Версия для печати

Хиггс и физтех ждут «Нобеля»

05.10.2013, 12:03 | Отдел науки

В понедельник в Стокгольме стартует нобелевская неделя. В нынешнем году в числе претендентов на премию довольно много россиян и уроженцев бывшего СССР.

Все борются с раком

Традиционно первыми лауреатами нобелевской недели станут ученые, добившиеся признания в области физиологии и медицины. По оценкам агентства Thomson Reuters, сделанным исходя из цитирований публикаций, в нынешнем году могут быть отмечены ученые, работающие по одному из трех направлений, о которых «Газета.Ru» ниже расскажет подробнее.

Первое направление называется аутофагия: это внутриклеточное переваривание и утилизация поврежденных фрагментов клетки. Данный процесс происходит в специальных пузырьках-везикулах — аутофагосомах и позволяет клетке восполнить недостаток питательных веществ и энергии и вернуться к нормальной жизнедеятельности. Нарушение процесса играет большую, но не до конца понятную ученым роль в развитии хронических заболеваний мышц (миопатий) и таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона. По мнению Thomson Reuters, «за открытие молекулярного механизма и физиологической функции аутофагии» премию могут получить японцы Есинори Осуми, профессор Токийского института технологии, и Нобору Мицусима, профессор медицинского факультета Токийского университета, а также профессор Мичиганского университета Даниэль Клионски. В 1998 году Осуми подробно исследовал феномен аутофагии на дрожжах, продемонстрировав его необходимость для жизнедеятельности, и выделил участвующие в нем белки.

Мицусима показал на генетически модифицированных мышах, у которых аутофагия была заблокирована, что в ее отсутствие у грызунов чаще развиваются различные заболевания, в частности быстрее растут раковые опухоли.

Митофагия, утилизация поврежденных митохондрий, — предмет исследования Клионски. Он проследил молекулярные пути этого процесса, в который вовлечено более 30 генов, и использовал антитела к белкам для воздействия на него.

Второе направление относится к такой области биологии, как эпигенетика, которая объединяет химические модификации ДНК и сопутствующих белков, не затрагивающих нуклеотидную последовательность ДНК. По мнению Thomson Reuters, «за фундаментальные открытия в области метилирования ДНК и экспрессии генов» премию могут получить британский исследователь Адриан Бёрд, профессор Университета Эдинбурга, и двое израильских ученых – профессор Говард (Хаим) Седар и профессор Аарон Разин, работающие в Еврейском университете в Иерусалиме.

Бёрд углубил понятие метилирования, установил, что существуют два его типа, и сосредоточился на изучении участвующих в нем белков. Один из типов метилирования обычно происходит в нервных клетках, его нарушение становится причиной заболевания аутистического спектра, под названием синдром Ретта. В эксперименте на мышах ученым удалось корректировать эту патологию, изменив характер метилирования.

По мнению других экспертов, Нобелевскую премию в этой области могут получить работающие в США Чарльз Дэвид Эллис и Майкл Грюнштейн за изучение гистонов – белков, на которые намотана молекула ДНК. Химическая модификация гистонов, так же как химическая модификация ДНК, служит регулятором работы генов.

Третье направление — это изучение молекулярных механизмов рака. По мнению Thomson Reuters, Нобелевскую премию может получить профессор Калифорнийского университета Денис Слэймон «за пионерские исследования онкогена HER-2, ведущие к более эффективной терапии рака».

Благодаря этим исследованиям, одна из самых смертельных форм рака груди стала одной из самых хорошо излечимых.

В 1970-е годы женщины с раком груди, обусловленным онкогеном HER-2, умирали в течение двух-трех лет. Слэймон детально исследовал роль этого онкогена и нашел моноклональное антитело, которое блокирует дефектный белок. На основе этого антитела создан лекарственный препарат герцептин, который радикально увеличил выживаемость среди женщин с метастазирующим HER-2-позитивным раком молочной железы.

