Квазикристаллы и настоящий иммунитет

На прошлой неделе стали известны лауреаты главной награды для ученых всего мира — Нобелевской премии. Началась Нобелевская неделя со скандала: премию по медицине присудили ученому, который скончался за три дня до объявления победителей. Но, вопреки уставу, премию решено было дать посмертно. Россияне в этом году остались без наград, хотя и назывались в числе фаворитов

Кто главный по иммунитету

Номинация

Физиология и медицина

Формулировка

«За открытия, касающиеся активации врожденного иммунитета» и «За открытие дендритных клеток и изучение их роли в адаптивном иммунитете»

Кому

Одну половину Нобелевки разделят Брюс Ботлер, профессор Университета Техаса в Далласе, и Жюль Хоффман из Института молекулярной и клеточной биологии в Страсбурге. Вторая половина присуждена Ральфу Штейнману, профессору Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке. К сожалению, Штейнман скончался за три дня до объявления его нобелевским лауреатом.

Путь до Нобеля

38 лет у Штейнмана (открыл дендритные клетки в 1973 году); 15 — у Хоффмана; 13 — у Ботлера.

За что дали

Долгие годы считалось, что мы, а также прочие существа можем справляться с инфекциями и другими болячками благодаря приобретенному иммунитету. Но было известно и другое: почти у 98% организмов приобретенного иммунитета нет. Как ни странно, все они еще живы и, более того, успешно справляются с теми же заразами, что и мы. За объяснение этого противоречия и выдана Нобелевка-2011.

15 лет назад Жюль Хоффман проводил серию опытов с мухами-дрозофилами. На поверхности клеток он обнаружил участки, способные распознавать и реагировать на патогенные организмы — грибы и бактерии. Эти участки получили название Toll-like-рецеп­торов. Позже выяснилось, что они регулируют работу приобретенного иммунитета.

Несколькими годами позднее подобный эксперимент, только на мышах, провели в лаборатории Брюса Ботлера.

— Мы ставили примерно те же опыты, что и группа Хоффмана, — рассказывает биолог Александр Полторак, работавший в то время в лаборатории Ботлера. — Сначала нашли небольшой кусок хромосомы, в котором находится ген защиты от определенных бактерий, а затем и сам ген. Оказалось, что у млекопитающих все устроено схоже с дрозофилами. Наш эксперимент был первым, а затем было найдено еще много подобных генов.

Объединяются же в борьбе с заразой врожденный и приобретенный иммунитет с помощью дендритных клеток, которые открыл Штейнман еще в далеком 1973 году.

Как доказали ученые, именно врожденный иммунитет является главной силой в борьбе с болезнями у всех живых существ. Приобретенный (адаптивный) иммунитет есть лишь у высших организмов, в том числе у чело­века, но его работа все же контролируется иммунитетом врожденным.

Цитата

«Брюс никогда не злоупотреблял своим авторитетом, всегда давал возможность самовыразиться. Это важно. Есть начальники, которые заставляют делать все по команде, а есть те, кто дает свободу в научном поиске. Инициатива не может исходить от одного человека. Чем больше людей думают, тем эффективнее получается» (биолог Александр Полторак о Брюсе Ботлере).

Интрига

Нобелевский комитет присудил премию умершему ученому — Штейнману, хотя по уставу может награждать только живых. Однако комитет был непреклонен и отказался пересматривать итоги, сославшись на то, что, когда принималось решение, Штейнман был еще жив. Вторая интрига была связана с Русланом Меджитовым, выходцем из России, работающим в США. В 1997 году он открыл Toll-like-рецепторы на поверхности клеток млекопитающих — многие эксперты считают, что наряду с Ботлером и Хоффманом награду должны были присудить и ему.

Последствия

Открытие врожденного иммунитета называют революцией в иммунологии.

Недостижимые границы Вселенной

Номинация

Физика

Формулировка

«За открытие ускорения расширения Вселенной с помощью наблюдений далеких сверхновых»

Кому

Половину премии получит Сол Перл­муттер из Университета Калифорнии в Беркли, другую поделят Адам Райес (6) из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе и Брайан Шмидт из Австралийского национального университета.

