Лауреаты 114-й Нобелевской премии умеют чинить ДНК, лечить тропические болезни и слушать полифонию голосов

Фото №1 - Весы для невесомости

ФИЗИКА

Разрушение модели

Премию получили Такааки Кадзита и Артур Макдональд за обнаружение массы у нейтрино .

ОТ СТАРОЙ ФИЗИКИ… Эти частицы придумал еще в 1930 году Вольфганг Паули. При быстром распаде ядер куда-то девается энергия, и совершенно не видно куда. Паули предположил, что есть какая-то частица, которая уносит эту энергию и достаточно слабо взаимодействует с чем бы то ни было, поэтому ее почти невозможно поймать. Правда, сам Паули считал частицу гипотетической и даже досадовал на себя за такой «запрещенный» прием: придумал, мол, частицу, которую никто обнаружить не сможет. А нейтрино взяли и обнаружили через 26 лет — в 1956 году.

Давно, еще в 1950-х годах, было ясно, что масса нейтрино по крайней мере в тысячу раз меньше массы электрона. Потом эту границу опустили еще: стали считать, что масса нейтрино как минимум в 100 000 раз меньше. То есть проще было предположить, что она равна нулю.

...К НОВОЙ Теоретически было подсчитано, что Солнце испускает некое определенное количество нейтрино, однако в ходе экспериментов оказывалось, что их прилетает втрое меньше. Теперь же два разных эксперимента (японский и канадский) показали, что нейтрино не исчезают, а просто меняют состояния, то есть осциллируют. Поскольку известно, что при осцилляции происходит изменение массы, значит, какая-то масса у нейтрино все же есть.

А это, в свою очередь, говорит о том, что мы не знаем всей физики. Это первое за несколько десятилетий открытие, которое ломает так называемую Стандартную модель, то есть совокупность предположений и утверждений о физике частиц, которая до этого открытия казалась исчерпывающей. По Стандартной модели масса нейтрино просто ноль. Пока мы не знаем, откуда может взяться эта масса. Ясно, что ответ нужно искать в очень больших энергиях частиц, на 9–10 порядков превышающих те, которые достигаются сейчас на Большом адронном коллайдере (около 1000 Гэв). Ответ этот будет найден нескоро.

Фото №2 - Весы для невесомости

МЕДИЦИНА

Эхо прошлых побед

Половина премии присуждена ирландцу Уильяму Кэмпбеллу и японцу Сатоси Омуре , которые стали лауреатами за разработку нового метода лечения онхоцеркоза, вызванного круглыми червями-паразитами . Вторую половину получила Ту Юю за победу над малярией .

ОТ СЛЕПОТЫ… В 1970-е годы, по оценкам ВОЗ, примерно 18 млн человек в 34 странах Африки, Южной Америки и Аравийского полуострова страдали от паразита Onchocerca volvulus и около полумиллиона в результате потеряли зрение. Онхоцеркоз, или речная слепота, был назван одной из восьми самых массовых и тяжелых тропических болезней. Безопасного лекарства от нее тогда не существовало: для крупных фармацевтических компаний было невыгодно вкладывать деньги в разработку лекарственных препаратов для беднейшего населения планеты.

...К СВЕТУ Еще 30 лет назад эта гельминтозная инфекция казалась непобедимой. А к началу нашего столетия ею уже почти никто не болеет. А все потому, что в конце 1970-х годов работавший в фармкомпании «Мерк» Уильям Кэмпбелл обратил внимание: ивермектин, разработанный им (в сотрудничестве с консорциумом Омуры) лечит онхоцеркоз у лошадей, а это заболевание очень близко к онхоцеркозу человека. Кстати, «Мерк» всем заболевшим поставляла ивермектин бесплатно.

