Премия премий

В Стокгольме 10 декабря состоялась церемония вручения Нобелевской премии. Интернет-портал «Кубань 24» попросил ученых и экспертов Краснодарского края объяснить, в чем важность научных открытий этого года и поделиться мнением по выбору лауреатов Нобелевским комитетом.

Химия

Премию получили Жан-Пьер Соваж, Бернард Феринга и Фрезер Стоддарт за «проектирование и синтез молекулярных машин».

Доцент факультета химии и высоких технологий КубГУ, доктор химических наук Виктор Доценко:

— Честно сказать, я не очень понимаю выбор Нобелевского комитета. Исследования интересные, но не особо новаторские и не особо значимые практически, хотя и, вероятно, перспективные в будущем. Возможно, выбор обусловлен политикой — не дали премию нашему ученому Анатолию Бучаченко, хотя у него, на мой взгляд, более значимый результат в физхимии. Он открыл магнитный изотопный эффект, удивительное явление, имеющее фундаментальное значение для химии, геохимии, физики и биологии.

Возвращаясь к исследованиям нынешних нобелевских лауреатов, необходимо ввести ряд терминов, необходимых для понимания проделанной работы. Так, молекулярные машины — это устройства, способные манипулировать одиночными атомами и молекулами. Например, переносить их с одного места, совершать управляемые движения. С определенным допущением такие машины можно считать прообразом нанороботов или «умной пыли», о которых писали фантасты. Эти соединения представляют собой миниатюрную версию различных движущихся систем — моторов, переключателей, насосов. Такие устройства могут стать основой для новых материалов, датчиков и систем хранения энергии и информации.

Каждый из ученых, получивших премию, работал по независимо от остальных индивидуальной тематике. Например, Жан-Пьер Соваж разработал в 1980-х удобный метод для синтеза особого класса соединений — катенанов. Хотя пионером в этой области он не является — катенаны впервые были получены в середине 1960-х немецкими химиками Шиллом и Лютрингхаузом. Однако предложенный Соважем метод заслуживает внимания и является наиболее перспективным подходом к получению катенанов. Молекулы катенанов состоят из двух колец, сцепленных друг с другом, как звенья цепи. При этом химической связи между кольцами в строгом понимании нет, но есть связь механическая.

Работы Фрейзера Стоддарта связаны с похожими соединениями, содержащими «нехимические» связи — его группа занималась синтезом и исследованием ротаксанов. Они представляют собой молекулы, состоящие из длинной гантелевидной цепочки, на которую свободно надето кольцо-циклическая молекула. На концах такой цепочки есть объемные химические группы, как бы «заглушки», которые не дают кольцу сняться с оси. Такие молекулы могут работать как молекулярные переключатели или насосы. Например, в зависимости от кислотности среды кольцо может перемещаться от одного края цепочки к другому и обратно.

Бернард Феринга стал первым химиком, разработавшим и синтезировавшим молекулярный мотор — молекулу, которая под действием света претерпевала структурные изменения и начинала вращаться подобно лопастям вентилятора в заданном направлении. Например, в 1999 году с помощью молекулярных моторов Феринге удалось заставить вращаться стеклянный цилиндр, который превосходил их по размерам в 10 тыс. раз.

Нобелевская премия по химии 2016. Фото с сайта nobelprize.org

Физика

Премию за теоретические открытия в топологических фазовых переходах и топологических фазах материи получили уроженцы Шотландии, работающие в США, — физики Дэвид Таулес, Дункан Холдейн и Майкл Костерлитц.

Заведующий кафедрой теоретической физики и компьютерных технологий КубГУ, доктор физико-математических наук Евгений Тумаев:

— Объектом исследования Таулесса, Халдейна и Костерлитца являлись двумерные системы: магнитные, сверхпроводящие и сверхтекучие пленки. Суть топологического фазового перехода состоит в образовании пары вихрь-антивихрь, т. е. два сцепленных вихря в двумерной системе, топологически являющихся противоположностью друг к другу. Грубо говоря, если в вихре элементарные возбуждения образуют нечто, подобное воронке на поверхности воды, т. е. они стремятся как бы притянуться к центру (на самом деле они движутся по круговым орбитам), то в антивихре они как бы отталкиваются от центра, т. е. движутся по гиперболам. Разумеется, такое представление о паре вихрь-антивихрь предельно упрощено, но обладает наглядностью.

