Итоги Нобелевской недели с популяризатором науки Ириной Якутенко
Фото: © Xinhua/Sipa USA/East News
Молекулярный биолог, научный журналист, популяризатор науки, основатель популяризаторского агентства "Чайник Рассела" Ирина Якутенко рассказала Марии Бачениной об организации процесса номинирования кандидатов на Нобелевскую премию, их выбора, а также объяснила, за что и почему были даны три главных премии этого года — по физиологии и медицине, физике и химии.
М. БАЧЕНИНА: Сегодня уже подходит к концу Нобелевская неделя, в ходе которой были распределены самые почётные научные награды, названы лауреаты в области медицины и физиологии, физики и химии. Допустим, 3-го был объявлен нобелевский лауреат — награждён за достижения в области физиологии — это японец Ёсинори Осуми, затем поговорим и о химиках, и о физиках. Да и вообще, вы знаете, я читаю-читаю, иногда думаю, надо ещё раз перечитать, а потом всё заново! А потом думаю: "У меня же есть "Передача данных", куда нужно пригласить человека, который всё это на пальцах объяснит, и всем сразу станет понятно". Ирина, здравствуйте, добро пожаловать!
И. ЯКУТЕНКО: Здравствуйте!
М.Б.: Я сначала какие-то общие вопросы задам. Вчера с вами общались по телефону, вы на какой-то конференции были. Что это за мероприятие? Какие-то вечеринки, посвящённые Нобелевской премии? У них вообще есть неформальная сторона вопроса или все там в галстуках и по струнке ходят?
И.Я.: Я задумалась, где же я была вчера и поняла, что это я слушала пресс-конференцию в прямом эфире.
М.Б.: То есть вы сами налили себе бокальчик и подумали: "А не пойти ли мне на вечеринку?"
И.Я.: После премии по физике — да, хотелось налить бокальчик, чтобы разобраться.
М.Б.: Без ста грамм никак не разберёшься?
И.Я.: Сложновато. Со ста граммами как-то лучше.
М.Б.: Хорошо. Интрига подвешена. Говорим сегодня о Нобелевской премии, потому что уже большая часть самых важных номинантов, лауреатов объявлена. Премии, правда, будут в декабре вручаться (я имею в виду деньги-дребеденьги и всяческие концерты, вечерние платья и прочие приёмы). Так вот, в этом году премия чем отличается? Мне в глаза бросилось, что больше номинантов, на сотню, чем в прошлом году. Это можно считать "вау" или это так?
И.Я.: Нет, как раз наоборот. В этом году за физиологию и медицину награждён только один человек, это первый раз с 2011 года, обычно…
М.Б.: Валом валят?
И.Я.: Делят на троих, соответственно, денег меньше, кризис. В этом году ещё и сумма меньше.
М.Б.: Насколько уменьшили? Вы помните в цифрах?
И.Я.: По-моему, 8 миллионов шведских крон, а было 10, если мне память не изменяет.
М.Б.: Это значит, уже меньше миллиона долларов?
И.Я.: Меньше, да. 950 тысяч по нынешнему курсу. То есть хорошо, что он один.
М.Б.: Как-то даже и стимула нет. Хотя если переводить доллары в японские йены, может быть, там вообще другой курс. Хорошо, а ещё что вам запомнилось?
Фото: © AFP/EAST NEWS
И.Я.: Главное отличие этой премии не в количестве номинантов, а в номинациях. Это вызвало очень бурные дискуссии вокруг премии, потому что в этом году вручили не за какие-то вау-открытия, что ты понимаешь: "Вау!" Например, бозон Хиггса — ну всё, круто, открыли! Или нейтрино. Всё, настоящие частицы, теперь мы знаем, что с ними всё хорошо. А здесь вручили за такую классику, причём местами малопонятную классику. Как, например, по физике или по биологии. Классику, которая давным-давно в учебниках — в школе учат, в университете учат. Все уже думали, что все давно умерли, кто имеет к этому отношение. А тут выясняется, что он жив и даже премию получает.
М.Б.: Так, вы сейчас про физику. Я планировала с японца начать.
И.Я.: Давайте с японца начнём.
М.Б.: Хорошо, на этой премии меньше денег, нет никаких "вау", каких-то таких штук. И тройку лидеров что замыкает? Или нечего больше?
И.Я.: С одной стороны, вручают за классику, а с другой стороны, минимум две премии вручены, что называется, in advance, то есть не за достижения, как Нобель завещал, полезные такие, которые уже наше сельское хозяйство и промышленность подняли, а которые лишь предполагается, что поднимут.
М.Б.: Ирина, сейчас вообще ничего не поняла. Объясните, пожалуйста, это как можно понять? Предполагается, что я стану звездой мирового значения, мне вручают премию.