ОТ СМЕРТЕЙ… Ту Юю начала работать биологом в Китае в 1960-е годы прошлого века, то есть прямо во время «культурной революции», когда образованные люди, в том числе ученые, были объявлены низшей общественной кастой, подлежащей переучиванию в каких-нибудь полезных специалистов вроде свинаря или собирателя колосков. Юю занималась преимущественно традиционной китайской медициной (возможно, это ее и спасло). Она обнаружила, что экстракт полыни (описанный в китайском трактате 1600-летней давности) довольно эффективен против малярийных плазмодиев (возбудителей болезни). Изложенный в древнем тексте способ горячей вытяжки разрушал действующее вещество, и Юю догадалась готовить холодный экстракт. Так получился артемизинин (Artemisia — латинское название полыни), и из него было сделано первое в истории эффективное лекарство от малярии, которую до этого лечили в лучшем случае хинином. Правда, «культурная революция» продолжалась, и клинические испытания было сложно организовать, поэтому Юю с коллегами начали с испытаний на себе.

...К ЖИЗНИ15 лет назад ВОЗ наконец приняла артемизинин в качестве основного средства для лечения малярии и спасла тем самым миллионы жизней: к началу XXI века смертность от малярии составляла до 3 млн человек ежегодно и должна была удвоиться за 20 лет, но сейчас она вдвое меньше.

ЛИТЕРАТУРА

Окаянная жизнь

Нобелевскую премию по литературе вручили белоруске Светлане Алексиевич «за полифоническое письмо, памятник страданию и мужеству нашего времени» . Отец писательницы белорус, мать украинка. Она русскоязычный автор, но известна в Европе даже больше, чем в России: ее книги переведены на 20 языков, а совокупный тираж переводных экземпляров перевалил за 20 млн. Алексиевич подолгу жила в Италии, Германии, Франции, Швеции. Многие ее могут посчитать «своей», и в этом смысле выбор нобелевского жюри оптимален. Алексиевич уже с 2013 года была лидером различных букмекерских списков — два раза ей прочили премию, которая сначала досталась канадке Элис Манро, а потом французу Патрику Модиано. Так что, в отличие от прочих Нобелевок, в литературной не было ничего неожиданного. Если не считать того, что книги Алексиевич — это не совсем традиционная художественная литература, а документальные повествования.

Фото №3 - Весы для невесомости

ХИМИЯ

Ремонтные работы

Премия присуждена за исследования в области изучения методов восстановления ДНК британцу Томасу Линдалю и американцам Полу Модричу и Азизу Санджару . Благодаря им мы теперь понимаем, как восстанавливать ДНК после трех видов повреждений . Эту премию ждали уже довольно давно: скажем, Линдаль сделал свое открытие еще в 1979 году.

ОТ ОПЕЧАТКИ… Чтобы понять, как происходят сбои, представим себе ДНК в виде книги, в которой записана генетическая информация — примерно так, как в книгах записаны тексты. Один из видов ошибок возникает, если вы берете текст и переписываете его (репликация ДНК при делении клетки). Если вы делаете это не очень аккуратно, у вас появятся ошибки в копии. Такие ошибки, возникающие в новой копии ДНК, изучал, в частности, Пол Модрич.

...К ВЕРНОЙ БУКВЕ Ошибка, сделанная молекулярной машиной (она называется фермент репликаза), может привести к наследственным заболеваниям, если эта мутация произошла в важном гене. Может привести и к раку. Правда, может и ни к чему не привести, потому что онкогенов совсем немного.

ОТ ЛИШНЕГО «ЗАГАРА»… Другой тип проблем, которые могут возникнуть в нашей ДНК-книге, — физическая порча от времени или воздействия внешней среды. Пришел ребенок, нарисовал в книжке что-то поверх текста. Пришла собака, погрызла. Прошло 20 лет, бумага пожелтела, и какие-то буквы стали нечитаемы.

...К ВЕРНОЙ БУКВЕ С ДНК Такая порча случается, в частности, от ультрафиолетового облучения (сама-то ДНК прозрачна, но ее основания, четыре вида нуклеотидов, из которых она состоит, поглощают ультрафиолет): кванты света взаимодействуют с основанием, что приводит к затруднениям при репликации такой ДНК и к мутациям. Ну а жесткое излучение вообще расщепляет ДНК, рвет ее, делая репликацию невозможной. Азиз Санджар успешно клонировал ген фермента, который отвечает за исправление ошибок в случае облучения ДНК светом.

