Нобелевские премии 2005 года по естественным наукам получат двое австралийцев, немец, француз и четверо американцев, которых оповестили о победе на рассвете
МЕДИКИ
Премию за достижения в области физиологии и медицины разделят австралийские ученые - Барри Маршалл (ему 54 года) и Робин Уоррен (ему 68). Награда будет вручена им «за открытие бактерии Helicobacter pylori» и ту роль, которую это открытие сыграло «в борьбе с гастритом, язвой желудка и двенадцатиперстной кишки».
История открытия такова. В начале 80-х Робин Уоррен работал патологоанатомом в Королевской больнице города Перта на западе Австралии. Для коллег-медиков он служил предметом насмешек, потому что постоянно рассказывал о каких-то бактериях, обнаруженных в желудках больных. Уоррен утверждал, что колонии этих бактерий видны под микроскопом как раз в местах воспалений. Но всем медикам тогда «было известно», что ни одна бактерия в соляной кислоте желудка размножаться не может. И, как опять же «было всем известно», язва и гастрит - результат стрессов, неправильного питания и повышенной кислотности.
Чтобы доказать свою правоту, Уоррену нужно было выделить бактерии в чистом виде и вырастить их в пробирке. С таким предложением и пришел к нему молодой врач-интерн Барри Маршалл. «Если ты хочешь заняться исследованиями, поговори с Уорреном, - посоветовал ему руководитель в медицинском институте. - Он все носится с бактериями в образцах биопсии». Маршалл и Уоррен стали работать вместе, причем Маршаллу пришлось трудиться на два фронта - днем он принимал больных, а вечером шел в лабораторию. Несколько месяцев у них ничего не получалось, бактерии в пробирках не росли. Содержимое пробирок - питательную смесь - выливали по истечении положенного срока и опыты начинали заново.
Но однажды пробирки оставили без присмотра очень надолго: шли пасхальные каникулы и в лаборатории просто не было ни одного сотрудника. Когда Уоррен и Маршалл вернулись на работу, они поняли, что открытие сделано - колонии желудочных бактерий получены.
Медицина, однако, - очень консервативная система. Первое время врачи не хотели ничего слышать о связи хеликобактера, как была названа бактерия, с заболеваниями желудка. Статья с анализом результатов экспериментов пролежала в редакции журнала The Lancet больше года. И тогда Маршалл приготовил раствор выращенных бактерий и выпил его. Разумеется, заболел тяжелым гастритом.
«Это очень в его стиле, - говорила потом жена Маршалла, - если он чем-то увлекается, то идет до конца. Я ему сказала: ты работаешь по 14 часов в сутки, а теперь еще и радуешься тому, что «ужасно болен». Пора бы остановиться и начать лечение». Барри так и поступил, но связь между бактериями и воспалениями желудка была доказана. Следующие 20 лет ушли на то, чтобы разъяснить эту связь всему медицинскому миру.
Стараниями все того же Маршалла было основано общество по изучению хеликобактера, издается журнал и найдена комбинация антибиотиков, позволяющая вылечить заболевания, раньше считавшиеся хроническими. Очень трудно было бороться с лобби производителей традиционных лекарств, снижающих кислотность. Ведь это большие деньги - такое лечение человек с язвой принимает всю жизнь.
Но Маршалл проявил недюжинный талант бизнесмена и сейчас владеет акциями в нескольких фармакологических компаниях, производящих нужные лекарства.
Открытие хеликобактера подстегнуло поиск возбудителей других хронических заболеваний: бактерии, похожие на хеликобактер, находили даже в сердечных тканях после инфаркта миокарда. Так что в будущем, возможно, медицину ждет много нового.
ПЕРСПЕКТИВЫ
1. Излечение рака желудка
2. Пересмотр происхождения многих хронических заболеваний - ревматоидного артрита, атеросклероза, болезней печени, инфаркта миокарда
3. Генетические методы диагностики инфекций
ФИЗИКИ
Премию по физике получат сразу трое - Рой Глаубер из Гарварда (ему 80 лет), Джон Холл из Университета Колорадо (ему 71) и Теодор Хэнш из Института Макса Планка в ФРГ (ему 63). Нобелевский комитет таким образом отметил работы в области квантовой оптики. История открытий и изобретений, сделанных нынешними лауреатами, не столь драматична, как у лауреатов-врачей. Зато среди физиков есть живой классик - Рой Глаубер, опубликовавший свои «нобелевские» работы еще в 1963 году. Это была эпоха, когда складывалась современная квантовая теория, и сейчас даже непонятно, почему Глауберу не дали премию раньше. Ведь именно он рассчитал, как частицы света - фотоны взаимодействуют между собой в световом луче и что с ними происходит, когда свет падает на поверхность.
