Мечта писателей-фантастов: за что присудили Нобелевские премии в 2018 году
Октябрь – месяц науки. Именно в это время происходит вручение самой престижной Нобелевской премии. В этом году ее получили ученые, открывшие новые способы терапии рака, химики – за ферменты для создания лекарств и экологического топлива и физики – за революцию в технологии лазеров. Кроме того, был установлен своеобразный рекорд: в числе лауреатов – самый пожилой ученый, когда-либо получавший эту премию.
Артур Эшкин, удостоенный Нобелевской премии по физике, стал самым пожилым лауреатом в истории. Эшкин родился в 1922 году, 2 сентября 2018 года ему исполнилось 96 лет. На звонок из Нобелевского комитета физик ответил, что занят написанием новой научной статьи и не сможет дать интервью.
Артур Эшкин – сын эмигрантов из России и Украины, американский физик, изобретатель, пионер в области создания оптических ловушек, развитие которых привело к управлению атомами, молекулами и биологическими клетками. Он удостоился премии вместе с Донной Стрикланд и Жераром Муру за разработку новых лазерных приборов, нашедших применение в медицине и промышленности.
Пинцет для клеток и атомов
96-летний Эшкин был удостоен премии за разработанную им технологию оптического пинцета, которую члены Нобелевского комитета назвали давней мечтой писателей-фантастов – использовать давление света для перемещения физических объектов.
Описание метода лазерного пинцета и правда больше похоже на рассказ о технологиях будущего из научно-фантастического романа. Он позволяет использовать лазерные лучи, то есть потоки поляризованного и узконаправленного света, в качестве микроскопических щипцов, которые могут захватывать физические объекты размером всего в несколько микрон и манипулировать ими.
Чуткие лазерные «пальцы» способны оперировать не только с частицами, атомами и молекулами, но и с вирусами, бактериями и даже живыми клетками, не повреждая их. Оптические пинцеты Эшкина создали совершенно уникальные новые возможности для наблюдения и управления механизмами жизни.
Эшкин начал экспериментировать с лазером в Bell Laboratories сразу же после его изобретения в 1960 году. Он хотел использовать радиационное давление света для перемещения физических объектов и понял, что лазер будет идеальным инструментом для этого. Освещая прозрачные сферы микрометрового размера, Эшкин обнаружил, что свет лазера не просто толкает их. Он также смещает частицы к центру луча и удерживает их там. Так и были изобретены оптические пинцеты.
Но важнейший прорыв в исследованиях произошел в 1987 году, когда Эшкин сумел оптическим пинцетом захватить живые бактерии, не причинив им вреда. В результате он переключился на изучение биологических систем, что и принесло ему Нобелевскую премию, а оптические пинцеты теперь широко используются для биологических и медицинских исследований.
«Заточка лазера»
Эшкину достанется половина премии. Вторую половину разделят между собой Донна Стрикленд и Жерар Муру, благодаря которым стали возможными лазерные операции по корректировке зрения.
Однако это лишь одно из применений изобретенной ими технологии CPA, которая позволяет с невероятной точностью делать разрезы или сверлить отверстия в самых разных материалах, включая и живые ткани.
Для этого лазерный луч сначала растягивают, затем усиливают, после чего вновь сжимают. Получившийся в результате мощный ультракороткий световой импульс измеряется фемтосекундами – то есть квадриллионными долями секунды. Даже свет за это время проходит расстояние меньше микрометра, что сравнимо с диаметром вируса.
До этого открытия мощность лазеров была довольно ограничена: луч высокой интенсивности просто разрушал материал, используемый для усиления его энергии.
Теперь именно так получают импульсы наибольшей мощности в физических лабораториях по всему миру. Спектр их применения очень широк: например, такие лучи используют для лазерной терапии рака.
Автор этой технологии Донна Стрикленд стала первой женщиной-лауреатом Нобелевской премии за 55 лет и третьей за всю 118-летнюю историю награды. В 1903 году половину премии разделила с мужем Мария Кюри; в 1963 году Мария Гёпперт-Майер получила четверть награды.
Первую научную статью, которая легла в основу открытия, канадка Стрикленд написала еще в 1985 году, работая в докторантуре Рочестерского университета в США. Профессор Жерар Муру, разделивший с ней Нобелевскую премию, был ее научным руководителем.
Перехитрить рак
1 октября Нобелевская премия по медицине за 2018 год была присуждена ученым Джеймсу Эллисону и Тасуку Фонджо. Американский и японский иммунологи исследовали механизм, с помощью которого раковая опухоль обманывает иммунную систему человека.
Именно благодаря этим исследованиям сегодня существует один из самых эффективных методов борьбы с онкологическими заболеваниями – так называемое ингибирование отрицательной иммунной регуляции. Грубо говоря, медики «учат» нашу иммунную систему распознавать раковые клетки и не вестись на их уловки. Пока что у этих лекарств немало побочных эффектов, однако они доказали свою эффективность в борьбе с онкологией. Иногда удается вылечить даже пациентов на поздней стадии рака, которых ранее считали неизлечимыми.
Нобелевская премия по химии за 2018 год присуждена ученым Фрэнсису Арнольду, Джорджу Смиту и Грегори Винтеру. Она присуждена за исследования в области эволюции химических ферментов и отображения пептидов и антител.
Ежегодно в каждой номинации Нобелевской премии выбирают не более трех лауреатов. Если люди награждаются за одно открытие, то сумма вознаграждения делится поровну.
Как правило, награждаются работы, которые были проверены временем, то есть эти исследования подтвердили другие ученые или их результаты стали применять на практике. Иногда разрыв между открытием и премией составляет несколько десятков лет. Например, индийскому ученому Субраманьяну Чандрасекару присудили Нобелевскую премию в 1983 году за работу по строению и эволюции звезд, которую тот начал в 1930 году.
Размер премии составляет 9 миллионов крон, или миллион долларов.
gazeta.ru, bbc.com, 5-tv.ru
Вверх▲
Отзывы читателей (0)
Написать отзыв▼
Архив рубрики / Другие статьи этого номера 41 (1252) от 9 октября 2018 года
Мэр Курска побывал в Грозном. Николай Овчаров подарил Рамзану Кадырову панно с Триумфальной аркой
Потеплело не у всех... В Курске более 600 домов оказались не готовы к отопительному сезону
Рекомендован кандидат на должность председателя Курского облсуда
«Динамо» 6-й раз подряд сыграет в «Финале четырех» Кубка России
«Банкротное Бюро №1»: не копите долги, обращайтесь к юристам!
Слухи о закрытии КПК «Народный капитал» в Курске оказались вымыслом