Нобель-2015: територiя змін і розвитку

Оголошено імена лауреатів Нобелівської премії 2015 в «галузі науки» — фізіології і медицини, фізики та хімії. Не чекаючи на оголошення лауреатів Нобелівської премії миру, в галузі літератури, а також премії в галузі економіки, яка присуджується Шведським банком, уже сьогодні можна попередньо оцінити деякі підсумки минулого «нобелівського року» в контексті розвитку світової науки.

ФІЗІОЛОГІЯ І МЕДИЦИНА

Нобелівська премія 2015 року з фізіології і медицини присуджена за успішну боротьбу з паразитами. Ірландець Вільям Кемпбелл (William C. Campbell) і японець Сатосі Омура (Satoshi Оmura) стали лауреатами за розробку нового методу лікування захворювань, спричинених круглими хробаками — паразитами, а китаянка Юю Ту (Youyou Tu) — за внесок у створення терапії проти малярії.

Згідно з формулюванням Нобелівського комітету, лауреати цього року розробили методи, які здійснили революцію в лікуванні найнебезпечніших для людини паразитичних захворювань. В. Кемпбелл і С. Омура створили ліки під назвою Avermectin, які є ефективним засобом боротьби з онхоцеркозом («річковою сліпотою», яка характеризується утворенням підшкірних вузлів, ураженням шкіри і очей), елефантіазом («слоновою хворобою», стійким збільшенням розмірів якої-небудь частини тіла, що зумовлено хворобливим розростання шкіри та підшкірної клітковини), а також іншими паразитичними захворюваннями.

Препарат було розроблено на основі біоактивних компонент, виділених з бактерій, що живуть у ґрунті. У своєму інтерв’ю професор Омура зазначив: «Я смиренно приймаю нагороду. Не знаю, чи заслуговую я на неї. Я так багато чого навчився у мікроорганізмів і так від них залежав, що віддав би Нобелівську премію їм». Також цікаво, що відкриття було обумовлено успіхами застосування мікробіології в галузі ветеринарії, де тривалий час працював Омура.

Юю Ту, експериментуючи з екстрактами традиційної китайської полинової настойки, ще на початку 1980-х розробила Artemisinin — препарат, який від 20 до 30% скорочує смертність від малярії. 2011 року за свої розробки Юю Ту отримала премію Ласкера за клінічні медичні дослідження, водночас залишаючись єдиним успішним дослідником без членства в офіційних академіях. Сьогодні, розроблений на основі її досліджень препарат, є невід’ємною частиною терапії в усіх регіонах, де поширена малярія.

Відкриття протипаразитарних препаратів для регіонів, які потерпають від відповідних захворювань, можна порівняти з відкриттям антибіотиків. Ціна питання — понад 670 тисяч загиблих від малярії і до 250 тисяч від інших паразитарних інфекцій, тобто близько мільйона жертв щорічно. Ще більш ніж 2,5 мільйона щорічно страждають від цих хвороб. Загальна ж кількість людей, що зазнали впливу наслідків малярії і паразитарних захворювань оцінюється ВООЗ у 300 мільйонів осіб. Протягом багатьох десятиліть це незрівнянно більша загроза для глобального людства, ніж, наприклад, лихоманка Ебола, до якої була прикута увага ЗМІ всього світу ще недавно.

ФІЗИКА

Лауреатами Нобелівської премії з фізики 2015 стали учені Такаакі Кадзіта (Takaaki Kajita) і Артур МакДоналд (Arthur B. McDonald), що відкрили осциляції нейтрино. Нейтрино — одна з базових частинок, якими насичений наш Всесвіт. Дослідити і зрозуміти її властивості — означає наблизитися до розуміння фундаментальних властивостей навколишнього світу.

Раніше вважалося, що нейтрино не мають маси і рухаються зі швидкістю світла. Однак існувала проблема, що вимагала пояснення. Є три типи нейтрино — електронні, мюонні і таонні, які ми фіксуємо в рівних частках у випромінюванні, яке надходить. У надрах Сонця, в реакціях бета-розпаду народжуються тільки електронні нейтрино. Значить, повинен існувати механізм, що дозволяє нейтрино змінювати «тип». Таким механізмом виявилися осциляції нейтрино. При цьому, для його реалізації необхідно, щоб нейтрино мали ненульову масу. Дослідження лауреатів цього року довели саме це припущення — наявність маси нейтрино і існування нейтринних осциляцій.

У повідомленні Нобелівського комітету заявлено, що премія присуджена «за їхній внесок у експерименти, які продемонстрували, що нейтрино можуть змінювати свою сутність. Відкриті ними осциляції нейтрино доводять, що нейтрино мають масу. Це відкриття змінює наше розуміння про внутрішні механізми матерії і може стати ключовим для нашого сприйняття Всесвіту».

На початку тисячоліття Т. Кадзіта відкрив на детекторі в Японії, що атмосферні нейтрино «перемикаються» з одного стану в інший. А дослідницька група в Канаді під керівництвом МакДоналда змогла продемонструвати, що нейтрино, які летять від Сонця, не зникають по шляху до Землі, а захоплюються в різних станах на нейтринній обсерваторії Седбері.

Голова Нобелівського комітету з фізики, професор атомної фізики Енн Люйе (Anne L’Huillier) так пояснила у своєму інтерв’ю суть цього відкриття: «Нейтрино є другими, після фотонів, найпоширенішими частинками у Всесвіті. Вони виникають у ядерних реакціях, наприклад, на Сонці, зірках або в ядерних реакторах, і вони майже не взаємодіють з навколишнім середовищем. Існує три типи нейтрино. Цього року премію було присуджено за експериментальний доказ, що нейтрино осцилюють, тобто можуть змінювати тип». Відкриття осциляції нейтрино слід вважати знаковим моментом у фізиці елементарних частинок.

