Лучше поздно, чем никогда: за что в этом году присуждали Нобелевскую премию
Скачать передачу [mp3, 33.8 МБ]
Мы предлагаем читателям полный текст радиопрограммы:
М. Баченина:
- Здравствуйте, друзья. Это «Передача данных». У микрофона Мария Баченина, а в студии научный журналист, главный редактор портала Neuronovosti.ru, член правления Российского химического общества, лауреат премии Министерства образования и науки России «За верность науке», главный редактор портала Mendeleev.info Алексей Паевский. Тема нашего заседания – Нобелевская премия. С 7 по 14 октября в Стокгольме прошла 118-я нобелевская неделя. Она началась с вручения премии по физиологии и медицине, далее была химия, литература, аж две премии мира, экономика. Но мы сейчас будем разговаривать в ключе науки. Я встану на позицию слушателя, далекого от этих ваших нобелевок, и спрошу: а что в этом году, интриги, скандалы, расследования, что поразило?
А. Паевский:
- Можно я вас сначала поправлю? Во-первых, не вручение, а присуждение. Вручать будут в декабре. Во-вторых, не 118-я неделя, хотя первая Нобелевская премия была присуждена 118 лет назад. Дело в том, что были годы, когда премия не присуждалась и не вручалась. В разных номинациях это разные годы. Во время Первой и Второй мировых войн были годы, когда вообще ничего не было, а иногда было, как в прошлом году, в литературе не присудили. Из-за того, что комитет не сошелся во мнениях, не решил, кому, и решили отложить этот вопрос на следующий год. На следующий год вручали две.
Если говорить о скандалах, интригах, расследованиях, их, к счастью, не было, как и всегда. За что и люблю Нобелевскую премию по физиологии, физике и химии, потому что там без скандалов, но всегда все интересно. Все премии абсолютно по делу, абсолютно интересные и важные. Все премии для меня лично важны.
М. Баченина:
- А почему для вас лично?
А. Паевский:
- Если говорить про личные вещи, первая вещь – медицина. Впервые за много лет Нобелевскую премию по физиологии или медицине получили два врача. Именно врачи, которые работали с пациентами.
М. Баченина:
- А если мы это будем сравнивать с предыдущими годами?
А. Паевский:
- Чаще всего дают биохимикам, каким-то суровым ученым, а здесь тоже исключительно биохимия, молекулярная биология, но два из трех лауреатов помимо всего прочего еще и практикующие врачи.
Физика важна, потому что здесь Нобелевский комитет не сделал ошибку, которую сделал 40 лет назад, когда тоже присуждали премию за астрономическое открытие, но вручили научному руководителю, а той аспирантке, которая его реально делала, не вручили. Это было очень обидно.
М. Баченина:
- А вообще это как-то регулируется?
А. Паевский:
- Нет, никак не регулируется.
М. Баченина:
- Они же расследования проводят, кто занимался, кто действительно ответственный.
А. Паевский:
- Мы не знаем, что было в 77-м или 78-м году, потому что пока не открыт список номинаций. Он хранится в тайне 50 лет. Может быть, Джоселин Белл, который открыл пульсары физически, его просто не номинировали. Так тоже может быть. А Нобелевский комитет не имеет права присуждать без номинации.
Нобелевская премия по химии для меня дважды важная. Я очень ждал премию нашему соотечественнику, но не дали. Но, во-первых, дали премию в области, в которой я сейчас работаю как научный коммуникатор, я как раз занимаюсь источниками энергии. А во-вторых, Джон Гуденаф дождался премии, ему 98-й год пошел, и он дожил до этого. Очень рад за него.
М. Баченина:
- Давайте начнем с физиологии. Как сказал наш общий знакомый Максим Скулачев, это все-таки биология. И он очень радовался, потому что это сопряжено с его работой – влияние кислорода на наши клетки.
А. Паевский:
- Действительно премия за редокс-биологию, которая тоже для меня очень важна. За что дали? За открытие тех механизмов, которыми клетка отвечает на недостаток или норму кислорода. Здесь мы имеем и просто недостаток кислорода, и инсульты, и раковые заболевания, и все остальное. Ребята открыли ключевой комплекс из нескольких белков, который называется гипоксией индуцированный фактор (HIF). Он состоит из двух белков, один из которых чувствует кислород и включает те механизмы, которыми клетка отвечает на недостаток кислорода.
М. Баченина:
- Мне теперь известно, что есть такой белок. И что мне от этого?