До Глаубера ситуация в этой области физики была странная. С одной стороны, всем уже было известно, что свет состоит из частиц. (Эйнштейн, кстати, получил свою Нобелевскую как раз за частицы света - за открытие закона фотоэлектрического эффекта, а не за теорию относительности, как часто думают.) С другой стороны, все необходимые вычисления делались в оптике по старинке - как будто никаких частиц нет, а есть только электромагнитные волны. Но после Второй мировой войны появились лазеры и стало ясно, что эти волны ведут себя как-то не так. Допустим, включают лазер, направляют на экран с двумя отверстиями, луч, разумеется, разделяется на два. Но вдруг выясняется, что после разделения эти два луча все равно ведут себя как одно целое - если на пути у одного возникает преграда, то и второй изменяется. Хотя связи между ними вроде бы нет… Результаты этого, как и многих других экспериментов, не укладывались в волновую теорию света.
Глаубер умудрился объяснить, что происходит. Оказалось, что свет, с одной стороны, конечно, состоит из частиц, но с другой - эти частицы сами по себе маленькие волны. В обычном свете все волны-частицы разные, а в лазерном луче - одинаковые, к тому же связанные между собой, поэтому и ведут себя необычно.
С тех пор как Рой Глаубер создал свою теорию, прошло больше 40 лет, и сейчас уже трудно найти область оптики, где она бы ни применялась (вспомним хотя бы голографию и лазерные диски). Собственно, вторую половину премии этого года Джон Холл и Теодор Хэнш получат как раз за применение - они сконструировали сверхточные лазеры, применяющиеся во многих научных измерениях. Интересно, что свои лазеры Холл и Хэнш доработали совсем недавно - еще в 2000 году были внесены принципиальные изменения в конструкцию. Так что нынешняя премия объединила старую теорию и новейшие инженерные разработки.
ПЕРСПЕКТИВЫ
1. Сверхточная система глобального позиционирования (GPS)
2. Сверхточные часы и эталон метра
3. Изучение различия между материей и антиматерией, что может вывести на новые источники энергии
4. Эксперименты по квантовой гравитации могут в корне изменить представления о мире и привести к «постэйнштейновской физике»
5. Квантовая телепортация - мгновенная передача информации на большие расстояния
6. Квантовый компьютер - быстродействие в миллионы раз больше обычного
7. Трехмерное голографическое телевидение
ХИМИКИ
Одного из лауреатов мог угадать любой химик - у Роберта Граббса, 60-летнего профессора Массачусетского технологического института, самый высокий показатель так называемого индекса цитируемости.
Это значит, что в последние годы его научные статьи чаще всего упоминались в трудах коллег. Он и получит награду вместе с 63-летним профессором Калифорнийского технологического института Ричардом Шроком и 74-летним Ивом Шовеном из Французского института нефти.
По формулировке Нобелевского комитета ученые удостоены премии «за развитие метода метатезиса (обмена) в органическом синтезе». В анонсе, распространенном комитетом, говорится о большом шаге вперед, к «зеленой химии», то есть к уменьшению количества опасных отходов.
Суть открытий, заслуживших награду, следующая. Все живые организмы состоят из органических молекул. Все органические молекулы имеют костяк из цепочек атомов углерода. И, так же как на человеческом скелете держатся мышцы, на углеродных цепочках «висит» множество других молекул.
Химическая промышленность тоже производит органические вещества - полимеры, например. Метатезис - способ оснастить углеродную цепочку нужными добавками. При этом способе смешивают несколько разных веществ, которые обмениваются между собой частями, оставляя углеродный скелет нетронутым. Чтобы запустить такую реакцию, нужен катализатор.
Нынешняя премия будет получена как раз за это: Ив Шовен разработал теорию в 1970-е годы, Ричард Шрок в 1990-м придумал первый катализатор - сложную молекулу, содержащую молибден, а Роберт Граббс через два года синтезировал катализатор, работающий в любых средах - в воде, растворителях и т. д.
В 1999 году тот же Граббс создал катализаторы второго поколения, годные к промышленному употреблению.
Открытие это по нобелевским меркам совсем молодое, поэтому у него все в будущем. Полагают, что целые химические производства перейдут на работу по новому методу. Хотя в лабораторных поисках новых лекарств метод применяется уже сейчас. «До появления катализаторов реакция метатезиса была небезопасной, - сказал Ричард Шрок на пресс-конференции у себя в институте. - Некоторые стадии предполагали работу с озоном, а в обычной лаборатории это опасно».
ПЕРСПЕКТИВЫ
1. Полимеры с любыми заданными свойствами
2. Синтетика, аналогичная натуральным тканям
3. Новые лекарства для лечения гепатита С, рака, бактериальных инфекций, артритов, СПИДа
4. Новые виды топлива
5. Экологически чистые химические производства