И.Я.: Да.
М.Б.: Простите меня, а как я буду оправдывать? А это за что вручили?
И.Я.: Но это не первый раз. Там и Евросоюзу премию вручали, и Бараку Обаме, поэтому Нобелевский комитет любит такое делать. Не знаю, может быть, это как инструмент влияния — что мы сейчас их наградим, и все ринутся это исследовать, денег там станет больше, и принесёт нам это невероятные плоды через N лет.
М.Б.: Можно сказать, что Нобелевская премия стала окончательно политизирована?
И.Я.: В случае науки сложно сказать.
М.Б.: Нет, не науки. В случае премии мира, в случае литературы, потому что литература — это мощнейший пропагандистский инструмент. И в области чего ещё может быть? И достаточно мира и литературы. Экономики!
И.Я.: По экономике, кстати, хорошие, интересные бывают премии, очень тоже научные. Я не буду тут вылезать за пределы своей компетенции, но мне кажется, что она всегда была политизирована.
М.Б.: Всегда, да? То есть не нужно говорить о ней как о (простите меня за такое сравнение) "Евровидении"? В какой-то же момент стали все за сердце хвататься: "Политизировано! Ужасно! Отвратительно! Всё перепутали, как голосуют". Но вы знаете, о чём я говорю.
И.Я.: В случае Евросоюза, скорее, с КВН можно сравнивать.
М.Б.: О, это мы давно сравниваем. У нас тут есть свои специалисты. Когда ещё в марте их объявили, вернее, начали просачиваться про Трампа, про Сноудена…
И.Я.: Что, Трампу Нобелевскую премию? Не пугайте меня!
М.Б.: Серьёзно, такие статьи выходили, причём на серьёзных ресурсах выходили. От 3 марта, как сейчас помню, статья, что просочились слухи (это всё держится в строжайшем секрете), что Трамп будет номинирован. А я тут думаю: "Да бог с ним, с Трампом, бог с ним, со Сноуденом". А кто выдвигает? Вы можете обрисовать схему выдвижения? Там скромно или нескромно? Вот у нас, например, радиопремия есть, на которую тоже все плюнули, чихать хотят, потому что она давно политизирована. И там нельзя себя выдвинуть, хотя бы эта скромная галочка осталась — "будь скромным". А здесь как?
И.Я.: Здесь, в отличие от Сноудена и прочих премий, которые просачиваются от политических назначений, им удаётся держать секрет. Я не знаю, как им это удаётся, при том что довольно большое количество народа принимает участие в этом процессе, но за всю историю я не помню, чтобы просочилось и за день до номинации стал известен сюжет, как в фильмах бывает: спойлер выкатили и так далее. Нет, это всё умудряются держать в секрете, через 50 лет раскрывают архивы.
М.Б.: Кто был номинант помимо этого лауреата?
И.Я.: Да, кто был номинант. Это, конечно, очень интересно. Увлечённые люди изучают и выясняют: "Этого номинировали, а он умер! А мог бы получить премию!" Какие-то грустные истории бывают, но всё в секрете. Есть люди, которые иногда себя или других нескромно называют "кандидат в нобелеаты", но это такая грубая лесть.
М.Б.: А почему через 50 лет? Какой смысл? Да все забудут, кто такой был.
И.Я.: Наверное, чтобы конфликта интересов не было, а то раскрывали бы через год, так и до смертоубийства могло бы дойти, я думаю, в некоторых случаях.
М.Б.: Вы говорите, не просачивается. Тем не менее новость за вчера, что председатель комитета "Гражданское содействие" Светлана Ганнушкина и коллектив "Новой газеты" номинированы на Нобелевскую премию мира — 2016. Вот вам, пожалуйста.
И.Я.: Нет, с премиями мира более-менее известно, кто кандидаты, кто номинанты. Я говорю, тут я уже не сильна.
М.Б.: Там другая система и схема? С учёными всё жёстко, всё тайно?
И.Я.: Не берусь судить про премию мира, но да, с учёными всё жёстко, там сложный процесс выдвижения, он занимает примерно 1,5 года. Они решают, кому выдавать, долго совещаются. Сначала собирают мнения экспертов, потом решают. И иногда есть ощущение, что в последний момент принимается решение. По-моему, в прошлом году они переносили несколько раз начало трансляции, потому что было ощущение, что они там, не знаю, монетку бросают или в карты играют.
Фото: © Getty Images/Pascal Le Segretain
М.Б.: В кости, да.
И.Я.: Узнаем через 50 лет, если доживём.
М.Б.: А кто эти люди, кто всё-таки выбирает? Они известны? Я имею в виду, этот Нобелевский комитет — это кто?
