Лауреаты Нобелевской премии в 2013 году: химия, физика и медицина

Изображение с сайта sazeni.cz
Изображение с сайта sazeni.cz

Престижная премия была вручена за достижения в области химии, физики и медицины

В понедельник, 7 октября, в Стокгольме началась неделя вручений Нобелевской премии за самые выдающиеся научные достижения этого года. Среди номинантов на премию – российские ученые, а также уроженцы СССР, которые теперь проживают в других странах.

Медицина

В области медицины лауреатами самой престижной научной премии стали Томас Зюдхоф, Джеймс Ротман и Рэнди Шекман. Их достижением стало открытие механизма, который регулирует транспортировку веществ с помощью везикулярного аппарата – своеобразной транспортной системы в клетке живого организма.

Каждая живая клетка является производителем молекул, которые выводятся в окружающую ее среду и составляют множество веществ, среди которых все гормоны, а также нейромедиаторы и многие другие биологически активные вещества. Молекулы этих веществ переносятся в специальных контейнерах, которые именуются везикулами. С помощью транспортных везикул осуществляется обмен молекулами между всеми компонентами живой клетки, что обеспечивает существование не только ее, но и организма в целом.


Фото с сайта nobelprize.org

Ученые смогли объяснить механизм управления транспортировкой на молекулярном уровне, а также установили причины доставки веществ к конкретным компонентам клетки в нужное время. Способ выдачи точных «приказов» везикулам о времени и месте доставки молекул открыл Томас Зюдхоф. Набор генов, отвечающих за транспортировку веществ в везикулах, был открыт Рэнди Шекманом. Джеймс Ротман смог доказать существование, а также объяснил принципы работы белковой «машины», которая дает возможность везикулам соединяться с точкой доставки гормонов и других биологически активных веществ.

Томас Зюдхоф является профессором Стэнфордского университета. Также в этом году он стал лауреатом Ласкеровской премии, а ранее был награжден Премией Кавли. Рэнди Шекман был главным редактором одного из самых популярных и авторитетных научных журналов на планете – Proceedings of the National Academy of Sciences. В данное время он является профессором Университета Калифорнии. Джеймс Ротман – профессор знаменитого Йельского университета в Нью-Хейвене.

Для научного сообщества вручение премии Ротману, Зюдхофу и Шекману стало несколько неожиданным. Изначально эксперты даже не включали их в тройку основных претендентов на получение награды. Предпочтение отдавалось исследователям методов борьбы с раком.

В 2012 году лауреатами Нобелевской премии в области медицины стали Джон Гёрдон, являющийся профессором Кембриджского университета, а также Синья Яманака – профессор Киотского университета. Они смогли открыть способ перепрограммирования «взрослых» стволовых клеток в универсальные молодые, которые способны превращаться в любой тип ткани организма человека. Тогда Нобелевский комитет заявил, что Гёрдон и Яманака совершили настоящую революцию в знаниях человечества.

Физика


Фото с сайта nobelprize.org

Если в случае премии за достижения в медицине мировое сообщество до последнего момента не догадывалось, кому она будет вручена, то в случае с физикой все сводилось к простому обсуждению, дадут ли награду Питеру Хиггсу – 84-летнему физику-теоретику из Великобритании. Премию Хиггс разделил с Франсуа Энглером – физиком из Бельгии. Их достижение может в корне изменить видение устройства мира глазами ученых, а также даст большой толчок развитию человечества.

Все началось в далеком 1964 году, когда была опубликована научная статья двух бельгийских физиков – Франсуа Энглера и Роберта Браута. В ней была описана теория масс элементарных частиц. В том же году Питер Хиггс опубликовал собственную статью, в которой постулировал, что Стандартная модель должна включать дополнительную скалярную частицу с нулевым спином, наличие которой бы объяснило наличие массы всех элементарных частиц. Эта идея была активно подхвачена несколькими другими физиками, а новая предполагаемая частица в 1972 году получила название бозона Хиггса. Важность этой частицы настолько велика, что нобелевский лауреат Леон Ледерман назвал ее «частицей Бога»: ведь можно с уверенностью сказать, что именно квант поля Хиггса является основанием материи во Вселенной.