ОТ ПОТЕРИ СКРЕП… Наконец, третья причина порчи совершенно естественная и происходит без внешнего воздействия. В ДНК есть четыре азотистых основания: А, G, C и Т . Химически они очень стабильны, и это правильно, ведь ДНК — депозитарий главной информации о нашем организме. Но одно из оснований (C — цитозин) не так стабильно, как хотелось бы, и иногда теряет одну аминогруппу и превращается в урацил, что приводит к мутациям ДНК.

...К ВЕРНОЙ БУКВЕ Томас Линдаль обнаружил тот фермент, который находит эту неправильную букву, возникшую от химической естественной порчи одного из оснований ДНК, и переводит ее в нормальное состояние.

Фото №4 - Весы для невесомости

ЭКОНОМИКА

Премия на бедность

Премии удостоился американский экономист шотландского происхождения Энгус Дитон с формулировкой «за аналитические исследования в области потребления, бедности и благосостояния» . Впрочем, как известно, это не совсем Нобелевская премия, а «премия Шведского государственного банка по экономическим наукам ПАМЯТИ Альфреда Нобеля» . В завещании Нобеля об экономике ничего не говорилось, и награду в этой номинации Шведский банк начал присуждать только с 1969 года.

ОТ ПРОСТОГО ВОПРОСА… Энгус Дитон несколько лет назад вместе с психологом Даниелем Канеманом прославился забавным исследованием, во время которого они фактически задали 450 тысячам американцев знаменитый вопрос Бендера Балаганову из «Золотого теленка»: «Сколько вам нужно денег для счастья?» Оказалось, что нужно зарабатывать около 75 тысяч долларов в год . Но самое интересное: при дальнейшем росте дохода уровень удовлетворенности жизнью уже заметно не меняется . Это исследование наделало в свое время много шума.

...К МАСШТАБУ Но премию Дитон получил вовсе не за него, а за то, что первым показал на реальных данных, что экономические анализы, построенные на агрегированных данных (то есть простом умножении данных «среднего домохозяйства»), приводят к ложным выводам. Реакция как самых бедных членов общества, так и самых богатых может сильно отличаться от поведения среднего (то есть репрезентативного) класса, и точно оценить последствия реформ можно, только поняв поведение отдельных домохозяйств. Для этого требовалось как построить теорию их поведения, которая была бы пригодна для прикладного анализа, так и собрать индивидуальные данные, подтверждающие эти предсказания. Дитон, кстати, считает одной из главных проблем человечества высокий уровень бедности, но предсказывает, что в ближайшие годы он будет падать.

МИР

Тунисский аккорд

Премию мира , в отличие от остальных премий, присуждает не Шведская академия в Стокгольме, а Норвежский Нобелевский комитет в Осло. В этом году ее получил Квартет национального диалога в Тунисе за вклад в «создание плюралистичной демократии в стране вскоре после «жасминовой революции» 2011 года» — так официально сформулирована причина награждения.

Квартет состоит из четырех организаций : Всеобщего союза труда, Конфедерации промышленности, торговли и ремесел, Лиги защиты прав человека и Ордена юристов. Когда несколько лет назад Тунис был на грани гражданской войны, квартет предложил альтернативный мирный путь развития, и это (по крайней мере, отчасти) сработало.

Квартет не значился в топах букмекеров (всего номинантов было почти три сотни). Основным претендентом на премию считалась немецкий канцлер Ангела Меркель, выдвинутая за ее роль в разрешении кризиса на востоке Украины.

Иллюстрации: Андрей Дорохин

Фото: Phil Harvey aka Boardhead, AP / East News, AP / East News (x3), AFP / East News, Duke Photography, Max Englund / UNC Health Care, Photo courtesy of Princeton University

Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 12, декабрь 2015