И.Я.: Да, состав можно посмотреть, кто номинирует, но до последнего, что этот выдвинул того, а этот проголосовал за того, нет. Опять, это всё будет раскрыто позже.
М.Б.: Всё очень строго.
И.Я.: Опять это конфликт интересов. Научный мир — он вроде бы большой, но больших людей не так много.
М.Б.: А вообще, учёные — ревнивые люди?
И.Я.: Я думаю, да!
М.Б.: Завистливые?
И.Я.: Как и все другие люди.
М.Б.: Я думала, только два композитора, Моцарт и Сальери, отравили друг друга и разошлись с миром.
И.Я.: А как? Мотивация. Когда всё хорошо, сложно себя заставить что-то сделать. Надо, чтобы подстёгивало, конкуренция.
М.Б.: Вообще, да. Деньги — это отличный стимул. Давайте тогда переходить к японцу. Итак, специалист по клеточной биологии из Японии стал Нобелевским лауреатом в области физиологии и медицины. Ёсинори Осуми. Дедушка скольких лет, я, кстати, не знаю.
И.Я.: 71 ему, по-моему. Но он хорошо выглядит. Видите, какой довольный? Потому что один получил.
М.Б.: Да! Так, за что он? За открытие механизма аутофагии. Ну, рассказывайте. Только не посылайте меня к чёрту.
И.Я.: Нет, здесь всё просто в отличие от других номинаций. Я повторюсь, это классика, это проходят все биологи где-то на первом курсе, к пятому уже, наверное, забывают накрепко. Что такое аутофагия? Как все, кто мог, уже сравнили, это "самоедство". Это когда клетка берёт свои запчасти и их переваривает. В общем, здесь ничего удивительного нет, можно сравнить это с квартирой. Мы купили квартиру —сначала в ней ничего нет, мы решаем покупать диван, стол, ещё какие-то предметы, холодильник.
Потом нам что-то ещё нужно, а места уже нет. Шкаф открываешь, а там некуда новую вещь засунуть. Чтобы новую вещь купить, надо сначала старую выбросить. Вот и клетка по такому же принципу.
М.Б.: Она внутри себя съедает?
И.Я.: Да, она съедает, она решает, что эти платья уже устарели, отработали и нам нужно их переработать.
М.Б.: Но ядро она не трогает?
И.Я.: В некоторых случаях она трогает ядро, это уже называется клеточная гибель.
М.Б.: Самоубийство.
И.Я.: Да, самоубийство, когда что-то в ней не так: либо она вознамерилась раковой стать, либо в ней завелись какие-нибудь паразиты. Там включаются механизмы убийства. И в норме клетки сами себя убивают прежде, чем безобразие какое-нибудь начнётся в организме вроде раковой опухоли.
М.Б.: Хорошо, если всё это было известно на начальных курсах какого-нибудь медуниверситета, то за что дали японцу?
И.Я.: За это и дали, он это довольно давно открыл.
М.Б.: Прошли годы…
И.Я.: Да. Вообще нобелевские премии дают не назавтра. Максимальный срок ожидания был 50 лет, тоже за физиологию и медицину, кстати. Бабуля, то есть прекрасный учёный, когда она уже стала бабушкой, ждала полвека свою премию. В общем, это тоже всё было открыто довольно давно. Более того, этим никто не занимался, эта тема никого не интересовала, когда Ёсинори Осуми этим решил заняться.
М.Б.: Штукой, которая называется аутофагия. Это процесс утилизации и переработки ненужных частей клетки, разного накопившегося в ней мусора. Термин, давший название процессу, образован из двух греческих слов, которые вместе переводятся как "самоедство". Я, оказывается, страдаю вечерами аутофагией.
И.Я.: Да все мы страдаем, конечно, в целом во благо. Мы к психологу ходим, а для клетки это спасение. Если этого не делать, то всякие неприятности накапливаются.
М.Б.: Благодаря японцу мы узнали о том, что клетки поедают сами себя, и этот мусор выводится из нашего организма, да? Когда мы болеем или как?
И.Я.: В том-то и дело, что совсем не выводится. Термин придумал не он, а его предшественник, Кристиан де Дюв, бельгиец. Он тоже получил Нобелевку за то, что нашёл эти аутофагосомы, лизосомы (это тоже такие пузырёчки внутри клетки) и прочие штуки (на самом деле лизосом и пероксисом. — Прим. ред.). И за это изучение структуры клетки ему тоже дали Нобелевку. Но все посмотрели на это и сказали: "Ну и ладно, какой-то там мусор в этих пузырёчках". А Осуми заинтересовался, стал всё это дело изучать и первым понял, что там что-то интересное происходит, потому что там обнаруживались целые здоровенные куски клеток. Не какой-то совсем мусор, обломки, осколки, а прямо куски клеточных других органелл. То есть, я не знаю, шкаф торчит, ножки стола.