На протяжении нескольких десятилетий существование бозона Хиггса сводилось к чистой теории, так как технический прогресс был недостаточно развит для создания необходимого оборудования, а также способов исследования и установления реальности частицы. Все изменилось с появлением Большого адронного коллайдера, испытания в котором 4 июля 2012 года дали сенсационные результаты, которые были позже опубликованы представителями CERN – европейской организации по ядерным исследованиям. По обнародованным данным, при столкновении двух протонов детекторы CMS коллайдера зафиксировали появление новой частицы с массой 125-126 ГэВ/с2. После почти полугодовых исследований весной 2013 года состоялось официальное заявление, что найденная частица является бозоном Хиггса. Ее открытие позволяет внести изменения в Стандартную модель.

Среди прочих кандидатов на премию в области физики был Мишель Майор, который вместе с Джеффри Марси и Дилье Келозом в 1995 году совершил открытие первой экзопланеты – планеты, находящейся за пределами Солнечной системы и вращающейся вокруг другой звезды.
Еще одним номинантом на Нобелевку, по оценкам специалистов, был японец Хидео Хосоно, который по чистой случайности в 2008 году открыл сверхпроводник LaAsFeO, имеющий критическую температуру в 28 кельвинов.

Большие шансы на получение Нобелевской премии по физике специалисты пророчили и нашему соотечественнику, академику РАН Юрию Цолаковичу Оганесяну который является научным руководителем лаборатории ядерных исследований в ОИЯИ (Объединенном институте ядерных исследований) в Дубне. Оганесян сформулировал и фундаментальные принципы появления трансфермиевых элементов в реакциях «холодного слияния». Именно благодаря Оганесяну, а также научным экспериментам под его руководством по слиянию кальция-48 и актинидных мишеней ученым удалось синтезировать тяжелые элементы с номерами 113, 114, 115, 116, 117, 118. За свой вклад в науку Оганесян был награжден Государственной премией СССР, а также премией Курчатова, фон Гумбольдта, Флерова и множеством медалей и орденов в странах, которые являются участницами ОИЯИ.

В 2012 году лауреатами Нобелевской премии по физике стали американец Дэвид Джей Вайленд и француз Серж Арош, которые разработали уникальные экспериментальные методы манипулирования индивидуальными квантовыми системами, как сообщалось на сайте Нобелевского комитета.

И Вайленд, и Арош независимо друг от друга разработали способы управления отдельными элементарными частицами, при этом сохраняя их квантово-механическую природу. Ранее это считалось невозможным. Данное открытие позволит создать новый тип квантовых компьютеров, которые будут в миллионы раз быстрее всех существующих ныне вычислительных машин. Новые методы позволяют наблюдать, а также контролировать квантовые частицы, не прибегая при этом к их разрушению.

Как отметили сами физики, школьная теория корпускулярно-волнового дуализма не предполагает вмешательства классической механики в квантовую физику. По этим причинам многие квантовые явления не удавалось наблюдать и фиксировать напрямую, поэтому приходилось выстраивать сложные цепочки экспериментов, которые косвенными методами доказывали ту или иную теорию в квантовой физике.
Методы Вайнленда и Ароша имеют много сходств. Если Вайнленд помещал в сложную ловушку ионы (заряженные атомы) и манипулировал ими, изменял их параметры с помощью фотонов, то Арош помещал в ловушку фотоны, которые заключались туда при бомбардировке ловушки атомами.

Химия


Фото с сайта nobelprize.org

В области химии специалисты также определили три работы – претендента на Нобелевскую премию. Среди наиболее вероятных претендентов оказались не только работы по классической химии, но и труды, которые граничат с биологией.

Первым претендентом на премию считался Брюс Эймс из Калифорнийского университета. Эймс разработал уникальный генетический тест, позволяющий определить мутагенный потенциал любых химических соединений. Свой тест Эймс разработал еще в 1970 году, после чего многократно совершенствовал его.

Еще одно из наиболее вероятных направлений, которое, по мнению экспертов, должно было получить награду, – нанотехнологии ДНК. В этой области есть несколько специалистов, которые могли стать лауреатами. Среди них Пол Аливисатос – один из главных специалистов, а также первооткрывателей многих экспериментов с ДНК на наноуровне; Чад Миркин, сумевший сложить наночастицы золота в многомерные структуры с помощью программы, записанной в ДНК. Данное открытие предполагает возможность полностью переделывать ДНК, удаляя оттуда «рваные» участки, которые, к примеру, ответственны за появление рака у людей. Стоит также отметить работы Надриана Зеемана, который разработал материал из фрагментов ДНК со свойствами самовоспроизведения, что может найти свое применение в современной хирургии, а также в военном производстве. Фаворитом считался и российский химик Валерий Фокин, ныне работающий в исследовательском институте Скриппса, Калифорния.

