Підсумки Нобелівського тижня: дріжджі-самогубці, бублики-нанороботи і президент Колумбії

2016 року престижні нагороди присуджено творцям наномашин із молекул, дослідникам самознищення клітин і відкривачам таємниць екзотичної матерії
Підсумки Нобелівського тижня: дріжджі-самогубці, бублики-нанороботи і президент Колумбії
Фото GettyImages

Цього тижня Нобелівський комітет оголосив лауреатів трьох найпрестижніших наукових премій у галузі медицини, фізики та хімії. Їхні досягнення вражають. Вони мають допомогти уповільнити старіння, створити квантовий комп'ютер і виготовити медичних нанороботів, здатних борознити кровоносну систему людини і шукати в ній ракові клітини.

Розмір премій, які наприкінці ХІХ століття заповідав шведський промисловець і винахідник Альфред Нобель, цьогоріч дорівнює 8 млн шведських крон, або приблизно $933 000. Forbes пропонує ознайомитися з лауреатами 2016 року, оголошеними цього тижня, та їхніми досягненнями.

1Медицина і фізіологія

Медицина і фізіологія
Лауреат: японець Йошинорі Осумі
Формулювання: «за відкриття механізму аутофагії»
Медицина і фізіологія
Фото GettyImages

Клітини живого організму здатні самознищуватися для того, щоб убити бактерії та віруси, які потрапили в них після зараження, сприяти розвитку ембріона, усунути ушкодження, пов'язані зі старінням, або щоб швидко відреагувати на джерела стресу, як-от голод, і надати іншим клітинам організму паливо та будівельні блоки.

Коли вмикається режим самознищення, всередині клітини виділяються ферменти, які руйнують її внутрішні структури. Цей процес називається терміном «аутофагія», який походить від двох грецьких слів, що разом можна перекласти як «самопоїдання». Порушення аутофагії пов'язане з серйозними нервово-дегенеративними хворобами, інфекційними захворюваннями, цукровим діабетом і утворенням ракових пухлин.

Процеси самоканібалізму усередині клітин науковці почали спостерігати в мікроскоп ще в 1960-х роках. Однак розібратися в механізмах аутофагії ніхто не міг до початку 1990-х. Це вдалося зробити Йошинорі Осумі, який придумав обхідний шлях.

Замість того щоб розглядати живі клітини в мікроскоп, японський біолог зайнявся дослідженням дріжджів, працювати з якими значно легше. Йошинорі Осумі створив особливий вид дріжджів-мутантів, у яких він «вимкнув» гени один за іншим, поки не знайшов саме ті, без яких аутофагія не відбувалася. 1993 року Йошинорі Осумі назвав 15 основних генів, відповідальних за аутофагію, і довів, що в людини ці гени такі ж, як у дріжджів.

Японський біолог створив основу для детальнішого вивчення процесу аутофагії і розроблення способів контролю над ним. Це дає надію на появу ліків від безлічі хвороб, які вважають невиліковними, та «еліксирів молодості».

2Хімія

Хімія
Лауреати: француз Жан-П'єр Соваж, шотландець Фрейзер Стоддарт і голландець Бернард Ферінґа
Формулювання: «за проектування і синтез молекулярних машин»
Хімія
Фото: nobelprize.org/© Nobel Media 2016

У звичному розумінні машина – це механічний пристрій, здатний виконувати певні операції (рухатися, обертатися, піднімати чи опускати вантажі) при поданні енергії. Завдяки науковому прориву в галузі хімії у світі мають з'явитися квадрильйони машин нового типу – молекулярного. Жан-П'єру Соважу, Фрейзерові Стоддарту і Бернарду Ферінґу вдалося змусити молекули утворювати один з одним механічні зв'язки й виконувати функції важелів і коліс.

«Щодня ми користуємося різними машинами: чи то автомобіль, чи кавовий апарат. Їх можна побачити і виміряти в сантиметрах чи метрах. Цим науковцям удалося створити мікромініатюрні технології. Ми порівнюємо потенціал цієї технології зі створенням кривошипно-шатунного механізму, який у XIX столітті призвів до промислової революції», – коментує присудження премії голова Нобелівського комітету з хімії Сара Сногеруп Лінсе.

Перший прорив у сфері молекулярних машин зробив 1983 року Жан-П'єр Соваж. Він придумав, як можна створити дві молекули у вигляді кілець і з'єднати їх між собою як ланки ланцюга.

Фрейзер Стоддарт зробив наступний крок. 1991 року він зумів нанизати кільцеподібну молекулу на вісь і показав, що вона може рухатися вперед-назад, подібно до колеса. До 1994 року він навчився повністю контролювати рухи цього молекулярного механізму.

Бернард Ферінґа просунувся ще далі. 1999-го він показав перший виготовлений з молекул мотор, здатний крутитися навколо осі в одному напрямку під дією світла і гальмувати, запобігаючи відкочуванню назад. 2004 року Бернард Ферінґа створив молекулярний ліфт, який піднімався на висоту 0,7 нанометра. А 2011 року дослідницька група під його керівництвом створила перший «наноавтомобіль» із чотирма молекулами-моторами, які виконують функцію коліс, що обертаються під дією електричних імпульсів.

Відкриття цих науковців призвели до зародження індустрії молекулярного машинобудування. Є надія, що вдасться створити чимало різноманітних корисних апаратів, зокрема роботів, здатних усувати неполадки у клітинах людського організму.