А. Паевский:
- Вам лично, пока с вами ничего не случилось, ничего. Но есть такая штука, которая называется, например, ишемический инсульт, когда тромб перекрывает какой-то мозговой сосуд, и клетки мозга не получают кислород. Вот там включается этот белок, клетки начинают как-то реагировать, и если им не хватает кислорода, то погибают. В принципе тут можно что-то сделать, исходя из этих клеток. Кроме того, оказалось, что этот белок HIF связан еще и с таким геном, который называется VHL. Важно, что этот белок связан с ростом опухолей, в том числе раковых. Условно говоря, если белка, который кодируется этим геном, мало, то экспрессия генов, отвечающих на гипоксию, очень высокая, в итоге активно развивается сосудистая сеть, которая вызывает опухоли.
М. Баченина:
- На основа этих открытий может ли человечество получить в ближайшее или в отдаленное время какие-то лекарства?
А. Паевский:
- Не то что может получить. Поскольку эти открытия были сделаны достаточно давно… Если я не путаю, первый белок был открыт где-то в 80-е или 90-е годы. Последнее открытие, которое связано с этим каскадом, было сделано в 99-м году, то есть 20 лет назад. Сейчас эти белки, эти гены исследуются как мишени для очень многих лекарств, может быть, что-то уже сделано, я не в курсе.
М. Баченина:
- Все наши слушатели считают, что Нобелевская премия коррелируется с неким прорывом. Вы только что сказали противоположную вещь, что белок открыли, условно, 100 лет назад, так же как и премию. Сколько ее можно дожидаться?
А. Паевский:
- Рекорд – 52 года. За электронный микроскоп. По статусу премию можно дать каждый год максимум за два открытия,
М. Баченина:
- Одному человеку?
А. Паевский:
- Нет. У премии есть лимит по формулировкам и по людям. Мы можем вручить премию каждый год по каждой номинации за одно или два открытия, может быть, самых разных. Как в 78-м году половину премии по физике дали Петру Леонидовичу Капице за открытие сверхтекучести гелия, а половину - А. Пензиасу и Р. Вилсону за открытие реликтового излучения. Получается, один человек получил половину суммы, два других – по четвертинке. В этом году по физике точно так же. А можно взять одно открытие, но разделить одному, двум, трем. У нас есть лимит – 1 или 2 открытия или 1, 2 или 3 человека.
М. Баченина:
- К чему будем плавно переходить – к физике или химии?
А. Паевский:
- По хронологии. В понедельник дают физиологию, во вторник дают физику.
М. Баченина:
- Премия по физике за 2019 год. Присудили канадцу и представителям Швейцарии. Три человека.
А. Паевский:
- Три человека и две формулировки. Когда я писал статью про эту премию на портале, где я работаю научным редактором, было очень тяжело. Обычно ты, описывая научную часть, пишешь одну премию, а здесь вообще получилось целых пять. Потому что человек, который получил половину премии, Джеймс Пиблз, это одна из редких формулировок: давайте дадим этому человеку премию, потому что он молодец.
М. Баченина:
- Можно уточнение? Они все молодцы. А тут-то что?
А. Паевский:
- Обычно в формулировке Нобелевской премии говорят: мы вручаем эту премию за то-то и то-то. Есть конкретная формулировка конкретного вклада в науку. Здесь же премия реально по совокупности. Она так и формулируется - за теоретические находки в физической космологии. И это абсолютно правильно, потому что Пиблз – один из величайших ученых нашего века, просто не такой раскрученный. Если разбираться в том, что он сделал, там 3-4 Нобелевских премии легко можно дать за это. Во-первых, было очень обидно в 78-м году, когда получил премию Капица, когда премию дали
Пензиасу и Вилсону за открытие реликтового излучения, а Роберту Дикке, который был учителем Пиблза, и самому Пиблзу, которые его предсказали и собирались искать его, не дали. А сейчас они сочли, что экспериментальная часть более важная.
Потом давали еще премии за реликтовое излучение. Была еще премия за открытие анизотропии, то есть неоднородности, неоднонаправленности. И во всех этих вещах Пиблз поучаствовал. Он поучаствовал в предсказании реликтового излучения. Потом, обсуждая процессы, которые происходили в горячей Вселенной во времена, когда она формировалась, и, основываясь на данных этого реликтового излучения, он обсуждал какие-то неоднородности и акустические волны, которые бегали по этому излучению, он предсказал ту самую анизотропию, за которую дали тоже Нобелевскую премию. Потом, обсуждая тот же самый мир самой ранней Вселенной, он показал, что то, как люди представляли себе появление химических элементов во время большого взрыва, так называемый первичный нуклеосинтез, тоже абсолютно неправильно. Люди считали, что во время большого взрыва появились все элементы, и всё. А оказалось, что во время большого взрыва образовались только водород, гелий, чуть-чуть лития и всё.
