Оглашены имена лауреатов Нобелевской премии 2015 в «области науки» — физиологии и медицины, физики, химии. Не дожидаясь оглашения лауреатов Нобелевской премии мира, в области литературы, а также присуждаемой Шведским банком премии в области экономики, уже сегодня можно предварительно оценить некоторые итоги прошедшего «нобелевского года» в контексте развития мировой науки.
ФИЗИОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА
Нобелевская премия 2015 года по физиологии и медицине присуждена за успешную борьбу с паразитами. Ирландец Уильям Кэмпбелл (William C. Campbell) и японец Сатоси Омура (Satoshi Оmura) стали лауреатами за разработку нового метода лечения заболеваний, вызванных круглыми червями-паразитами, а китаянка Юю Ту (Youyou Tu) — за вклад в создание терапии против малярии.
Согласно формулировке Нобелевского Комитета, лауреаты этого года разработали методы, которые совершили революцию в лечении самых опасных для человека паразитических заболеваний. У. Кэмпбелл и С. Омура создали лекарство под названием Avermectin, которое является эффективным средством борьбы с онхоцеркозом («речной слепотой», характеризующейся образованием подкожных узлов, поражением кожи и глаз), элефантиазом («слоновой болезнью», стойким увеличением размеров какой-либо части тела из-за болезненного разрастания кожи и подкожной клетчатки), а также другими паразитическими заболеваниями.
Препарат был разработан на основе биоактивных компонент, выделенных из бактерий, обитающих в почве. В своем интервью профессор Омура отметил: «Я смиренно принимаю награду. Не знаю, заслуживаю ли я ее. Я так многому научился у микроорганизмов и так от них зависел, что отдал бы Нобелевскую премию им». Также интересно, что открытие было обусловлено успехами применения микробиологии в области ветеринарии, где долго работал Омура.
Юю Ту, экспериментируя с экстрактами традиционной китайской полынной настойки, еще в начале 1980-х разработала Artemisinin — препарат, который от 20 до 30% сокращает смертность от малярии. В 2011-м за свои разработки Юю Ту получила премию Ласкера за клинические медицинские исследования, оставаясь при этом единственным успешным исследователем без членства в официальных академиях. Сегодня, разработанный на основе ее исследований препарат, является неотъемлемой частью терапии во всех регионах, где распространена малярия.
Открытие противопаразитных препаратов для регионов, страдающих от соответствующих заболеваний, может быть сравнимо с открытием антибиотиков. Цена вопроса — более 670 тысяч погибших от малярии и до 250 тысяч от других паразитарных инфекций, то есть около миллиона жертв ежегодно. Еще более 2,5 миллионов ежегодно страдают от этих болезней. Общее же количество людей, подверженных последствиям малярии и паразитарных заболеваний оценивается ВОЗ в 300 миллионов человек. На протяжении многих десятилетий это несравнимо большая угроза для глобального человечества, чем, например, лихорадка Эбола, к которой было приковано внимание СМИ всего мира еще недавно.
ФИЗИКА
Лауреатами Нобелевской премии по физике 2015 года стали ученые Такааки Кадзита (Takaaki Kajita) и Артур Макдональд (Arthur B. McDonald), открывшие нейтринные осцилляции. Нейтрино — одна из базовых частиц, которыми насыщена наша Вселенная. Исследовать и понять ее свойства — означает приблизиться к пониманию фундаментальных свойств окружающего мира.
Ранее считалось, что нейтрино не имеют массы и движутся со скоростью света. Однако, существовала проблема, требовавшая объяснения. Существуют три типа нейтрино — электронные, мюонные и таонные, которые мы фиксируем в равных долях в приходящем излучении. В недрах Солнца, в реакциях бета-распада рождаются только электронные нейтрино. Значит, должен существовать механизм, позволяющий нейтрино менять «тип». Таким механизмом оказались нейтринные осцилляции. При этом, для их реализации необходимо, чтобы нейтрино имели ненулевую массу. Исследования лауреатов этого года доказали именно это предположение — наличие массы нейтрино и существование нейтринных осцилляций.
В сообщении Нобелевского комитета заявлено, что премия присуждена «за их вклад в эксперименты, которые продемонстрировали, что нейтрино могут изменять свою сущность. Открытые ими нейтринные осцилляции доказывают, что нейтрино имеют массу. Это открытие меняет наше понимание о внутренних механизмах материи и может стать ключевым для нашего восприятия Вселенной».
В начале тысячелетия Т. Кадзита открыл на детекторе в Японии, что атмосферные нейтрино «переключаются» из одного состояния в другое. А исследовательская группа в Канаде под руководством Макдональда смогла продемонстрировать, что нейтрино, летящие от Солнца, не исчезают по пути к Земле, а захватываются в разных состояниях на нейтринной обсерватории Седбери.
Председатель Нобелевского комитета по физике, профессор атомной физики Энн Люйе (Anne L’Huillier) так объяснила в своем интервью суть этого открытия: «Нейтрино являются вторыми, после фотонов, самыми распространенными частицами во Вселенной. Они возникают в ядерных реакциях, например, на Солнце, звездах или в ядерных реакторах, и они почти не взаимодействуют с окружающей средой. Существует три типа нейтрино. В этом году премия была присуждена за экспериментальное доказательство, что нейтрино осциллируют, то есть могут менять тип». Открытие осцилляции нейтрино следует считать знаковым моментом в физике элементарных частиц.