3Фізика

Фізика
Лауреати: американці Девід Таулесс, Дункан Галдейн і Майкл Костерліц
Формулювання: «за теоретичне відкриття топологічних фазових переходів і топологічних фаз матерії»
Фізика
Фото: nobelprize.org/© Nobel Media 2016

Науковці застосували маловідому, абстрактну й нехарактерну для фізики галузь математики – топологію – для опису властивостей матеріалів. Цей незвичайний підхід дав змогу виявити, що теоретично будь-яка речовина може переорганізовуватися у незвичайний стан. Звичайними вважають твердий, рідкий, газоподібний та іонізований стани. Сучасні фізики-теоретики впевнені, що існують і інші, потрібно тільки знайти їх.

Майкл Костерліц і Девід Таулесс у 1970-х роках за допомогою топології зробили опис двовимірного простору. Їхні викладки показують, що в супертонких шарах матерії під впливом певної температури можуть виникати явища суперпровідності та супертекучості. Дункан Галдейн у 1980-х роках застосував топологію для опису одновимірних об'єктів і пояснив властивості крихітних магнітів.

«Лауреати цього року відкрили двері у невідомий світ, в якому матерія може набувати дивних станів. Вони використовували складні математичні методи для дослідження незвичайних фаз або станів матерії, як-от суперпровідність, супертекучість і тонкі магнітні плівки», – йдеться в повідомленні Нобелівського комітету.

Пояснити сенс топології непосвяченим людям так важко, що член Нобелівського комітету Торс Гансон обмежився демонстрацією булочки, бублика і кренделя. «Для нас ці борошняні вироби дуже різняться за розміром, формою, смаком. Але якщо ви тополог, вас цікавить тільки одне – дірки. Бублик має одну дірку, а крендель – дві. Ви не можете мати половину дірки чи 2–2/3 дірки», – проілюстрував концепцію Торс Гансон.

За його словами, електрика в перші десятки років після її відкриття була незрозумілою і незвичайною сукупністю явищ, але нині її використовують всюди. Відкриття топологічних фаз матерії теж може через кілька десятиліть знайти практичне застосування. Є надія, що воно допоможе в розробленні надпровідників і квантових комп'ютерів майбутнього.

4Премія миру

Премія миру
Лауреат: президент Колумбії Хосе Мануель Сантос
Формулювання: «за рішучі зусилля з завершення громадянської війни, яка тривала понад 50 років»
Премія миру
Фото: thedailychronic.net

У повідомленні Нобелівського комітету зазначено, що війна урядових військ із повстанцями забрала життя не менш як 220 000 колумбійців і змусила 6 мільйонів осіб залишити свої домівки.

Нинішній президент Колумбії, який очолив країну 2010 року, допоміг завершити 50-річний збройний конфлікт. Проте Нобелівську премію варто сприймати як нагороду не тільки йому, а всьому народові Колумбії, який переступив заради миру через тяготи й образи, а також всім сторонам, які зробили внесок у мирний процес.

Як писав Forbes, 2012 року лідери найбільшого партизанського угрупування FARC сіли за стіл переговорів і 22 червня 2016 року схвалили умови миру, запропоновані урядом. 26 вересня Хосе Мануель Сантос підписав із FARC мирний договір, який поставив крапку у тривалій громадянській війні.

Якщо Ви помітили помилку, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter для того, щоб повідомити про це редакцію
Стиль життя
Як незвичайні формати аукціонів сприяли продажам мистецтва в 2016 році
І чого світовому та українському арт-ринків чекати від 2017 року
Пішли в тираж: як пройшли перші в цьому році великі українські торги мистецтвом
І наскільки затребуваним виявився тиражний арт
Прем'єра тижня: «Велика стіна»
Навіщо дивитися новий фільм Чжана Імоу
Усі матеріали розділу
FORBES У СОЦІАЛЬНИХ МЕРЕЖАХ
Коментарів 0
Увійдіть, щоб опублікувати коментар
Вибір редактора
Приватне і відверте: 5 книг грудня
Приватне і відверте: 5 книг грудня
На які новинки художньої літератури варто звернути увагу цього місяця
Як ізраїльська армія стала «кузнею стартапів»
Як ізраїльська армія стала «кузнею стартапів»
Колишні бійці загадкової ізраїльської служби кіберрозвідки – Підрозділ 8200 – створили приблизно 1000 нових IT-компаній. Саме їм Ізраїль багато в чому зобов’язаний іміджем «нації стартапів»
Ходіння по колу: як у Мінфіні переписують Податковий кодекс
Ходіння по колу: як у Мінфіні переписують Податковий кодекс
І чому депутати наполягають на проведенні разового декларування
Олігархи під підозрою: кому потрібен Архів клептократії та чому до нього потрапили тільки «обрані»
Олігархи під підозрою: кому потрібен Архів клептократії та чому до нього потрапили тільки «обрані»
Українські публічні персони готові оскаржувати дані, опубліковані в Архіві
Зараз на головній
Технічні роботи на сайті Forbes Україна
Технічні роботи на сайті Forbes Україна
Випуск матеріалів на сайті тимчасово припинено
Олександр Шлапак: «Судитися з великими боржниками банку безглуздо, оскільки ці борги не мають забезпечення»
Олександр Шлапак: «Судитися з великими боржниками банку безглуздо, оскільки ці борги не мають забезпечення»
Глава ПриватБанку - про повернення боргів колишніх акціонерів, розвиток банку та перспективи кримських вкладників
Найтемніший час перед світанком: як подолати кризу в компанії
Найтемніший час перед світанком: як подолати кризу в компанії
Які завдання ляжуть на плечі команди, а які ─ безпосередньо на власника
Колектори і юрособи: з бізнесом не церемоняться
Колектори і юрособи: з бізнесом не церемоняться
Чим відрізняється поведінка колекторських структур стосовно боржників-фізосіб і бізнесменів