Путь до Нобеля

12–13 лет: в 1998 году опубликована статья Райеса и Шмидта, в 1999-м — Перлмуттера

За что дали

В начале ХХ века ученые считали, что Вселенная стационарна, то есть имеет постоянные размеры. Ее можно сравнить с огромным чемоданом, в котором по разным отделениям аккуратно рассованы галактики, звездные системы, планеты и вообще все необходимое для вселенской жизни.

Альберт Эйнштейн составил уравнения для такой Вселенной, но тут же столкнулся с не­ожиданными трудностями. Согласно эйнштейновской теории относительности, Вселенная выходила то чемоданом без стенок, то чемоданом, стенки которого постоянно отодвигались. Страстный приверженец стационарной Вселенной, Эйнштейн не мог смириться с таким физическим нонсенсом и ввел в свои вычисления так называемый лямбда-член (или космологическую постоянную), который должен был привести уравнения в порядок и вернуть границы Вселенной на место.

Позже гениальный физик назовет свою постоянную «самой большой ошибкой» и уберет ее из уравнений. Но ненадолго. Спустя всего 50 лет космологическая постоянная вернется в уравнения, но уже совсем в другом качестве.

Теория стационарной Вселенной потерпела окончательное фиаско в 1929 году. Тогда знаменитый астроном Эдвин Хаббл, наблюдая в телескоп объекты дальнего космоса, вывел необычную зависимость: чем дальше от нас находятся галактики, тем с большей скоростью они от нас удаляются. Это означало, что стенки нашего чемодана-Вселенной действительно раздвигаются.

Однако вплоть до конца прошлого века оставалось непонятным, меняется ли скорость этого расширения со временем. И вот две группы ученых — одну возглавлял Сол Перл­муттер, другую Адам Райес и Брайан Шмидт — практически одновременно провели исследования по измерению скорости расширения.

Разными способами они фиксировали вспышки сверхновых и определяли расстояние до галактик, в которых те вспыхивали. Проанализировав полученные данные, ученые пришли к одному и тому же выводу: Вселенная расширяется с ускорением, как будто ее расталкивает некая постоянно действующая сила. В уравнениях Эйнштейна для нее было только одно место — тот самый лямбда-член. Предположительно, источником этой силы является темная энергия, из которой на 75% состоит наша Вселенная. Что это за энергия, пока еще совершенно непонятно.

Цитата

«Я смущен от волнения и удивления. Это великолепное ощущение, меня просто переполняет энергия. Наше открытие было действительно неожиданным и перевернуло представления о Вселенной. Завтра мы отпразднуем награду в обсерватории Маунт-Стромло, где я работаю. С меня шампанское!» (Нобелевский лауреат Брайан Шмидт в беседе с корреспондентом «РР».)

Интрига

Начиная с 1998 года ускорению Вселенной прочили Нобелевскую премию. Но вручили только сейчас, когда были проведены другие, более точные эксперименты в поддержку гипотезы расширения Вселенной.

Последствия

Это четвертый раз в истории, когда Нобелевскую премию присудили астрофизикам. Появляется надежда, что в скором времени Нобелевка будет вручена и нашим ученым, сделавшим не меньшие открытия в этой области. Например, Алексею Старобинскому за обоснование инфляционной гипотезы.

За веру глазам и пренебрежение авторитетами

Номинация

Химия

Формулировка

«За открытие квазикристаллов»

Кому

Дану Шехтману, профессору Израильского технологического института

Путь до Нобеля

29 лет

За что дали

Ранним утром 8 апреля 1982 года Дан Шехтман находился в лаборатории университета и изучал быстро охлажденный сплав алюминия с марганцем. Посмотрев на материал в микроскоп, он обратил внимание на очень странное строение вещества. Через несколько минут профессор понял, что перед ним нечто совершенно новое.

Так началась история квазикристаллов. Это строго упорядоченные материалы, структура которых не обладает периодичностью. Раньше в классической кристаллографии считалось, что атомы всех твердых веществ образуют типологически схожие решетки: это основа основ химии. Именно поэтому Дан Шехтман сам не сразу поверил своим глазам, когда вдруг обнаружил вещество, чья атомная модель была больше похожа на арабский узор, нежели на строгую структуру кристалла.