Фото: © Getty Images/Ragnar Singsaas
М.Б.: Откуда торчат?
И.Я.: В этих пузырьках, аутофагосомах и лизосомах, торчат эти штуки. И он заинтересовался и подумал: наверное, клетка зачем-то это делает. Долго думал, как это можно было изучить, и придумал очень хитрую систему с дрожжами. Дрожжи — они почти как люди для биолога. Я имею в виду, что это очень хорошо изученная модельная система, на которой часто разные процессы смотрят, потому что на человеке всё изучать неудобно: человек живёт, зараза, 50 лет, убивать его неудобно — кричит, сопротивляется.
М.Б.: Клонироваться не желает негодяй. Хулиганьё, а не люди!
И.Я.: Одни проблемы с ними, совершенно недоговороспособные. Дрожжи молча себе размножаются, быстро пиво делают, хлеб нам помогают делать. В общем, хорошие ребята. И заодно они эукариоты, то есть у них в клетках тоже есть ядра, как у нас. И поэтому очень часто какие-то новые идеи, теории, лекарства и всё прочее проверяют сначала на дрожжах, чтобы посмотреть, это релевантно или нет. Конечно, потом это надо проверять на других моделях, более приближенных к человеку: мышки, червячки, — потом уж и на людях. Но сначала всё на дрожжах. И он разработал такую хитрую систему, которая позволяла ему буквально глазами в микроскоп видеть эти самые лизосомы, распухшие от клеточного материала. У него цель была, он такой фанатик. Всем было наплевать на это на всё, а он решил: "Надо мне выяснить, что за гены регулируют эту штуку!"
М.Б.: А он вообще понимал, зачем ему это надо?
И.Я.: А все учёные занимаются этим, потому что им надо.
М.Б.: Я в очередной раз просто хочу это услышать, что учёные не понимают, зачем они делают то или это, а потом получают Нобелевские премии. Отличная работа, чуваки.
И.Я.: Всё дело в серотонине, в эндорфинах и в дофамине. Они от этого удовольствие получают. Один человек удовольствие получает, когда денежки пересчитывает где-нибудь, другой — когда на коньках катается, а этот смотрит в микроскоп на свои дрожжи и получает от этого невероятное удовольствие.
М.Б.: Нашёл ген?
И.Я.: И не один ген нашёл, а целых 15 генов — благодаря этой своей хитрой системе, по которой он прямо в микроскоп смотрел и видел эти разбухшие лизосомы, потому что он добавлял ингибитор. То есть клетка стул в себя запихнёт, стол, шкаф, а переработать не может, потому что он добавил вещества, которые не перерабатываются. А он по одному гены выключал и смотрел, что ежели эти штуки не образуются, значит, этот ген ответственен за это. И так он 15 штучек и подобрал. Японцы — люди терпеливые. На это довольно много времени ему потребовалось.
М.Б.: А как иначе? Иначе харакири. Это шутка была.
И.Я.: Нет, они часто так делают. Японец, который получил Нобелевку несколько лет назад, примерно так же нашёл гены, чтобы делать разновидность стволовых клеток. Только там они перебирали несколько десятков тысяч изначально генов! Так что этот ещё ничего, бездельник — всего 15.
М.Б.: Хорошо, нашёл эти гены, целых 15. И что это ему дало?
И.Я.: Удовлетворение от жизни!
М.Б.: Принято. Я думала, может быть, в конце концов что-то из этого вышло.
И.Я.: Нет, там есть практический смысл некий у этой работы. Он продолжает этим заниматься до сих пор. Выяснилось, что у людей всё работает приблизительно так же и гены приблизительно такие же. И выяснилось, что если эта штука нарушается, то много разных проблем возникает. Например, зачем нужна "уборка" клетки, поедание внутреннего мусора и обновление? У клетки ресурсов не очень много.
М.Б.: Вы просто с языка снимаете. Я думала, она мусор куда-нибудь, может быть, с мочой или с чем-то выводит.
И.Я.: Что-то, конечно, выделяется, но очень многое клетка снова использует. Условно, если мы продолжим аналогию со шкафом: мне платье это не нравится, надоело, я его беру, но я его не выбрасываю на свалку, а я его раскладываю на нитки и из этих ниток шью себе новое платье. Или сапоги делаю.
М.Б.: Ох уж эти клетки!