Впервые существование таких сцепленных вихрей было предсказано советским физиком Вадимом Березинским, работавшим с Костерлитцем и Таулессом. Вследствие этого в специальной литературе топологические фазовые переходы принято называть переходами Березинского-Костерлитца-Таулесса (БКТ-переходы). Особенностью БКТ-перехода является то, что он относится к фазовым переходам второго рода, в отличие от фазовых переходов первого рода, таких как кристаллизация или конденсация. Фазовые переходы второго рода проявляются в аномальном поведении теплоемкости, теплопроводности, электропроводности и других характеристик конденсированных сред. Исследования Березинского по фазовым переходам в двумерных магнитных системах явились отправной точкой для работ Костерлитца и Таулесса, так что можно говорить о том, что вклад в результаты нобелевских лауреатов 2016 года внесли также и советские ученые.

Следует отметить, что на физико-техническом факультете Кубанского госуниверситета систематические работы в области теоретического и численного исследования топологических фазовых переходов ведутся с 2008 года. В этом году группа исследователей из КубГУ и Института проблем технологии материалов Российской академии наук выиграла совместный грант на исследование сверхпроводящего состояния в двумерных металлических кольцах наноразмерной величины. В результате были выявлены вихревые токовые структуры сложной формы в двумерных сверхпроводниках самой различной формы. В частности, обнаружены токовые конфигурации, состоящие из пары «вихрь-антивихрь», характерные для топологических фазовых переходов.

Несмотря на большое количество научных работ, в этой области еще много нерешенных задач. На мой взгляд, не до конца разработана классификация векторных полей, в том числе полей, образующих конфигурацию «вихрь-антивихрь», их связь с параметрами модели, топологией двумерного многообразия. В этой области исследований остается обширное поле деятельности как для математиков, так и для физиков — экспериментаторов и теоретиков.

Нобелевская премия по физике 2016. Фото с сайта nobelprize.org

Медицина и физиология

Премию получил 71-летний японский ученый Ёсинори Осуми за открытие в области аутофагии.

Заведующий кафедрой биохимии и физиологии КубГУ, кандидат биологических наук, доцент Виктор Хаблюк:

— Осуми получил премию за детальное исследование механизма аутофагии — процесса внутриклеточной переработки отработавших органелл и белковых комплексов. То есть тех процессов, которые необходимы для самообновления клеточной структуры. Важно подчеркнуть, что Осуми не открыл сам процесс аутофагии. О нем было известно задолго до этого.

В целом, аутофагия — это способность клетки в нужный момент убивать себя по частям изнутри. Такая способность присуща всем нормальным клеткам. Если же клетка по каким-либо причинам не подвергается аутофагии, она перерождается в злокачественную.

Осуми работал с клетками пекарских дрожжей, в которых процесс аутофагии можно наблюдать в микроскоп. Он определил гены и белки, ответственные за этот процесс. Один из генов регулирует запуск аутофагии в зависимости от количества энергии в клетке. Пока энергии много, этот ген работает активно и удерживает клетки от аутофагии. Как только запасы энергии иссякают, включаются белки, запускающие «процесс уничтожения». Аутофагия способствует омоложению клеток и замедляет старение. В разумных пределах стимуляция этого процесса может способствовать увеличению продолжительности жизни. Нарушение же аутофагии может привести к сахарному диабету второго типа, злокачественным опухолям и болезни Паркинсона. Управление процессом клеточной аутофагии имеет огромные перспективы как в фундаментальном, так и в прикладном отношении.

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2016. Фото с сайта nobelprize.org

Литература

Премию получил 75-летний американский музыкант и автор-исполнитель Боб Дилан.

Заведующий кафедрой истории и правового регулирования массовых коммуникаций, доктор филологических наук, профессор Юрий Лучинский:

— Боба Дилана наградили премией по литературе с формулировкой «за создание нового поэтического языка в великой американской песенной традиции». Даже на фоне сомнительного прошлого решения это вызывает много эмоций и вопросов. Я думаю, это произошло из-за того, что никто из битников (термин, использовавшийся в США в 1950-х — 1960-х годах для обозначения представителей молодежи, которые характеризовались асоциальным поведением и неприятием традиционных культурных ценностей, — прим. ред.) так никогда и не получил премию. Эта награда — запоздалая дань тому, что не дали Гинзбергу, Берроузу, Кизи, Керуаку. Они все создавали лицо того поколения, но премия досталась Дилану. Наверное, только потому, что он еще жив, ведь Нобелевскую не присуждают посмертно. Нет идеального выбора, но когда есть с чем сравнивать, ситуация выглядит крайне неоднозначно. Например, Хемингуэй, Гессе, Элиот — нобелевские лауреаты. Были вопросы, почему тот или иной не получил, но по крайней мере, к этим именам нет претензий.

