Дмитрий Симонов

«Нобель»-2016:
плоский мир, машина из молекул и признание рока

Кто и за что получил самую престижную награду в области науки, борьбы за мир и литературы
Сенсационным присуждением премии по литературе рок-музыканту Бобу Дилану завершился на этой неделе нобелевский марафон. «Репортер» детально разобрался, за какие заслуги и кто еще
стал лауреатом одной из самых престижной
в мире премий. И что их открытия изменят в нашей жизни.
Номинация
Физиология и медицина
Лауреат
Йосинори Осуми
За что присудили премию
За открытие механизмов аутофагии
Страна рождения
Япония
Страна на момент присуждения премии
Япония
Возраст
71 год
За что присудили премию
За открытие механизмов аутофагии
Термин «аутофагия» можно перевести с греческого приблизительно как «самопоедание». Это – нормальный и необходимый процесс, который происходит практически в любой клетке нашего организма или организма любого животного. Суть его в том, что клетка действительно сама себя съедает. Но не всю себя, конечно, а отдельные органеллы, то есть, отдельные свои «внутренности». Если говорить по-простому, то таким образом клетка обновляется или «оздоровляет» себя. Еще в 60-ых годах прошлого века ученые наблюдали в клетках специфические пузырьки, в которых находились клеточные органеллы, готовые к «утилизации», – то есть, к процессу аутофагии.

Но как именно происходит это важный процесс? Какие гены им управляют? Что будет, если он нарушится? Долгое время ответов на эти вопросы не было и, надо сказать, аутофагия не была самой привлекательной темой среди клеточных биологов.

Но в конце 1980-ых годов за ее исследование взялась группа Йосинори Осуми из Токийского университета. Для своих экспериментов они взяли дрожжи – одноклеточные грибы, которые часто используются в различных биологических исследованиях подобно мышам или дрозофилам.

Было известно, что процесс аутофагии усиливается, если организм голодает. Исследователи посадили на голодный паек дрожжи и действительно, увидели, как в клетках накапливаются характерные пузырьки, которые можно наблюдать с помощью микроскопа.

Теперь нужно понять, какие гены участвуют в этом процессе и, соответственно, какие белки закодированы в этих генах и что именно делает каждый из них.

Как найти небольшой ген или несколько небольших генов в огромном и непонятном геноме одноклеточного гриба? Есть такой способ: нужно совершать поломки в самых разных участках генома (мы ведь знаем, что геном представлен длиннющей молекулой ДНК, которая может «поломаться» в том или ином месте). Если поломка никак не влияет на исследуемый вами процесс (например, аутофагию), значит, никакого гена, интересного для вас в этом участке нет, – ищем дальше. Если «поломка» ДНК нарушила клеточный процесс, который мы исследуем, значит, мы поломали «нужный» ген.

Группа Йосинори Осуми воздействовала на клетки дрожжей химическим мутагеном и так получила организмы с поломками в самых разных участках. Перебирая их один за другим, ученые выявили 15 генов дрожжей, влияющих на процесс аутофагии.

С помощью этого фундаментального открытия впоследствии ученые исследовали процесс аутофагии и его особенности у других организмов, в том числе и людей.

Открытие механизмов аутофагии имеет фундаментальное значение, то есть, объясняет один из важных процессов, происходящих в живых клетках. На сегодняшний день оно не имеет прикладного значения. Но появляется все больше данных о том, что процесс аутофагии играет важную роль в возникновении или течении онкологических заболеваний, заболеваний, связанных со старением – таких, как болезнь Паркинсона или Альцгеймера, а также некоторых видов катаракты и других. Считается, что будущие исследования аутофагии помогут найти новые подходы или методы лечения этих болезней.
Номинация
Физика
Лауреаты
Дэвид Таулесс
1/2 премии
Дунакан Халдейн
1/4 премии
Майкл Костерлитц
1/4 премии
Страна рождения

Великобритания

Страна на момент
присуждения премии


США

Возраст

82
Страна рождения

Великобритания

Страна на момент
присуждения премии


США

Возраст

65

Страна рождения

Великобритания

Страна на момент
присуждения премии


США

Возраст

74
За что присудили премию
За теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи
Три физика в этом году получат Нобелевскую премию за теоретические исследования необычных процессов, происходящих в двухмерных веществах или на поверхностях. Речь идет о таких процессах, как, например, сверхтекучесть или сверхпроводимость.