И.Я.: Да, или ещё что-нибудь. Это очень востребовано, например, в эмбриогенезе. Когда развивается из яйцеклеточки целый большой организм, то клетке сначала надо одно делать, потом другое надо делать, потому что процессы все быстро развиваются, всего девять месяцев. И там аутофагия идёт полным ходом, она очень востребована. Клетка одну функцию делала, не знаю, например, контролировала рост будущей конечности, а потом ей надо в этом месте что-то другое отрастить. И она быстро переключается. Те органеллы, которые нужны были для того, чтобы был рост, быстренько уничтожаем, синтезируем новые и опять работаем. Это такое безотходное производство, как переработка бумаги: у нас сначала был пакет молока, потом бумага, потом игрушки, ещё что-нибудь.
М.Б.: Супер. Но если он открыл эти 15 генов, которые ответственны за этот труд клетки безотходный, получается, если эти гены как-то мутировали, там какие-то плохие мутации произошли, то у человека эта штука вообще поломана в организме? Я к чему это веду: если в организме человека нарушен процесс аутофагии, то он сразу прямо умирает или какими-то определёнными вещами страдает несколько лет?
И.Я.: Если он нарушен изначально, скорее всего, он сразу умирает или, по крайней мере, рождается с какими-то отклонениями, потому что, как я говорила, эмбриогенез плохо формируется изначально. У него что-то нарушено. И в целом это важно, это один из базовых процессов, которые у нас протекают, и поэтому его повреждение — это очень плохо. Плюс аутофагия сейчас. Не то чтобы прямо всплеск интереса. Всплеск, безусловно, есть после того, как он нашёл эти гены. Если посмотреть на график статей — всем было всё равно на это, а потом такой вал статей, в десятки раз больше! Людям стало это интересно.
М.Б.: Да, всегда это пробуждает некий интерес.
И.Я.: Да, и тут нельзя не сказать. После этой Нобелевки во всех газетах появились заметки в духе: "Нобелевский лауреат доказал, что поститься полезно".
М.Б.: А это что? Я тоже встречала.
И.Я.: Я хочу это прокомментировать. На самом деле, в этом есть некое зерно истины. Заключается оно в том, что когда у нас ресурсов и так много, то клетка не напрягается и не перерабатывает. "Зачем мне перерабатывать что-то старое, делать новое, если у меня и так полно ресурсов", — говорит клетка и ничего не делает. И аутофагия медленно идёт. Это плохо, потому что в клетке накапливается разная грязь, разный мусор, поломки, и в конце концов клетки выходят из строя, потому что там всё забито. Знаете, такая бабушкина квартира, где тут комод, тут ковёр, три кровати. То же самое происходит, и клетка не может так жить и делает харакири.
Фото: © AFP/EAST NEWS
М.Б.: То есть эта клетка не занимается спортом!
И.Я.: Не занимается уборкой. А ежели ешь мало и кушать клетке очень хочется, то с комодом она расстаётся в первую очередь.
М.Б.: Можно назвать, что это обмен веществ разгоняется? Или это вообще разные вещи?
И.Я.: Нет, это не совсем обмен веществ. Не то чтобы он разгоняется — клетки начинают более экономно и по-умному расходовать ресурсы и, условно говоря, чистить себя от вредного мусора.
М.Б.: Сейчас как все начнут поститься.
И.Я.: А это вообще неплохо. Россия, как ни странно, на четвёртом месте по ожирению в мире, поэтому будет неплохо, если начнут поститься.
(Здесь важно отметить, что никакой прямой связи между частичным голоданием (например, исключением из рациона мяса) или неполным голоданием (ограничением калорийности ежедневного рациона ниже уровня энергозатрат), чем, по сути, и является с физиологической точки зрения пост, и процессом внутриклеточной аутофагии у человека нет. Пост затрагивает весь организм в целом, и нехватка питательных веществ компенсируется в первую очередь за счёт жировых запасов, которые длительное время могут полностью покрывать все энергетические потребности. До того момента, как отдельным клеткам потребуется включить механизм аутофагии из-за "голодного" стресса, пройдёт немало времени.
Очевидное позитивное влияние частичного голодания не доказано даже для крыс. Ограничение калорий (постоянное) у грызунов привело лишь к тому, что под старость у них аутофагия немножко интенсифицировалась в тканях сердца (но, к примеру, осталась неизменной в печени). А у тех, кто ел от пуза, процессы аутофагии не стали с возрастом идти менее интенсивно! Отдельная польза "поста" показана только для аутофагии в нейронах у мух.
Более того, голодание вовсе не является основной причиной запуска аутофагии, а лишь одной из как минимум пяти, куда главным образом входят: "чистка" клетки от отработавших своё органоидов или из-за их повреждений, наличие денатурированных белков (с распавшейся трёхмерной структурой) внутри клетки, токсический стресс (отравление), окислительный стресс (повреждение клеток свободными радикалами).
И самое главное, аутофагия вовсе не всегда полезный и безобидный процесс. В ряде случаев она ведёт к полному разрушению клеток и замене их соединительной тканью, что, например, может привести к проблемам с сердцем. — Прим. ред.).