Некоторые эксперты полагают, что «Нобелевку» могут получить другие специалисты, работающие в области молекулярной онкологии: Роберт Вайнберг, открывший первый онкоген человека Ras и первый ген-супрессор Rb; либо Дэвид Лэйн, Питер Холл и Берт Фогельштейн за изучение гена р53, охраняющего клетку от ракового перерождения (он или запускает ремонт ДНК, или дает сигнал клетке на уничтожение). Еще один кандидат на премию — Джозеф Шлессинджер, специалист по внутриклеточным сигналам, изучение которых привело к созданию новых противораковых препаратов. В числе кандидатов называют также лауреатов премии за прорывы в области наук о жизни (одним из учредителей которой является российский бизнесмен Юрий Мильнер) Чарльза Сойерса, одного из разработчиков препарата против хронического миелоидного лейкоза, и Наполеона Феррара, первооткрывателя фактора роста эндотелия сосудов VEGF — белка, стимулирующего рост кровеносных капилляров. Есть также мнение, что «Нобелевку» могут получить ученые, изучающие микро-РНК — короткие цепочки РНК, играющие важную роль в регуляции работы генов. Наконец, возможно, премией будут отмечены работы по регенеративной медицине, в частности работы Энтони Атала, создателя биоинженерного мочевого пузыря и мини-почки.

Хиггс против Дубны

Основная интрига Нобелевской премии по физике, которая будет вручена во вторник, заключается в том, будет ли она присуждена 84-летнему британскому физику-теоретику Питеру Хиггсу за предсказание частицы, названной впоследствии его именем. В июле 2012 года две независимые команды ученых, работающих на Большом адронном коллайдере, сообщили об обнаружении частицы, которая с большой долей вероятности и есть прозванный журналистами «частицей Бога» бозон Хиггса. Существование этой частицы должно объяснить существование других частиц, обладающих массой, и стать последним «кирпичиком» в Стандартной модели, включающей все известные элементарные частицы.

Обнаруженная частица названа в честь Хиггса, однако ее существование было предсказано полвека назад не одним Хиггсом.

В августе 1964 года бельгийские физики Рооберт Браут и Франсуа Энглер опубликовали статью по теории масс элементарных частиц. В октябре вышла статья Хиггса, в которой впервые недвусмысленно указывалось, что в Стандартной модели не хватает новой частицы, которая была названа его именем в 1972 году. В ноябре того же 1964 года американские физики Дик Хаген и Геральд Гуральник присоединились к этой дискуссии, опубликовав собственную работу по этой теме. Как бы то ни было, работы этих шести ученых в разной степени подтолкнули поиски в направлении неуловимой частицы. Однако по правилам Нобелевского комитета премия не может вручаться более чем трем ученым и не может вручаться посмертно. Это обстоятельство исключает из шестерки Браута, который скончался в 2011 году.

В своем прогнозе международное агентство Thomson Reuters пророчит, что Хиггс может разделить эту премию с Франсуа Энглером. «Поскольку мы используем цитирование как отражение того, что научное сообщество считает наиболее важным, мы выбрали Хиггса и Энглера. Браута уже нет в живых, иначе он был бы третьим», — пояснил аналитик агентства Дэвид Пендлбери.

Обычно Нобелевский комитет не торопится присуждать премии сразу после научного открытия, но Пендлбери говорит, что будет удивлен и разочарован, если высокое жюри не найдет веских причин сократить срок. «Энглеру и Хиггсу за восемьдесят, и я думаю, это учтут в свете того, что премию нельзя присуждать посмертно», — считает он.

Вторую группу кандидатов на получение премии возглавил Мишель Майор, в 1995 году обнаруживший первую в истории человечества экзопланету. Это открытие, которое Майор сделал совместно с Дилье Келозом и Джефри Марси, означало, что Солнечная система (Солнце и обращающиеся вокруг него планеты) не является уникальной.