Фактически квазикристаллы — это что-то среднее между аморфными телами и обычными кристаллами. Классическая кристаллическая решетка имеет дальний порядок, и симметрией ее можно размножать до бес­конечности. Как сказал сам профессор Шехт­ман, «это такое множество близнецов». У квазикристаллов близнецов нет, потому что нет регулярной структуры, что наделяет их особыми свойствами, которые, правда, еще не до конца изучены.

Цитата

«Несколько лет я был один. Надо мной смеялись мои же коллеги. Начальник лаборатории, в которой я работаю, однажды подошел ко мне с язвительной улыбкой и положил на стол учебник по химии. Он сказал: “Дани, почитай, и ты поймешь, что говоришь полную ерунду. Это невозможно”. А мне оставалось только сказать, что я читал эту книгу, я знаю, что это выглядит невероятно, но оно существует! Это что-то новое! В итоге этот человек выгнал меня из научной группы. Он сказал, что я позорю лабораторию и что команда не может все это терпеть. Я ушел. В течение двух лет атмосфера была крайне тяжелая. Мне не просто не верили — я стал врагом» (из интервью Дана Шехтмана American Technion Society).

Интрига

Статью с результатами эксперимента Шехтману удалось опубликовать лишь с третьей попытки — через два года и в сокращенном виде. Во главе тех, кто не верил Шехт­ману и говорил, что он сошел с ума, был Лайнус Полинг, дважды нобелевский лау­реат. И до последнего дня он утверждал, что «Дани Шехтман несет чушь».

Последствия

Открытие Шехтмана особенно важно для фундаментальной науки, для понимания устройства природы. Практическое же применение квазикристаллы себе еще не нашли.

Обновленный взгляд на реальность

Номинация

Литература

Формулировка

«За краткие полупрозрачные образы, которые дают нам обновленный взгляд на реальность»

Кому

Шведскому поэту Томасу Транстремеру

Путь до Нобеля

57 лет (первая книга вышла в 1954 году)

За что дали

Поэзия Транстремера спокойна, но, когда требуется, может внезапно стать дерзкой и горячей. При этом его стихи минималистичны и даже, может быть, практичны: в них нет ничего лишнего, как в дизайне IKEA. Транстремер не лезет в большой мир со своими советами и нравоучениями, он внимательно наблюдает за всем, что происходит вокруг него, и раз в несколько лет публикует новый сборник стихов, который получает очередную престижную премию

Цитата

…И рука, приделанная к фортепиано, постепенно отделывается от тела, точно под занавес овладела состоянием более крупным или безразличным, чем то, что в мозгу скопили клетки; и пальцы, точно они боятся растерять приснившееся богатство, лихорадочно мечутся по пещере, сокровищами затыкая щели. 

(Иосиф Бродский «Томас Транстремер за роялем», 1993)

Интрига

Фаворитом гонки считался сирийский поэт Адонис. Арабы не получали премию уже много лет, Адонис благороден и оппозиционен до такой степени, что уже давно живет в Европе, наконец, арабские революции — главное событие минувшего года. В итоге именно последний фактор сыграл с лидером букмекерских рейтингов злую шутку: шведские академики с гневом отмели все подозрения в политической конъюн­ктуре и пообещали не обращать внимания на тренды текущего года.

Последствия

За почти шестидесятилетнюю поэтическую карьеру Транстремер превратился в одного из ведущих поэтов Европы. Именно по его стихам чаще всего судят о шведской, да и вообще о всей современной европейской поэзии, хотя нынешний нобелевский лауреат — в первую очередь носитель именно шведской литературной традиции.

Арабскую весну заметили, но не признали

Номинация

Премия мира

Формулировка

«За ненасильственную борьбу за безопасность женщин и их право на полноценное участие в миротворческой работе»

Кому

Президенту Либерии Элен Джонсон-Серлиф, либерийской правозащитнице Лейме Гбови и лидеру протестного движения в Йемене Тавакуль Карман (5)

Путь до Нобеля

9 лет у Гбови, по шесть — у Джонсон-Серлиф и Карман

За что дали

Все три лауреатки этого года премии, безусловно, достойны.