М.Б.: А на первом, я надеюсь, Америка?
И.Я.: Нет, не Америка.
М.Б.: А кто на первом месте?
И.Я.: На первом месте, если мне не изменяет память, какие-то тихоокеанские страны. Нужно проверить статистику.
М.Б.: Дай бог им тоже здоровья.
И.Я.: Короче, это процесс важный и нужный, и он очень активизируется, если мы мало едим. И это хорошо, потому что считается, что ежели у нас клетки обновлением не занимаются, то они быстро дохнут, начинаются всякие процессы типа воспалений, мы стареем и умираем. А если клетки бодрые, всегда в таком стрессе, голодные, активные, злые, то живём дольше и мы здоровее. Поэтому ешьте меньше, запускайте себе аутофагию.
М.Б.: Кстати, я тут нашла информацию, что Ёсинори Осуми 1945-го года рождения и премия 8 миллионов шведских крон. Это чуть больше 950 тысяч долларов. Получит вместе с другими 10 декабря. Давайте переходить к следующему концертному номеру нашей программы. Наверное, всё-таки перейдём мы к физике, да?
И.Я.: Давайте сразу, чтобы нескучно было слушателям.
М.Б.: Хардкор.
И.Я.: Хардкор по физике.
М.Б.: Итак, объявляю. Нобелевской премии по физике за 2016 год удостоятся Дэвид Таулес, Дункан Халдан и Джон Костерлиц за (внимание!) теоретические открытия топологических фазовых переходов и топологических фаз материи. Дайте пистолет в студию, я застрелюсь.
И.Я.: Честно говоря, когда все научные журналисты услышали, реакция была примерно такая же: "Что он сейчас сказал?" И при чём тут бублики, которыми махали?
М.Б.: А что, махали бубликами?
И.Я.: Да, на объявлении этой премии махали бубликами, и неспроста, потому что если вы слышите слово "топология" или "топологический", знайте — сейчас вам откуда-нибудь бублик достанут и будут перед лицом махать. И сейчас разберёмся, почему.
М.Б.: А где проходит это объявление номинантов?
И.Я.: В Стокгольме.
М.Б.: Тоже всё официально? И там все собираются, приглашаются все эти номинанты? Или как? Им звонят и говорят: "Эй, бро…"
И.Я.: Нет, их, конечно, не приглашают, им сообщают. Не всегда удаётся дозвониться до объявления. Мало ли, у него ночь на другом полушарии. Обычно они все удивляются. На всех премиях кому-то они дозванивались. Люди такие радостные.
М.Б.: Выводили по скайпу?
И.Я.: Нет, по телефону. Журналисты им задают вопросы. С физикой было забавно: если по биологии много задавали, по химии что-то спрашивали, то с физикой было так: "Ну что, задавайте вопросы", — сказал объявлявший о премии. И тишина в зале. Но уже было время у всех разобраться, поэтому давайте сразу перейдём к сути вопроса, за что же им такое дали.
Дали им за то, что они предложили некий математический аппарат, который позволяет описывать класс очень интересных явлений, про которые вообще не знали, что они есть. Потом открыли и никак не могли понять, что же там такое происходит. И вот эти ребята, эти трое лауреатов, работали иногда совместно, иногда по отдельности. Они предложили универсальный подход, который позволяет описывать эти явления. Что же это за такие интересные явления.
Явления эти действительно очень интересные, в обычной жизни мы с ними не встречаемся. Они происходят на всяких двумерных поверхностях, то есть, условно, очень тонких плёнках. Очень-очень тонких, таких, что они двумерные. У них нет высоты, да? Длина, ширина есть, высоты нет, очень тоненькие плёночки. И что происходит с этими плёнками, что происходит в веществе, которое проявляет свойство сверхтекучести, сверхпроводимости? Очень классные всякие штуки.
Что же там происходит и почему там всё отличается? У людей на самом деле то же самое. Один человек ведёт себя совсем не так, как толпа людей. Понятно, что один человек идёт в одну сторону, делает одно, а толпа совершенно бешеная, сумасшедшая и по другим принципам себя ведёт. Или как птичья стая. Если вы видели, как они летают иногда: летят-летят, потом вдруг в одну сторону повернули, в другую сторону повернули.
Фото: © Xinhua/Sipa USA/East News
М.Б.: Да, особенно такие мелкие шустрые птички! Стрижи, например.
И.Я.: Да, совершенно удивительное зрелище, если кто видел. Обычные птички так не летают. Я не уверена, что они могут так разворачиваться, пока не посмотрела на птичью стаю. Здесь происходит то же самое. Атомы поодиночке ведут себя одним образом, а если их взять много сразу, а ещё как следует охладить — это всё происходит в тонких всяких плёночках.