Само явление сверхтекучести в 1938 году экспериментально открыл Петр Капица. Он установил, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, жидкий гелий в один момент теряет вязкость. За это открытие в 1978 году он получил Нобелевскую премию. А Лев Ландау нашел теоретическое объяснение этому явлению, за что тоже получил Нобелевскую премию в 1962 году. Явление сверхтекучести может наблюдаться и у некоторых других веществ.

Явление сверхпроводимости было открыто в начале прошлого века, когда оказалось, что электрическое сопротивление таких металлов, как ртуть, свинец и олово, также пропадает при температуре, близкой к абсолютному нулю. Позже оказалось, что некоторые другие вещества также обладают сверхпроводимостью, причем некоторые – при относительно высоких температурах.

Здесь нужно сказать, что в повседневной жизни мы сталкиваемся с трехмерными объектами – они имеют длину, ширину и высоту. Но, как оказалось, могут существовать и двухмерные объекты. Они состоят из слоя в один атом, поэтому, можно считать, что имеют лишь длину и ширину. Известный пример такого вещества – графен. Это одноатомный слой графита, который долгое время вообще рассматривали как математическую абстракцию, которая в реальном физическом мире существовать не может. Но теперь известно, что графен вполне реален, и сегодня он считается очень перспективным материалом для создания самых разных вещей – от аккумуляторов до бронежилетов.

Для нас важно то, что двухмерные материалы – не просто очень тонкие вещества, но что их физические свойства сильно отличаются от обычных – трехмерных веществ, так же, как графен разительно отличается от графита.

Так вот, долгое время считалось, что законы физики запрещают такие явления, как сверхтекучесть или сверхпроводимость в двухмерных системах. Но Костерлитц и Таулесс в 1970-ых смогли теоретически найти «лазейку», которая делает подобные явления возможными. Позже их теория была подтверждена экспериментально.

Явление, которое они описали, называется переходом Костерлитца-Таулесса или Березинского-Костерлитца-Таулесса. Физик-теоретик Вадим Березинский родился в Киеве, но основная часть его жизни прошла в Москве. Еще до Костерлитца и Таулесса он опубликовал работу с похожими идеями. Но в 1980 году он умер, не дожив до 45 лет. Считается, что доживи Березинский до сегодняшнего дня, он бы разделил премию с Костерлицом и Таулессом. Но, как известно, Нобелевскую премию не присуждают посмертно.
Что такое топология, на примере бубликов объясняет один из членов Нобелевского комитета
Другая важная работа, за которую была вручена Нобелевская премия по физике в этом году, связана с объяснением так называемого квантового эффекта Холла. Его открыл немецкий физик Клаус фон Клитцинг, изучая тонкий слой электропроводящего материала, заключенный между двух слоев полупроводника. При температуре, близкой к абсолютному нулю, и сильном магнитном поле он проявлял совершенно неожиданные свойства – его электропроводность менялась не плавно, а «ступеньками». Это никак не вписывалось в существующие теории. Объяснить квантовый эффект Холла, также как и переход Костерлитца-Таулесса, удалось с помощью специального раздела математики, который называется топология. Поэтому и процессы, о которых идет речь, называют «топологическими».

Дункан Халдейн также использовал топологию для исследования двухмерных систем и цепочек магнитных атомов, которые можно считать одномерными системами.

