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

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.

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.

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.

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