Нынешний президент Либерии Элен Джонсон-Серлиф за моральную и политическую непреклонность получила прозвище «железной леди Африки». Заняв свой пост в 2006 году, она до сих пор является единственной женщиной-президентом, выбранным демократическим путем, на всем Африканском континенте. Как и ее европейская коллега Тетчер, она последовательно отстаивала демократические принципы там, где это казалось невозможным, как и модернизация в консервативной Великобритании.

Вторая в списке лауреатов — либерийская правозащитница Лейма Роберта Гбови. Свою борьбу за мир она начала на рыбном рынке Монровии, где собирала женщин всех веро­исповеданий и просила их молиться за восстановление мира в стране, где уже много лет шла гражданская война. В 2002 году молитвы на рыбном рынке переросли в массовое движение женщин за мир. Как ни странно, это повлияло на развитие событий.

В конце концов воюющие стороны согласились сесть за стол переговоров, 14-летняя война в Либерии была окончена, а прези­дентом стала Элен Джонсон-Серлиф. Сейчас Гбови является исполнительным директором Африканского женского союза за мир и безопасность. 

Третьей лауреаткой стала 33-летняя журналистка из Йемена Тавакуль Карман, возглавившая протестное движение за демократизацию страны и свержение действующего президента Салеха. В 2005 году она создала правозащитное движение «Женщины-журналисты без цепей». Постоянно находясь под наблюдением правоохранительных органов Йемена, Карман организовывала протестные выступления и сидячие забастовки перед зданием правительства. В 2011 году, когда в стране начались волнения, Карман устроила несколько студенческих вело- и автопробегов в поддержку противников режима Салеха.

Цитата

«Думаю, мир признал роль, ум и вклад женщин. Никто больше не сможет принижать нашу роль» (из интервью Леймы Гбови сайту Нобелевского комитета).

Интрига

Эксперты считали, что награда достанется кому-то из организаторов «арабской весны», как ни как ростки граждан­ского общества. Однако председатель Норвежского Нобелевского комитета Турбьерн Ягланд твердо заявил, что ни он сам, ни его коллеги не считают арабские революции оконченными и пока не видят развития демократии в Египте, Тунисе или Ливии.

За связь политики с экономикой

Номинация

Экономика

Формулировка

«За эмпирические исследования причин и ожиданий в макроэкономике»

Кому

Томасу Сардженту из Нью-Йоркского университета и Кристоферу Симсу из Принстона

Путь до Нобеля

Около 40 лет

За что дали

Как изменится ВВП, если правительство решит снизить налоги? Что случится с инфляцией в ответ на изменение баланса государственного бюджета? Работы нобелевских лауреатов Сарджента и Симса, выполненные независимо друг от друга в 70–80-х годах, посвящены тому, как политика влияет на экономические показатели. И наоборот — как экономика влияет на политику. Под словом «политика» подразумеваются, конечно, не выборы нового президента или государственный переворот. Речь идет о куда более спокойных вещах — управлении Центральным банком, налоговом законодательстве и т. д. В этом случае вполне можно что-то прогнозировать и высчитывать. К примеру, Кристофер Симс разработал метод, основанный на так называемой векторной авторегрессии. Эта система применяется для изучения, например, последствий увеличения процентной ставки Центробанка. Обычно в этом случае инфляция через один-два года снижается, в то время как экономический рост уменьшается уже в считанные месяцы.

Цитата

«Вы оба заслужили этот приз. Надеюсь, что во всех странах политики учитывают ваши выводы, и от этого мир становится лучше» (из поздравления лауреатам на сайте Нобелевского комитета).

Интрига

Интриги как таковой не было: Сарджент и Симс уже несколько лет ходили в главных фаворитах экономического Нобеля.

Последствия

Сегодня методы, разработанные Сарджентом и Симсом, являются важнейшими инструментами макроэкономического анализа. Они дают возможность выяснить последствия неожиданных политических мер.

Фотографии: EPA; Reuters; AP; AFP/East News

У партнеров

    «Русский репортер»
    №40 (218) 13 октября 2011
    Кем был Стивен Джобс
    Содержание:
    Фотография
    От редактора
    Вехи
    Реклама