Сегодняшнее достижение является развитием идей предыдущих исследователей, также отмеченных Нобелевскими премиями: Вольфганга Паули, Энрико Ферми, Фредерика Райнеса, Клайда Кована, Павла Черенкова, Игоря Тамма, Ильи Франка, а также не отмеченного премией, но внесшего важный теоретический вклад Бруно Понтекорво. Последний, кстати, выдвинул теорию нейтринных осцилляций еще в 1957-м, основываясь на результатах экспериментов Ф. Райнеса и К. Кована 1956.
Интересно, что физика элементарных частиц является самой распространенной областью присуждения Нобелевских премий. Это, между прочим, доказывает правоту великого немецкого физика и математика, а также выдающегося зануды Густава Роберта Кирхгофа, который однажды заметил «Нет ничего практичнее хорошей теории». Об этом правиле нельзя забывать ни ученым, ни политикам, рвущимся «управлять наукой».
ХИМИЯ
Нобелевская премия в области химии была присуждена работающему в Великобритании шведскому исследователю Томасу Линдалу (Tomas Lindahl), и американцам Полу Модричу (Paul Modrich) и Азизу Санкару (Aziz Sancar) за изучение механизмов репарации ДНК.
В формулировка Нобелевского Комитета отмечается, что лауреаты разработали «инструментарий, который позволяет на молекулярном уровне показать, как клетки ремонтируют поврежденные ДНК и сохраняют генетическую информацию».
Репарация — способность клетки «ремонтировать» поврежденную воздействием химических или физических агентов молекулу ДНК, и восстанавливать таким образом частично утраченную генетическую информацию, является важнейшей для выживания и развития живых видов функцией клеток.
Несколько десятилетий назад успехи в молекулярной биологии и физической химии поставили под сомнение уверенность в том, что молекула ДНК является стабильной. Оказалось, что она легко распадается под воздействием многих внешних факторов. Это ставило под вопрос наши представления не только о развитии жизни на планете, но и о нашем собственном выживании в окружающем мире. Исследования Т. Линдала в области скорости распада молекул ДНК позволили еще в середине 1970-х обнаружить молекулярные механизмы, препятствующие этому процессу. В середине 1990-х ему удалось воспроизвести процесс ферментативной репарации ДНК в лабораторных условиях.
А. Санкар и П. Модрич исследовали механизмы, способствующие снижению количества ошибок в молекулах ДНК при их репликации при делении клеток. В частности, Санкар исследовал этот механизм на клетках, поврежденных ультрафиолетовым излучением.
Дальнейшее изучение механизмов репарации возможно позволит нам эффективно компенсировать вредные воздействия на организм, исправлять мутации, подойти к проблемам лечения многих заболеваний, ныне считающихся трудноизлечимыми или вовсе неизлечимыми.
В связи с обсуждением решений Нобелевского комитета, интересно отметить еще один важный факт — возрастающее количество Нобелевских лауреатов из Китая и Японии. Эта тенденция противоречит нашему, и вообще традиционному западному восприятию восточной культуры, как вторичной, основанной на копировании чужих достижений, скупке патентов и внедрении западных изобретений. Давно ли западные ученые-снобы посмеивались над японцами-»пожирателями патентов», как многие из нас и доныне иногда высокомерно насмехаются над китайцами?
Впрочем, до определенного момента так оно и было, однако долгосрочная адекватная политика в области образования и управления наукой стала приносить плоды.
С 1957-го китайские ученые получили девять Нобелевских премий, из которых пять — в области науки (четыре в области физики и одну по физиологии и медицине). А достижения японских ученых еще внушительнее: 24 лауреата (из них 21 в области науки, две премии по литературе и одна премия мира), начиная с 1949-го.
Таким образом, за 65 лет Япония по количеству научных достижений мирового уровня опередила такие страны с многовековыми научными традициями, как Россия, Канада, Австрия, Италия и даже Израиль. А Китай за 60 лет по этому показателю пытается позиционировать себя на уровне Дании, Норвегии, Испании и Ирландии.
Впрочем, культурологи не без оснований замечают, что исторические и культурно-цивилизационые различия между японским и китайским обществом настолько значительны, что в ближайшее время нам едва ли стоит ожидать от китайских ученых достижений, сравнимых с японскими. Однако, с точки зрения влияния социальных реформ на эффективность научных исследований, сравнение по некоторым формальным показателям вполне уместно.
ПОЛЕЗНЫЙ ОПЫТ ДЛЯ УКРАИНЫ
Азиатский опыт является полезным именно для нас. Систематические, выверенные реформы образования на основе мирового опыта, многолетний кропотливый труд и гармоничное развитие научной базы, как в фундаментальной, так и в прикладной области — путь к успеху.
Ключ к успешным реформам — всесторонняя, многоуровневая интеграция отечественной научной и образовательной сферы в мировой научный процесс. А вместо этого отечественные ученые уже много лет безуспешно борются за отмену бессмысленного правительственного распоряжения, согласно которому они могут выехать на международные конференции, стажировки, учебу и встречи с зарубежными коллегами только по специальному разрешению Кабинета Министров.
Это не парадокс, это абсурд. Выйти из зоны абсурда в пространство разума — задача науки. В сущности именно к этому мы все стремимся, не так ли?