Работы Кострелица, Таулесса и Халдейна имеют большое значение для физики. Чаще всего очень сложно предсказать, как именно подобные открытия могут повлиять на технологии, когда это случится и случится ли вообще. В сообщении Королевской шведской академии наук говорится, что работы этих Нобелевских лауреатов могут быть полезными для создания новых поколений электроники или могут пригодиться для создания квантовых компьютеров.
Номинация
Химия
Лауреаты
Жан-Пьер Саваж
1/3 премии
Фрейзер Стоддарт
1/3 премии
Бернард Феринга
1/3 премии
Страна рождения

Франция


Страна на момент
присуждения премии


Франция

Возраст

72
Страна рождения

Великобритания

Страна на момент
присуждения премии


США

Возраст

74

Страна рождения

Нидерланды

Страна на момент
присуждения премии


Нидерланды

Возраст

65
За что присудили премию
За проектирование и синтез молекулярных машин
Нобелевская премия по химии в этом году присуждена за работы по созданию сложных молекул, способных производить различные механические действия, наподобие того, как это делают знакомые нам механизмы. Такие молекулы и называют молекулярными машинами.

В средине прошлого века химики получили молекулы, представляющие собой два соединенных между собой кольца – так же, как два звена в цепи. Их так и назвали – катенаны (от латинского catena – цепь). Особенность такой молекулы в том, что две части – два кольца – не связаны между собой химически, зато связаны механически, как и зверья цепи. Химики называют такую связь топологической. Именно молекулы с топологической связью позже легли в основу «молекулярных машин».

Синтезировать катенаны было очень сложно, а значит, проводить какие-то исследования с ними – тоже сложно. Но в первой половине 1980-ых годов группа Жана-Пьера Саважа нашла способ, как поставить синтез катенанов на поток, и это ускорило дальнейшие исследования. Уже в средине 1990-ых та же группа сумела создать такую молекулу, где одно кольцо вращалось определенным образом вокруг другого. Это и был первая простейшая молекулярная машина, созданная человеком.

Другой Нобелевский лауреат этого года – Фрейзер Стоддарт – разработал еще один тип молекул, важных для создания молекулярных машин.

Представьте одну молекулу в виде цепочки – это будет ось. Другая молекула – в виде кольца. Ось продевается через кольцо и на краях оси ставятся специальные «ограничители», которые за счет своих габаритов не дают кольцу соскользнуть. При этом кольцо может двигаться по оси вперед и назад. Такое соединение называется ротаксан. В 1994 году Стоддарт научился контролировать движения ротаксана, которые до этого были хаотичными.

Уже в 2000-ых с помощью ротаксанов группа Стоддарта создала молекулярную машину, способную поднимать саму себя над поверхностью на высоту 0,7 нанометров (1 нанометр составляет 1 миллиардную части метра). А искусственный мускул, где также использован ротаксан, может сгибать тончайшую золотую пластинку. На основе ротаксанов также создан компьютерный чип, способный хранить 20 Кбайт информации при очень миниатюрных габаритах по современным меркам.
Третий нобелевский лауреат Бернард Феринга сумел создать первый молекулярный мотор. При этом одной из самых сложных задач было заставить мотор крутиться постоянно в одну сторону, поскольку обычно он вращается случайным образом то в одном, то в другом направлении. В 2011 году Феринга вместе с коллегами создали что-то наподобие наноавтомобиля, в котором 4 молекулярных мотора, были поставлены на молекулярное шасси.

Первые молекулярные моторы не были слишком быстрыми. Но в 2014 году исследователи достигли того, что «мотор» мог совершать 12 миллионов оборотов в секунду.

Все эти открытия, сделанные тремя учеными вместе с их коллегами, открыли путь и вдохновили других исследователей работать над созданием новых молекулярных машин. Три года назад группа ученых из Великобритании создала молекулярную машину, способную собирать цепочки из аминокислот. Это напоминает процесс синтеза белковых молекул, который происходит в клетках всех живых организмов.

Другая группа ученых объединила молекулярные моторы в длинный полимер, способный запасать энергию света. Возможно, их исследования приведут к созданию нового типа аккумуляторов или светочувствительных сенсоров.