М. Баченина:
- И он все это доказал?
А. Паевский:
- Да. Этого мало. Потом стало понятно, что той массы, которую мы видим во Вселенной, маловато как-то, галактики вращаются не так, как положено, в них должно быть больше массы. Стала обсуждаться та самая знаменитая темная материя. Считали, что в темной материи должны быть маленькие, уже открытые к тому времени частицы нейтрино. Непонятно, есть у них масса или нет. Если откроем массу, то они и будут темной материей. Он показал, что нет, нейтрино темной материей не будет, и, скорее всего, темную материю нужно искать в каких-то тяжелых, слабо взаимодействующих холодных частицах, которые не видно. А потом он еще и темную энергию придумал.
М. Баченина:
- Действительно, список такой, что понятно, почему он молодец. Этой формулировки достаточно. Кстати, он получит половину из этой суммы, хотя их трое.
А. Паевский:
- Здесь как раз в действие вступает завещание Нобеля. Если премия присуждается за два открытия, то сначала премия делится пополам, а дальше, если за какую-то из формулировок дают тоже два, то эта половинка делится еще раз пополам. Если, условно, премия по физиологии делится ровно на три части, то здесь 50, 25 и 25%.
По поводу второй части. Это швейцарские астрономы, открывшие… Тут интересная формулировка. Не открывшие первую экзопланету, а «за открытие экзопланеты, обращающейся вокруг звезды солнечного типа». Это важно. Экзопланеты, то есть планеты не у Солнца, а у других звезд, открывались много раз. Вопрос, когда была открыта первая экзопланета, это вопрос, имеющий много ответов. Почему так? Экзопланету мало открыть, нужно это открытие подтвердить. Поскольку есть какой-то сигнал, он должен быть периодическим.
М. Баченина:
- Вращение вокруг звезды подтвердить, чтобы понять, что это планета, которая вращается по орбите.
А. Паевский:
- Да. Понятно, что есть какой-то вращающийся объект, и что этот объект не какая-то мелкая звезда, а планета. Первую экзопланету фактически увидели еще в 88-м году у Гамма Цефея, но подтвердили это только в 2002 году, поэтому не считается. В 91-м году открыли экзопланету у другой звезды. Но до сих пор мы не знаем, это экзопланета или недозвезда (есть так называемые бурые карлики).
М. Баченина:
- То есть неполноценная планета.
А. Паевский:
- Неполноценная звезда, перепланета или недозвезда. Потом в 92-м году подтвердили: планеты почти земного типа, только большие, но не у нормальных звезд, а у белых карликов. И только в 95-м году Мишель Майор и Дидье Кело увидели планету у нормальной звезды…
М. Баченина:
- Похоже на нашу Солнечную систему все это.
А. Паевский:
- Когда мы говорим «солнцеподобная», в данном случае речь идет о том, что она совсем как Солнце, что это желтый карлик, а, наверное, о том, что она развивается, как Солнце.
М. Баченина:
- А как они их ищут?
А. Паевский:
- Разные варианты есть. Как была открыта эта планета? Есть несколько методов открытия экзопланет. Метод, которым открывали Кело и Майор, называется метод лучевых скоростей. Что это такое? Когда, допустим, Земля вращается вокруг Солнца, не только Солнце притягивает Землю, но и Земля немножко притягивает Солнце. Поэтому каждая планета вызывает небольшие колебания своей звезды к себе. Для нас получается, что звезда сначала движется немножко к нам, потом немножко от нас. Эта скорость очень маленькая, это может быть несколько километров в час. Но любое изменение скорости вызывает изменение длины волны излучения звезды. Эффект Доплера, мы все его хорошо знаем. Другое дело, что он очень маленький, очень сложно измерить. Тем не менее, когда звезда движется от нас, свет немного краснеет, когда звезда движется к нам, свет немного голубеет. Вот это периодическое изменение длины волны мы можем зафиксировать. Нужен только очень точный инструмент. И это было очень сложно.
М. Баченина:
- Сколько это по времени у них заняло?
А. Паевский:
- По-моему, достаточно быстро, за год…
М. Баченина:
- Почему тогда так долго выжидали? В 95-м они это сделали. Что, пораньше не могли?