Поскольку сейчас известно уже несколько сотен звезд, имеющих планеты, то следующий вопрос, который невольно хочется задать, звучит так: раз звезд и планет много, значит где-то может быть планета, похожая по условиям на Землю, и, возможно, жизнь на нашей планете не является уникальной?

Третьим кандидатом на физического «Нобеля» в 2013 году, по прогнозам агентства, является японский физик Хидео Хосоно, в 2008 году почти случайно открывший сверхпроводник LaAsFeO с критической температурой 26 кельвинов.

Другие эксперты обращают внимание на деятельность 80-летнего академика РАН Юрия Цолаковича Оганесяна, который работает научным руководителем лаборатории ядерных исследований в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне.

Оганесяном были сформулированы основополагающие принципы синтеза трансфермиевых элементов в реакциях «холодного слияния» и вместе с сотрудниками ОИЯИ проведены фундаментальные эксперименты по синтезу элементов с атомным номером от 100 до 108. Именно по предложенной Оганесяном программе изучения наиболее тяжелых элементов в реакциях слияния кальция-48 с актинидными мишенями его коллегами удалось осуществить прорыв в синтезе сверхтяжелых элементов: впервые в мире синтезированы элементы с порядковыми номерами 113, 114, 115, 116, 117 и 118. Научная работа Оганесяна отмечена Государственными премиями СССР и России, премиями имени Курчатова, Флерова, фон Гумбольдта, орденами и медалями стран — участниц ОИЯИ.

Химик из физтеха

В области химии эксперты Thomson Reuters определили три тематики-фаворита, причем среди них оказались как классические химические работы, так и наиболее «нобелеемкие» в последнее время работы на стыке с биологией (в последние годы «Нобелевку» давали и за структурные исследования рибосом, и за изучение биологии рецепторов ). В лауреаты прочат Брюса Эймса из Калифорнийского университета в Беркли — создателя генетического теста для оценки мутагенного потенциала химических соединений, названного его именем. Методика была предложена Эймсом и его группой еще в 1970-е годы и затем усовершенствована. Основополагающая работа ученого по этой теме на сегодня процитирована более 5 200 раз. Тест проводится на бактериях Salmonella typhimurium и не лишен недостатков: бактерии — прокариоты (их клетки не имеют ядра) и не являются идеальной моделью для экстраполяции на человека. Вместе с тем тест активно используется именно как экспрессный метод оценки канцерогенного потенциала различных химических соединений, результаты которого затем дополняются дальнейшими токсикологическими исследованиями.

Еще одна тематика-претендент — нанотехнологии ДНК. Один из главных кандидатов в этой области — Пол Аливисатос, профессор греческого происхождения из Беркли, один из пионеров нанотехнологий вообще и манипулирования с ДНК на наноуровне в частности. Чад Миркин из Северо-Западного университета (Иллинойс) сумел собрать наночастицы золота в трехмерные структуры, использовав для этого программу, записанную в цепочках ДНК. Подобные тонкие манипуляции с геномом позволяют «переписывать» ДНК, удаляя ошибочные участки, приводящие в итоге к развитию злокачественных опухолей. Надриан Зееман из Университета Нью-Йорка первым создал самовоспроизводящийся материал — сложную искусственную структуру из фрагментов ДНК. Зееман за свои работы по «хирургическим манипуляциям» с ДНК уже получил в 2010 году престижную научную премию Кавли, которую часто называют предвестником «Нобеля».

Третья «нобелевская» область — клик-химия, группа синтетических подходов, позволяющая синтезировать вещества почти так же совершенно, как это происходит в живой природе: без побочных продуктов и с высокой чистотой. Применять эти подходы можно буквально везде — как в работах по биохимии, так и в материаловедении.

В числе возможных лауреатов эксперты здесь называют россиянина Валерия Фокина из исследовательского института Скриппса в Ла-Хойе (Калифорния).

С Россией Фокина связывает не только происхождение и гражданство: он сотрудник МФТИ, организовал в Долгопрудном лабораторию по мегагранту.