Разработки в области создания молекулярных машин пока что не имеют прикладного значения и существуют в виде прототипов. Считается, что в будущем они смогут найти применение в самых разных сферах. В частности, с их помощью могут быть созданы новые медицинские технологии, «умные материалы» или удастся совершить революцию в компьютерных технологиях.
Номинация
Экономика
Лауреаты
Оливер Харт
1/2 премии
Бенгт Холмстрем
1/2 премии
Страна рождения

Великобритания

Страна на момент
присуждения премии


США

Возраст

68

Страна рождения

Финляндия

Страна на момент
присуждения премии

США

Возраст

67
За что присудили премию
За вклад в теорию контрактов
Мы имеем дело с контрактами, когда страхуем имущество, берем кредит в банке или нанимаемся на работу. Это самые простые примеры из жизни. С точки зрения экономики, цель контракта – предусмотреть будущие действия сторон, например, размер и условия оплаты труда. Но у контракта есть и другие цели, например, поделить риски между сторонами.

Теория контрактов имеет широкую сферу применения. Должны ли школы и больницы находится в частной собственности или принадлежать государству? Платить учителям и докторам фиксированную зарплату, или оплата их труда должна зависеть от результатов работы? Какие факторы должны влиять на оплату топ-менеджера, а какие – не должны. Это только некоторые из вопросов, на которые теория контрактов помогает найти ответы.

Бенгт Холмстрем в конце 1970-ых показал, каким должен быть оптимальный контракт между акционерами и наемным руководителем. Согласно его результатам, например, оплата топ-менеджера не может зависеть только от того, насколько выросли или упали акции компании, хотя, на первый взгляд, именно это и должно быть главным показателем его работы.

Возможно, акции компании росли благодаря общему подъему рынка, но не усилиям руководителя компания. А если акции дешевели, это может отражать неблагоприятную рыночную ситуацию, но не характеризовать работу наемного топ-менеджера. И в том и в другом случае имеет смысл сравнивать результаты компании с результатами конкурентов, чтобы понять, насколько хорошо руководитель справился со своей работой.

Главные работы Оливера Харта, выполненные в средине 1980-ых годов, посвящены проблеме неполных контрактов. Это такие контракты, где невозможно предусмотреть решения для всех ситуаций, которые могут возникнуть в будущем. Главная идея работ Харта состоит в том, что если контрактом невозможно предусмотреть, что именно будут делать стороны в том или ином случае, то нужно определить, кто имеет право решать, что делать в спорных ситуациях.

Результаты его работ повлияли не только на экономическую науку, но также на политические науки и право.
Номинация
Премия мира
Лауреат
Хуан Мануэль Сантос
За что присудили премию
За решительные усилия положить конец
50-летней гражданской войне
Страна рождения
Колумбия
Страна на момент присуждения премии
Колумбия
Возраст
65 год
Официальная формулировка
За решительные усилия положить конец 50-летней гражданской войне
В этом году Нобелевскую премию мира получит президент Колумбии Хуан Мануэль Сантос за его усилия, направленные на то, чтобы прекратить гражданскую войну в Колумбии, длящуюся уже более 50 лет. Это одна из самых затяжных гражданских войн в наше время – она унесла, по меньшей мере, 220 тысяч человеческих жизней и заставила покинуть свои дома около 6 миллионов человек. В этой войне участвует несколько сторон, включая правительство, криминальные синдикаты и группировку Революционные вооруженные силы Колумбии — Армия народа (ФАРК), признанную в США и Европе террористической организацией.

Переговоры о мирном соглашении между правительством Колумбии и ФАРК длились несколько лет, и в итоге, в конце сентября этого года, соглашение было подписано. По его условиям ФАРК будет добиваться своих целей только политическими методами, а участники этой организации будут амнистированы.

Поскольку условия соглашения могли неоднозначно восприниматься в обществе, правительство решило вынести его на общий референдум. Согласно социологическим опросам, колумбийцы должны были поддержать условия мирного договора, но, в итоге, с минимальным перевесом победили его противники. Результат референдума не означает, что колумбийцы не поддержали мир, но значит, что они выступили против условий, на которых этот мир заключается.

Президент Сантос заявил, что, несмотря на результаты референдума, продолжит переговоры по мирному соглашению. А буквально на этой неделе он заявил, что принял решение продлить установленное между правительством и ФАРК перемирие до конца этого года.