Я специально посмотрел, кто входит в комитет. Это «маленькие» люди, практически неизвестные за пределами Швеции. Скорее всего, время диктует свои правила. Возраст членов жюри стал меньше, 50-60 лет, для них битники, возможно, часть молодости, что хоть как-то может объяснить эту награду. А так, конечно, это премия какому-то мифу, поп-символу. Возможно, скажу какие-то крамольные вещи, но музыкально есть исполнители сильнее, взять только The Doors Моррисона. Или почему не умерший недавно Леонард Коэн? У него были и поэтические сборники, и проза. Единственный же роман Дилана вышел явно неудачным. Он достойный человек, получивший не свою премию.

Нобелевская премия по литературе 2016. Фото с сайта esquire.com

Экономика

Лауреатами Нобелевской премии по экономике стали Оливер Харт и Бенгт Хольмстрем.

Профессор кафедры мировой экономики и менеджмента КубГУ, доктор экономических наук Людмила Воронина:

— Харт и Хольмстрем — представители экономической неокейнсианской школы. Они развивали теорию контрактов, которая основывается на стыке трех наук: право, экономика и математика.

Вся современная экономика держится на бесчисленном количестве контрактов. Продавцы предлагают нам товар, однако мы рискуем остаться обманутыми — они могут предложить нам заведомо некачественный товар. А мы, не имея полной информации, выбираем его. В итоге продавцы, которые готовы предложить качественный товар по цене, которая чуть выше, начинают уходить с рынка. Это связано с тем, что недобросовестные продавцы при неправильно составленных контрактах могут выдавать себя за других.

Ученые в своей теории говорят, что для эффективности контрактов нужна ассиметричная, всесторонняя информация. Она должна доходить до потребителей. Сейчас недобросовестные продавцы нарушают так называемый «предел полезности покупателей» — то, что отвечает нашим требованиям. Это значит, что они не предлагают нам требуемого. Такой принцип нарушает наши трансакции — сделки.

Харт и Хольстрем построили модель наиболее благоприятных контрактов, которые будут ориентированы на потребителей и продавцов, предлагающих качественные товары. Они разработали типовые полезные контракты, не нарушающие трансакции и обеспечивающие наилучший исход из возможных для обеих сторон. Эта модель позволяет сделать экономику, сделки наиболее эффективными. Однако это пока теория.

К сожалению, на Кубани почти нет взаимодействия между разными компетенциями и отраслями науки. Например, физики должны взаимодействовать с экономистами, юристами. В западных странах Нобелевскую премию получают ученые благодаря синергии нескольких наук. Открытия рождаются на стыке нескольких отраслей.

Теория контрактов может получить прикладное значение только при таком условии, если наука будет открытой и объединит ученых нескольких стран. Пока что ее прикладное значение далеко от нас.

Если в Краснодарском крае объединить ученых из разных отраслей, то этот нобелевский проект можно реализовать. Для того, чтобы теорию контрактов можно было применить, нужно объединить теоретические школы Запада и России, а также прикладные отечественные школы.

Нобелевская премия по экономике 2016. Фото с сайта nobelprize.org

Премия мира

Нобелевскую премию мира получил президент Колумбии Хуан Мануэль Сантос за усилия по урегулированию конфликта в Колумбии.

Политолог, депутат Законодательного собрания края Николай Петропавловский:

— Я считаю, что Нобелевская премия — прекрасный инструмент, чтобы выделить выдающихся деятелей в своих областях. Однако в последние годы она стала крайне политизирована, решения принимаются под давлением ряда стран, в частности, Соединенных Штатов Америки. Сейчас сложилась такая ситуация, что ангажировано все: от Олимпийских игр до Нобелевской премии. Возникают некоторые вопросы.

Я не академик, не специалист в области химии, например, поэтому в этой области судить не могу. Однако там все понятно: есть достижение, есть награда. Про премию мира могу сказать, что она тоже должна быть бесспорной. А в данном случае ничего конкретного сказать нельзя. Уверен, что 99% людей понятия не имеют, кто такой Хуан Мануэль Сантос, президент какой он страны и как именно он спас мир. Это неправильно.

Нобелевская премия мира 2016. Фото со страницы Juan Manuel Santos - Presidente на сайте Facebook, facebook.com/JMSantos.Presidente

Вернуться на ленту