Вместе с Фокиным премию прочат его коллегам по Скриппсу М. Г. Финну (именно так – М.Г. – так профессора называют и его коллеги) и Барри Шарплесу. Для Шарплеса эта «Нобелевка» может стать второй: в 2001 году вместе с Рёдзи Ноёри и Уильямом Ноулзом он получил премию «за исследования, используемые в фармацевтической промышленности, — создание хиральных катализаторов окислительно-восстановительных реакций».

Стоит вспомнить и прошлогодний несбывшийся прогноз – исследования за год не стали менее актуальными. Фаворитами были создатель квантовых точек Луис Брюс, открыватель фотокаталитических свойств диоксида титана Акира Фудзисима и специалисты по катализу золотыми наночастицами — Масатаке Харута и Грэхэм Хатчингс.

Наши люди везде, кроме экономики

По традиции время объявления лауреата Нобелевской премии по литературе пока неизвестно. Но с вероятностью 99% можно предположить, что эта процедура состоится в ближайший четверг. Роль шорт-листа Нобелевской премии по литературе традиционно играют ставки букмекеров. Больше всех ставок собрал Харуки Мураками, автор романов «Охота на овец», «Денс, денс, денс» и «Послемрак». Далее у разных контор идут расхождения, одни прочат успех венгру Петеру Надашу, другие — белорусской писательнице Светлане Алексиевич, третьи — американке Джойс Кэрол Уотс. По всем версиям недалеко расположился норвежский драматург Юн Фоссе. Также принимаются ставки на израильского писателя Амоса Оза, на американцев Томаса Пинчона, Филиппа Рота и индийца Салмана Рушди. Из других преследователей можно выделить год из года считающегося фаворитом сирийского поэта Адониса, чешского писателя Милана Кундеру и проживающего в США уроженца Одессы поэта Илью Каминского. Из российских литераторов в списки букмекеров входит знаменитый отечественный поэт Евгений Евтушенко, но его шансы на победу невелики — один к ста, по оценкам букмекеров.

С Нобелевской премией мира, если верить тем же букмекерам, все более очевидно: фаворит этого года — юная пакистанская правозащитница Малала Юсафзай.

15-летняя Малала известна в мире как борец за право женщин на образование. Малала прославилась тем, что начала вести блог для службы «Би-би-си» на языке урду о жизни при талибах, которые с 2007 года установили свою власть в ее родной долине Сват. В октябре 2012 года талибы попытались убить девушку. По итогам 2012 года она заняла второе место в рейтинге людей года журнала Time — сразу после президента США Барака Обамы.

Сейчас коэффициент ставок на Юсафзай — 3 к 5. В числе других популярных ставка на информатора Wikileaks Брэдли Мэннинга (19 к 1) и Билла Клинтона (20 к 1).

В 2013 году на Нобелевскую премию были также выдвинуты председатель Московской Хельсинкской группы Людмила Алексеева и белорусский правозащитник Алексей Беляцкий.

Нобелевская премия мира будет присуждена в Осло в пятницу. А через понедельник будет вручена премия Шведского государственного банка по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля. Изучая места работы ученых, которых эксперты Thomson Reuters называют кандидатами на эту премию, можно встретить практически все ведущие научные центры Соединенных Штатов Америки и два самых знаменитых университета Великобритании. За развитие эмпирической микроэкономики почетный приз заслужили Джошуа Энгрист (MIT), Дэвид Кард (Беркли) и Алан Крюгер (Принстон). Заслуги в изучении экономических временных рядов (включая моделирование, тестирование и прогнозирование) могут позволить стать лауреатами Дэвиду Хендри (Оксфорд), Хашему Песарану (Кембридж) и Питеру Филлипсу (Йель). Наконец, коллеги из Чикагского университета Сэм Пельцман и Ричард Познер могут стать триумфаторами через неделю, если комитет отметит их заслуги в расширении экономических теорий регуляции.