А. Паевский:
- Премию ждали на самом деле, но давали за другое. Понятно, почему дали сейчас. Потому что потом запустили специальные телескопы. Сначала это был телескоп «Кеплер», потом это был телескоп TESS, которые начали открывать планеты другим методом, которые произвели на самом деле революцию, потому что первые экзопланеты были единичными, а сейчас у нас открыто больше 4 тысяч планет. Их открывают уже другим способом, затменным методом. Если планеты проходят по диску звезды перед нами, ее блеск немного падает, потом восстанавливается. И вот по периодическому изменению блеска звезды… То есть телескоп тупо смотрит на звезды, как меняется их блеск.
М. Баченина:
- Когда вы начали рассказывать про это открытие, говорили про Пиблза, что он действительно выдающийся ученый. Но когда мы говорим это словосочетание, большинству на ум приходит имя Стивена Хокинга, которому так и не вручили Нобелевскую премию. Как вы считаете, почему это не случилось?
А. Паевский:
- Хокинг очень хороший космолог, специалист по черным дырам. Но черные дыры наблюдательно мы только-только начали изучать.
М. Баченина:
- То есть не подтверждены все его теории?
А. Паевский:
- Да. Излучение Хокинга, благодаря которому черные дыры испаряются, мы пока не видим.
М. Баченина:
- По химии Нобелевскую премию присудили в 2019 году за развитие литий-ионных батарей. Все начали кричать: господи, да они ж с 70-х годов известны! Народ у нас возмущается: что они там так тормозят?
А. Паевский:
- Эта премия из серии – лучше поздно, чем никогда. И в этой премии для меня есть три важных момента. Первый – я уже более полугода занимаюсь научными коммуникациями в области в том числе литий-ионных батарей. Я работаю в центре компетенции НТИ по технологиям новых мобильных источников энергии. И литий-ионные аккумуляторы, литий-ионные батареи входят в число наших интересов. Поэтому очень приятно, что мы ее получили, вернее, получила наша тематика. Конечно, Джон Гуденаф, 97 лет!
М. Баченина:
- Старичок знатный.
А. Паевский:
- Он же не просто старичок, он активный старичок. Потому что Гуденаф в этом смысле уникальный ученый. Аналогов ему есть, но мало. Свой вклад, решающий, важнейший вклад в создание литий-ионников он сделал почти в 60.
М. Баченина:
- А что такого удивительно? Нормальный возраст для ученого. Большинство лауреатов получают премию после пятидесяти.
А. Паевский:
- Они получают после пятидесяти, но за открытия, которые они сделали в 25-27. Это важно. Считается, что для серьезного ученого пик открытий – после 25. Вся теоретическая физика была сделана 25-летними. Почти студентами. Были и студенты. Я знаю много случаев, не один, не два и не три, когда нобелевка присуждалась за работу, которая была сделана в качестве диплома фактически.
М. Баченина:
- Есть даже одна нобелевка, которая присуждена, и одновременно за это же открытие присуждена альтернативная – Шнобелевская премия. Тут шутки юмора бывают.
А. Паевский:
- Нет, такого не бывает. Был человек, который лауреат и Шнобелевской, и Нобелевской. Но не за одно и то же открытие. Андрей Гейм получил Шнобеля за левитацию лягушки, а Нобеля – за открытие графена.
М. Баченина:
- Извините, Андрей, беру слова обратно.
А. Паевский:
- При этом Шнобелевская премия его, которая за лягушку, тоже вполне себе классная.
М. Баченина:
- Левитация лягушки – это очень круто. Мне нравится даже больше, чем графен.
А. Паевский:
- Графен тоже открыли скотчем и карандашом.
М. Баченина:
- Вернемся к Гуденафу.
А. Паевский:
- Важно, что первый шаг в развитии литий-ионников сделан не оно. Первый шаг сделал Стэнли Уиттингэм, как раз в 1973 году. Он сделал аккумулятор на основе металлического лития. И при этом литий там был еще в качестве анода – отрицательно заряженного электрода. Элементы получились емкие. Литий – самый легкий металл, он плавает даже в бензине.
М. Баченина:
- Он похож на уголь.
А. Паевский:
- Скорее, на масло. Он режется легко ножом. Он мягенький.
М. Баченина:
- Такое черное грязное масло.