М.Б.: Слушайте, а что тут такого нобелевского? Ну взяли плёночку, ну нанесли туда сверхтекучее, сверхпроводимое вещество, подбросили пару атомов, и повело оно себя по-другому. Что тут сложного-то?
И.Я.: Не совсем. Всё было немножко наоборот. Никто тоже не думал про Нобелевку. Они смотрели-смотрели за веществом. И не только они, там был основоположник Вадим Березинский — это был наш советский физик.
М.Б.: Я не удивляюсь почему-то.
И.Я.: Да, он был одним из первых, кто описал эти необычные штуки, которые там происходят, и он обратил внимание, точнее теоретически описал, что в этом веществе, особенно если его охладить, потому что если не охладить, то там тепловые движения всё маскируют и мы этих чудесных свойств не видим.
Так вот, а если вещество как следует охладить, то там появляются разные штуки. И он предположил, что там происходит. Если температура низкая, но не супернизкая. Если представить, что атомы, вещества, которые мы охладили, как миниатюрные магнитики, то там образуются маленькие буранчики, вихри. Такие флуктуации, как бы нарушения структуры. И при низких температурах эти буранчики как бы связаны друг с другом. Если мы начинаем повышать температуру, то там начинает увеличиваться количество буранчиков, они друг от друга отделяются, начинают вести себя независимо.
М.Б.: Это тоже пока ещё ни к чему не привело.
И.Я.: Сейчас поговорим.
М.Б.: У нас просто время диктует свои условия.
И.Я.: Скажем так, чуть меньше не привело, чем с премией по химии. Что-то там есть по чуть-чуть, но да, пока ещё мало. В общем, он всё это наблюдал, другие лауреаты тоже изучали эти фазовые переходы, и поняли, что какая-то сложная, непонятная штука, мы никак не можем объяснить, почему так происходит. И тут появляются бублики. Как раз самое время. Лауреаты нынешней Нобелевской премии догадались, что тут надо применять математические аппараты и те законы, которые действуют в разделе математики под названием "топология".
Это что такое? Это когда мы берём плоскость, не знаю, кусок глины, вещества и начинаем его деформировать: тянем, сжимаем, перекручиваем, но не рвём. Всё, что происходит, когда мы тянем, перекручиваем и так далее, — это всё топология описывает. Поэтому они очень часто любят бублики показывать. Они говорят, что с точки зрения топологии булочка обычная, "Московская", "Свердловская" — в общем, маленькая обычная булочка и стакан — это одно и то же. Кто с пластилином в детстве играл, тот знает. Мы можем её сложить, вывернуть — получится стакан. А вот если бы тут чашка стояла — вот это уже никак нельзя сделать без того, чтобы не ткнуть материю и не разорвать.
М.Б.: Я уже подошла к тому, что я перестаю что-либо понимать и хочу уже химию.
И.Я.: Тут, к сожалению, придётся вернуться в топологию. В общем, топология объясняет, как ведёт себя пространство, объекты, если над ними так измываться. И выясняется, что они совершенно по-разному себя ведут. Стакан и чашка, например, принципиально разные, потому что в чашке дырка есть. А очки совсем по-другому. Если я линзы выбью себе, то у меня будет две дырки, то есть это ещё одно, третье состояние.
М.Б.: О господи!
И.Я.: А если брецель… Знаете, в Германии есть такие булки с тремя дырками — это третий вариант.
М.Б.: Третий вариант чего?
И.Я.: Третий вариант состояния объекта, который подчиняется другим законам. Чашка — у неё одна дырка, её мы описываем одним способом. Но перекручивая чашку, мы никак не можем получить из неё очки, потому что нужна ещё одна дырка.
При чём тут бублики, которыми они там трясут, — и мы сейчас тоже трясём этими бубликами — и вещество? А оказалось, что эти переходы — те самые фазовые переходы. Когда у нас была пара вихрей, а потом они вдруг раз — и стало много вихрей и свойства вещества изменились. Это так называемый фазовый переход. Как если бы была вода в кастрюле, а потом она раз — и закипела, совсем по-другому себя ведёт!
М.Б.: Правильно, другая фаза.
И.Я.: Это фазовый переход. И тут то же самое. Произошёл фазовый переход, и как он происходит, его свойства описываются этими законами, которыми мы описываем эти бублики, чашки, очки и брецели.
М.Б.: Было когда-нибудь что-то менее понятное в нобелевских историях?
И.Я.: Я даже не припомню. Это, пожалуй, вещь сильно умозрительная. Слушателей тоже, наверное, уже половина отключилась, потому что перестали понимать.
