мый ген цир­кад­ных ча­сов на мо­ле­ку­ляр­ном уровне.

Джеф­ф­ри Холл и Май­кл Рос­баш ре­ши­ли, что бе­лок PER, ко­то­рый ко­ди­ру­ет­ся ге­ном period, ка­ким-то об­ра­зом бло­ки­ру­ет ра­бо­ту ге­на по про­из­вод­ству это­го бел­ка. Им уда­лось по­ка­зать, что бе­лок на­кап­ли­ва­ет­ся в яд­ре клет­ки за ночь и «рас­са­сы­ва­ет­ся» днем, од­на­ко как ему это уда­ет­ся, оста­лось за­гад­кой.

Май­кл Янг су­мел от­крыть еще один ген, «без­вре­ме­нья», timeless. Ока­за­лось, что этот ген ко­ди­ру­ет бе­лок TIM. И толь­ко объ­еди­нив­шись, бел­ки TIM и PER про­ни­ка­ют в яд­ро и бло­ки­ру­ют ген period.

Так по­яви­лась ос­но­ва изящ­но­го мо­ле­ку­ляр­но­го ме­ха­низ­ма, ко­то­рый ра­бо­та­ет в на­ших клет­ках, яв­ля­ет­ся са­мо­под­дер­жи­ва­ю­щим­ся и са­мо­под­стра­и­ва­ю­щим­ся под внеш­ние усло­вия. Даль­ней­шие ис­сле­до­ва­ния ла­у­ре­а­тов вы­яви­ли но­вые ге­ны и но­вые бел­ки, ко­то­рые под­дер­жи­ва­ют ра­бо­ту это­го ме­ха­низ­ма. На­при­мер, бел­ки, с по­мо­щью ко­то­рых свет син­хро­ни­зи­ру­ет био­ло­ги­че­ские ча­сы или при рез­кой смене ча­со­вых по­я­сов вы­зы­ва­ет джет­лаг – несов­па­де­ние рит­ма че­ло­ве­ка с днев­ным рит­мом, вы­зван­ное быст­рой сме­ной ча­со­вых по­я­сов при пе­ре­ле­те на са­мо­ле­те.

Пре­мия по фи­зи­ке: са­мая пред­ска­зу­е­мая и са­мая «рос­сий­ская»

Но­бе­лев­скую пре­мию по фи­зи­ке мож­но с пол­ным пра­вом на­звать са­мой рос­сий­ской: «на­ших» ла­у­ре­а­тов здесь боль­ше, чем всех ла­у­ре­а­тов Но­бе­лев­ской пре­мии из Рос­сии и СССР, вме­сте взя­тых, да­же ес­ли счи­тать ли­те­ра­ту­ру и пре­мию ми­ра. По­су­ди­те са­ми: 1958 год – Илья Франк, Па­вел Че­рен­ков и Игорь Тамм, 1962 год – Лев Лан­дау, 1964 год – Алек­сандр Про­хо­ров и Ни­ко­лай Ба­сов, 1978 год – Петр Ка­пи­ца, 2000 год – Жо­рес Ал­фе­ров, 2003 год – Ви­та­лий Гин­збург и Алек­сей Абри­ко­сов, 2010 год – Ан­дрей Гейм и Кон­стан­тин Но­во­се­лов. Дю­жи­на!

Так слу­чи­лось, что и пре­мия 2017 го­да, по­ми­мо то­го что она ока­за­лась са­мой пред­ска­зу­е­мой, то­же име­ет рос­сий­ский след. Но это по­то­му, что от­кры­тие, от­ме­чен­ное пре­ми­ей, ста­ло ре­зуль­та­том ра­бо­ты огром­ной экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки и тру­да де­сят­ков на­уч­ных групп, сре­ди ко­то­рых и на­ши со­оте­че­ствен­ни­ки, в том чис­ле и груп­па из Ниж­не­го Нов­го­ро­да во гла­ве с но­во­ис­пе­чен­ным пре­зи­ден­том Рос­сий­ской ака­де­мии на­ук Алек­сан­дром Сер­ге­е­вым. Что же та­ко­го от­крыл Кип Торн (он, по­ми­мо то­го что при­влек Гол­ли­вуд к по­пу­ля­ри­за­ции на­у­ки филь­мом «Ин­тер­стел­лар», еще и са­мый ав­то­ри­тет­ный тео­ре­тик в об­ла­сти гра­ви­та­ции) вме­сте с Рай­не­ром Вайс­сом и Бар­ри Ба­ри­шем?

Для то­го что­бы по­нять объ­ек­ты исследований этой тро­и­цы, пе­ре­не­сем­ся на век на­зад, в 1915 год, ко­гда бы­ла опуб­ли­ко­ва­на Об­щая тео­рия от­но­си­тель­но­сти Аль­бер­та Эйн­штей­на, то­же буд у ще­го но­бе лев­ско­го лау ре­а­та. В этой тео­рии гра­ви­та­ция пред­ста­ла как некое ис­крив­ле­ние про­стран­ствавре­ме­ни, а дви­же­ние мас­сы с неко­то­ры­ми ти­па­ми уско­ре­ния (не лю­бы­ми, го­во­ря язы­ком фи­зи­ки, при нуж­ном нам уско­рен­ном дви­же­нии дол­жен на­ру­шать­ся так на­зы­ва­е­мый квад­ру-

www.profile.ru

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.