Однако эксперты ошиблись и в этом случае. Лауреатами Нобелевской премии по химии в 2013 году стали Майкл Левитт, Ариэ Уоршелл и Мартин Карплюс, плодами трудов которых стали многомерные модели для изучения комплексных химических систем. Работа Карплюса, Уоршела и Левитта еще в 1970-х годах позволила создать основу для разработки мощнейших современных компьютерных программ, которые помогают человечеству понять сложнейшие химические процессы. Их принцип изучения химических реакций основан на совмещении квантовой и ньютоновской физики.

В прошлом году Нобелевскую премию в области химии получили ученые из США Брайан Кобилка и Роберт Лефковиц. Их работа заключалась в изучении рецепторов, которые сопряжены с G-белком. Они смогли пролить свет на то, как клеткам организма удается воспринимать окружающую среду, как функционируют сопряженные с G-белком рецепторы человека. Исследование ученых помогло раскрыть тайну адаптации клетки к различным условиям, а также связь между получением сигналов рецепторами и выработкой адреналина и других гормонов. Кобилка и Лефковиц полагали, что каждая клетка снабжена рядом рецепторов, которые принимают сигналы от гормонов, однако как выглядят эти рецепторы и из чего состоят, никто описать не мог. В 1968 году Лефковиц с помощью опытов с радиоактивным изотопом йода обнаружил на клетках рецепторы, среди которых был и адренорецептор – «датчик», принимающий информацию, переносимую адреналином по организму. С помощью команды талантливых ученых Лефковиц смог выделить рецептор из стенки клетки, что позволило подробнее его изучить, а также описать принцип его работы. Кобилка, который пришел в группу Лефковица несколько позже, открыл ген, который кодирует клеточные рецепторы. Более того, в 2011 году Кобилка совершил еще одно сенсационное открытие, сфотографировав β-адренорецептор в тот момент, когда происходила его активация и передача информации с помощью гормона в клетку.

Подведя итоги, можно сказать, что решения Нобелевского комитета в 2013 году отличаются незаурядностью, и предсказать потенциальных победителей в своей номинации было действительно сложно. На момент написания статьи еще не назван лауреат Нобелевской премии за содействие в установлении мира во всем мире, однако, по оценкам многих экспертов, главным претендентом является пакистанская правозащитница Малала Юсафзай, которая борется за право получения исламскими женщинами полноценного образования. 

Комментарии читателей
18.10.2013, 14:48
Гость: Пипетка

Очень печально то, что российских ученых нет в списке лауреатов премии. Господин Миронов объясняет это так - министр образования и науки Дмитрий Ливанов рассказывал депутатам Госдумы на «правительственном часе» о своей работе. Наша оценка – неудовлетворительно. Результаты очередной «нобелевской недели» красноречиво ее подтвердили. То, что делают Ливанов и компания с российской наукой, разрушает надежды на то, что в обозримом будущем самую престижную научную премию получит работающий в нашей стране ученый. Я не сомневаюсь в таланте российских исследователей. И я очень бы хотел, чтобы этот талант находил применение в России. А главное препятствие к этому на сегодняшний день – министр Ливанов.

12.10.2013, 22:28
Гость: Net

Опять евреи на высоте. Ну как не позавидовать народу с таким количеством талантов.

11.10.2013, 14:47
Гость: в тему

вот пакистанской правозащитнице за образование обещают дать,кому то за открытия а нашим лауреатам сахарову и горбачёву за развал своего же государства......такой орден плохиша!

]]>
]]>

xProduct()

]]>
]]>
]]>]]>
]]>
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
]]>
Сетевое издание KM.RU. Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77 – 41842.
Мнения авторов опубликованных материалов могут не совпадать с позицией редакции.
При полном или частичном использовании редакционных материалов активная, индексируемая гиперссылка на km.ru обязательна!
Мультипортал KM.RU: актуальные новости, авторские материалы, блоги и комментарии, фото- и видеорепортажи, почта, энциклопедии, погода, доллар, евро, рефераты, телепрограмма, развлечения
Если Вы хотите дать нам совет, как улучшить сайт, это можно сделать здесь. Хостинг предоставлен компанией e-Style Telecom.