Ещё раз я скажу, что же они сделали. Вещество, которое расплющено и стало плоским. Они придумали, как описать фазовые переходы, которые происходят при этом. Они никак по-другому не описывались, то есть эффект видим — описать не можем. А тут они сказали: "О, бублик!" И с помощью бублика описали. И теперь можно это предсказывать и создавать новые материалы, используя эти фазовые переходы, потому что мы наконец поняли, как они происходят.
М.Б.: Правильно считают, что человек, который голосует за них или решает, что им, этим трём физикам, достанется Нобелевская премия, более какой-то гениальный, чем они? Чтобы это понять.
И.Я.: Повторюсь, они опрашивают людей — экспертов в отрасли, а эксперты предлагают свои кандидатуры.
М.Б.: Это коллективное какое-то решение?
И.Я.: Да, это некий коллективный разум. Раз эксперты предположили, собственно, что имеется в виду? Что эта отрасль бурно развивается, что свойства вещества в таком состоянии, в очень плоском состоянии или сверхтекучем (тоже можно так описывать), они нам теоретически понадобятся для создания новых материалов.
М.Б.: А теперь идём на рекорд. Мы успеем за четыре минуты рассказать о молекулярных машинах?
И.Я.: Да, я думаю, мы успеем. Там ещё меньше практического применения, чем в физике.
М.Б.: Давайте объявим сначала. Жан-Пьер Соваж, сэр Джеймс Фрейзер Стоддарт и Бернард Феринга с формулировкой: "За проектирование и синтез молекулярных машин". Удобный метод разработали для синтеза особого класса соединений катенанов.
И.Я.: Не только, катенанов в том числе. Ещё одна особенность этой премии — в этом году химию дали за химию. Обычно уже много лет дают за биологию. Тут это химия, причём такая хардкорная химия — в смысле очень сложная, органический синтез, чтобы создать эти молекулы. В чём суть. Машину мы представляем. Бензин залили, ключ повернули, взрывчик, мотор, колёса крутятся, машина едет, то есть энергия переходит в некую работу или в другой вид энергии. И давно задумывались, не создать ли такие маленькие машинки, чтобы они работали — на микроуровне в организме что-нибудь делали, куда-нибудь там ездили, какие-нибудь грузики перевозили и так далее.
М.Б.: Как это выглядит?
И.Я.: На самом деле там уже сделали машинку типа с колёсиками.
М.Б.: Это молекула какая-то?
И.Я.: Да. Условно некие молекулы или надмолекулярный комплекс, который как машина: там есть некий механизм, который перерабатывает энергию для того, чтобы совершать работу. То есть не просто болтается туда-сюда — броуновское движение в клетке, — а что-то делает. У нас есть на самом деле молекулярные машины, внутри нас они всё делают — это ферменты. Но они работают совсем по другим принципам, чем такие машины. Потому что надо понимать, что внутри движение тепловое. Представьте, что вы едете на телеге по ухабистой дороге и вас трясёт. В микромире на самом деле так же всё трясётся, всё сложно, ничего не поймаешь, машину трудно сделать.
М.Б.: А они-то знают, для чего это создано?
И.Я.: Они не делали это для чего-то. Они делали это, потому что им это нравилось. В чём суть их открытия. Они насинтезировали огромное количество разных надмолекулярных комплексов, которые устроены так же, как наши макромолекулярные машины, то есть связаны между собой механическими связями. Что значит механическая связь? Условно, два колечка, те самые катенаны, два кольца, как Гименей, рисуют брачные кольца. И ты думаешь: "Как? Отдай, отдай обратно!" А он не отдаёт. Тут тоже самое. Например, катенаны — это два кольца. Они механически завязаны между собой. А в биологии обычно такого мало. Все ферменты устроены по-другому. Они так там хитро подогнаны. Там такая тонкая структура, что такого нет. А они сделали машинки механические, условно: ты тянешь за конец каната, и у тебя тянется.
М.Б.: А для чего? Пока ни для чего.
И.Я.: Изначально предположили, ещё Фейнман предполагал, что молекулярные машины могут быть, что это будут микронанороботы, которые будут выполнять разную работу. С этим пока большие проблемы. Условно, мы немножко продвинулись. Лауреаты, которые вчера получили премию, сумели насинтезировать очень сложным образом (там сложный, зубодробительный, филигранный, буквально химический синтез) эти штуки, которые механически друг на друга завязаны. Либо это колечки, либо это гантелька, на которую надето колечко, либо это моторчик, который крутится в одном направлении, что важно. Не просто в разные стороны, а в одном.
М.Б.: Я вынуждена вас прервать.
И.Я.: Да, всё.
М.Б.: Будем ждать, когда это начнут применять и когда это заработает. Спасибо!
Материалы по теме:
Комментариев нет:
Отправить комментарий