А. Паевский:
- Черное, потому что он окисляется. А так он белый. Серебристый. Но проблема в том, что литий очень легко восстанавливается, его легко перезаряжать. Но когда мы такие первые элементы, первый коммерческий элемент на основе лития поступил в продажу в 1975 году. Они были плохими. Потому что при перезарядке вырастали такие усы из лития, прорастали в катод и делали короткое замыкание.
М. Баченина:
- Зато красиво.
А. Паевский:
- Важно, что это началось. Потом свой вклад сделал Джон Гуденаф. Он уже убрал литиевый анод, добавил диоксид кобальта, и получился первый элемент уже с литием и с диоксидом кобальта на катоде.
М. Баченина:
- Чтобы усы не прорастали.
А. Паевский:
- Все получилось. И качество батарей выросло. Но литий все-таки остается. Это не очень хорошо. Потому что он взрывоопасен.
М. Баченина:
- Он вреден для здоровья? С ним работать как?
А. Паевский:
- Если его есть, конечно, будет плохо.
М. Баченина:
- Есть не надо.
А. Паевский:
- Вы работаете с поваренной солью? Он такой же, как натрий. Если вы соблюдаете правила техники безопасности, неопасно. Он даже лечит психические заболевания – соли лития до сих пор используются. Одна из прорывных вещей была в 60-х годах. И вот потом сделал важнейший шаг Акиро Йосино в 1985 году, который смог избавиться от металлического лития в элементах и заменил его на соли. Он придумал в анод включать ионы лития вместе с графитом. Он слоистый материал. Слой углерода, потом большой промежуток, потом снова слой углерода. Вот в эти слои можно очень хорошо запуливать ионы лития. И они очень хорошо работали. Но графит во время перезарядки разрушался. И Йосино понял, что можно графит заменить на кокс – побочный продукт нефтянки. И в итоге получился тот самый современный вариант батареек, благодаря которому у нас есть мобильники, ноутбуки. Батареи получились чрезвычайно емкие.
М. Баченина:
- А почему они все равно со временем все хуже и хуже держат заряд?
А. Паевский:
- Разрушаются мембраны в первую очередь. Ионы должны двигаться для перезарядки. И они движутся через мембраны ионопроницаемые. И перезарядка все время постепенно разрушает эти мембраны. Это во всех элементах так. И в топливных элементах та же история.
М. Баченина:
- Вот эти литий-ионные батареи везде одинаковые? Или есть бренды, у которых есть свой секрет фирмы и они производят прям самые хорошие?
А. Паевский:
- Про бренды не скажу ничего, потому что не буду никого рекламировать. Безусловно, есть типы литий-ионных аккумуляторов – это огромный спектр типов. Там можно использовать разные электролиты, мембраны, разные вещества катодно-анодные. Их тысячи. В зависимости от этих материалов, они имеют разные сроки службы, количество перезарядки. У них теоретически есть некий предел емкости, который не перепрыгнешь. Мы уже почти подобрались к нему, дальше уже нужно двигаться другими путями. Но вариантов очень много. 2017 год. Джону Гуденафу 95 лет. Он предлагает новый тип аккумулятора, с новым электролитом. Он до сих пор активный ученый.
М. Баченина:
- А эти ученые знакомы друг с другом?
А. Паевский:
- Конечно.
М. Баченина:
- Они втроем получают за одну тему: Джон Гуденаф, Стэнли Уиттингэм, Акира Йосино. Ученые, которые входят в одну категорию, обычно знакомы?
А. Паевский:
- Конечно. Знакомы, работают. Иногда коллаборируют, иногда конкурируют.
М. Баченина:
- Было такое, что присудили конкурентам?
А. Паевский:
- Конечно. Премию за открытие катализатора для полимеризации – Циглер с Натта сначала дружили, потом начали конкурировать. У них были друг с другом патентные войны. И они вместе получили Нобелевскую премию. Были премии за одно и то же научным конкурентам. Знаменитая история с премией 1906 года по физиологии или медицине, когда премию дали Камилло Гольджи и Сантьяго Рамон-и-Кахалю. Там реально войны были.
М. Баченина:
- Интересно, как они на сцену поднимались?
А. Паевский:
- По очереди. Там было еще смешнее. Они же читают нобелевские лекции. Кахаль благородный, испанец все-таки. А Гольджи в своей нобелевской лекции громил Кахаля.
М. Баченина:
- Все как мы любим! Разобрались с трех научных номинациях и в тех ученых, которым присуждена в 2019 году нобелевка. Вручат ее в декабре, в день памяти Альфреда Нобеля.