Сьогоднішнє досягнення є розвитком ідей попередніх дослідників, також відзначених Нобелівськими преміями: Вольфганга Паулі, Енріко Фермі, Фредеріка Райнеса, Клайда Кована, Павла Черенкова, Ігоря Тамма, Іллі Франка, а також не відзначеного премією, але зробившого важливий теоретичний внесок Бруно Понтекорво. Останній, до речі, висунув теорію нейтринних осциляцій ще 1957-го, ґрунтуючись на результатах експериментів Ф. Райнеса і К. Кована 1956.

Цікаво, що фізика елементарних частинок є найпоширенішою галуззю присудження нобелівських премій. Це, між іншим, доводить правоту великого німецького фізика і математика, а також видатного зануди Густава Роберта Кірхгофа, який одного разу зауважив «Немає нічого більш практичного за хорошу теорію». Про це правило не можна забувати ні ученим, ні політикам, що рвуться «управляти наукою».

ХІМІЯ

Нобелівська премія в галузі хімії присуджена працюючому у Великобританії шведському досліднику Томасу Ліндалу (Tomas Lindahl) і американцям Полу Модричу (Paul Modrich) і Азізу Санкару (Aziz Sancar) за вивчення механізмів репарації ДНК.

У формулювання Нобелівського комітету зазначається, що лауреати розробили «інструментарій, який дозволяє на молекулярному рівні показати, як клітини ремонтують ушкоджені ДНК і зберігають генетичну інформацію».

Репарація — здатність клітини «ремонтувати» ушкоджену впливом хімічних або фізичних агентів молекулу ДНК, і відновлювати таким чином частково втрачену генетичну інформацію, є найважливішою для виживання і розвитку живих видів функцією клітин.

Кілька десятиліть тому успіхи в молекулярної біології та фізичної хімії піддали сумніву впевненість у тому, що молекула ДНК є стабільною. З’ясувалося, що вона легко розпадається під впливом багатьох зовнішніх чинників. Це ставило під питання наші уявлення не лише про розвиток життя на планеті, а й про наше власне виживання в навколишньому світі. Дослідження Т. Ліндала в галузі швидкості розпаду молекул ДНК дозволили ще в середині 1970-х виявити молекулярні механізми, що перешкоджають цьому процесу. У середині 1990-х йому вдалося відтворити процес ферментативної репарації ДНК у лабораторних умовах.

А. Санкар і П. Модріч досліджували механізми, що сприяють зниженню кількості похибок у молекулах ДНК при їх реплікації при діленні клітин. Зокрема, Санкар досліджував цей механізм на клітинах, ушкоджених ультрафіолетовим випромінюванням.

Подальше вивчення механізмів репарації, можливо, дозволить нам ефективно компенсувати шкідливі впливи на організм, виправляти мутації, підійти до проблем лікування багатьох захворювань, що вважаються тяжковиліковними або зовсім невиліковними.

У зв’язку з обговоренням рішень Нобелівського комітету, цікаво зауважити ще один важливий факт — зростаюча кількість нобелівських лауреатів з Китаю і Японії. Ця тенденція суперечить нашому і взагалі традиційному західному сприйняттю східної культури, як вторинної, заснованої на копіюванні чужих досягнень, скуповуванні патентів та впровадженні західних винаходів. Чи давно західні учені — сноби посміювалися над японцями — «пожирачами патентів», як багато хто з нас і донині іноді зарозуміло насміхається над китайцями?

Утім, до певного моменту так воно і було, однак довгострокова адекватна політика в галузі освіти та управління наукою стала приносити плоди.

Із 1957-го китайські учені отримали дев’ять нобелівських премій, з яких п’ять — у галузі науки (чотири в галузі фізики і одна з фізіології і медицини). А досягнення японських учених ще солідніше: 24 лауреати (з них 21 у галузі науки, дві премії з літературі й одна премія миру), починаючи із 1949-го.

Таким чином, за 65 років Японія за кількістю наукових досягнень світового рівня випередила такі країни з багатовіковими науковими традиціями, як Росія, Канада, Австрія, Італія і навіть Ізраїль. А Китай за 60 років за цим показником намагається позиціонувати себе на рівні Данії, Норвегії, Іспанії та Ірландії.

Утім, культурологи не безпідставно зауважують, що історичні та культурно — цивілізаційні відмінності між японським і китайським суспільством настільки значні, що найближчим часом нам навряд чи варто очікувати від китайських учених на досягнення, порівняно з японськими. Однак, з точки зору впливу соціальних реформ на ефективність наукових досліджень, порівняння за деякими формальними показниками є цілком доречним.

КОРИСНИЙ ДОСВІД ДЛЯ УКРАЇНИ

Азіатський досвід є корисним саме для нас. Систематичні, вивірені реформи освіти на основі світового досвіду, багаторічна копітка праця і гармонійний розвиток наукової бази, як у фундаментальній, так і в прикладній галузі — шлях до успіху.

Ключ до успішних реформ — всебічна, багаторівнева інтеграція вітчизняної наукової та освітньої сфери в світовий науковий процес. А замість цього вітчизняні учені вже багато років безуспішно борються за скасування безглуздого урядового розпорядження, згідно з яким вони можуть виїхати на міжнародні конференції, стажування, навчання та зустрічі із зарубіжними колегами лише за спеціальним дозволом Кабінету Міністрів.

Це не парадокс, це абсурд. Вийти із зони абсурду в простір розуму — завдання науки. По суті саме цього ми всі прагнемо, хіба не так?