Норвежский нобелевский комитет заявил, что его решение в этом году нужно рассматривать как дань колумбийскому народу, который, несмотря на все трудности, не потерял надежду на мир, а также всем тем, кто участвует в мирном процессе.

Президент Сантос пообещал всю сумму Нобелевской премии, которая составляет почти миллион долларов, передать жертвам гражданской войны.
Номинация
Литература
Лауреат
Боб Дилан
За что присудили премию
За создание нового поэтического языка в рамках великой американской песенной традиции
Страна рождения
США
Страна на момент присуждения премии
США
Возраст
75 год
За что присудили премию
За создание нового поэтического языка в рамках великой американской песенной традиции
Боб Дилан родился в городке Дулут в штате Миннесота. Его имя при рождении – Роберт Аллен Циммерман, а его предки приехали в начале XX века в Америку из Одессы и Литвы.

Подростком он играл в разных группах, и особый интерес проявлял к фолк музыке и блюзу. Сильное влияние на него оказал фолк исполнитель Вуди Гатри, ранние авторы бит-поколения, а также поэты-модернисты.

В 20-летнем возрасте Боб Дилан переехал в Нью-Йорк, где встретился с музыкальным продюсером Джоном Хэммондом и подписал с ним контракт на свой дебютный альбом Bob Dylan (1962).
Фото: www.rsvlts.com
В общей сложности за свою музыкальную карьеру он записал 37 студийных альбомов, из которых последний – Fallen Angels (Падшие ангелы) был выпущен в мае этого года. Он 9 раз получал премию «Грэмми», в 2000-м получил «Золотой глобус» за песню Things Have Changed к фильму «Вундеркинды», а годом позже за нее же получил «Оскар».

Журнал Rolling Stone назвал его вторым по значимости музыкальным исполнителем после The Beatles. А в 2005 году британский музыкальный журнал Uncut провел опрос среди звезд кино и музыки, чтобы выяснить, какое современное произведение искусства больше всего изменило мир. На первом месте оказалась композиция Боба Дилана Like a Rolling Stone.

В интервью журналу Esguire он когда-то заявил: «Я продал более ста миллионов своих пластинок. Но у меня нет никаких идей по поводу того, как такое могло произойти».
Господарі війни (автор Боб Дилан)
(Masters of War – 1963, перевод Николая Байдюка)
Гей, панове війни!
Ви, творці усіх мін,
Ви, творці усіх бомб,
Смертоносних машин;
Ви сховались між стін,
За письмові столи,
Я вас бачу наскрізь,
Де б ви всі не були.

Ви, що вмієте сіять
Лиш попіл-золу,
Ви зламали мій світ,
Наче ляльку малу;
Ви дали автомат
І послали вбивать,
А самі потікали,
Бо кулі свистять.

Ви навчились у Юди
Мистецтва брехні:
«Можна виграть війну!» —
Клянетесь ви мені.
Та я бачу наскрізь
Ваші очі й уми,
Немов бачу крізь воду,
Що стікає в ями.

І ви квапите інших —
Хай під кулі ідуть,
А ви дивитесь, як
Цифри смерті ростуть.
Ви сховались в маєтках,
А кров юнаків
Витікає в грязюку
Тисячами струмків.

Найжахливіший страх
Ви жбурнули усім —
Страх народжувать діток
В світі страшнім.
За загрозу дитині,
Яка ще й не жила,
Ви не варті, щоб кров
В ваших жилах текла.

Що я знаю насправді,
Щоб так говорить?
Ви скажете: молодий!
Ви скажете: вчися жить!
Та я знаю одно,
Хоч молодший за вас,
Сам Ісус би ніколи
Не пробачив би вас.

Є одне запитання,
Гроші можуть усе,
Чи вам куплять прощення?
О, ви вірите в це!
Та на смертному ложі
Не спасуть бариші,
Бо ніякі вам гроші
Не відкуплять душі.

І я вірю, що ви
Скоро всі помрете.
Я піду за труною
В це полудне бліде;
Я копатиму яму,
Я гукну: «Опускай!»
І нарешті я впевнюсь,
Що ви мертві. І край.

Источник: life.pravda.com.ua
Читайте также на «Репортере»