Кто и за что получил Нобелевскую премию-2021. Объясняют специалисты в каждой из областей

Что такого в открытии рецепторов боли и осязания, и как именно главред «Новой газеты» борется за свободу слова.

С 4 по 8 октября шведская академия объявила лауреатов Нобелевской премии в области медицины, физики, химии, литературы и укрепления мира. Награждение пройдёт в день смерти Альфреда Нобеля 10 декабря. Победителям не придётся ехать на вручение премий в Стокгольм — мероприятие пройдёт онлайн, а награды им выдадут на родине.

TJ попросил учёных, популяризаторов науки и журналистов простым языком рассказать, какой именно вклад лауреаты внесли в развитие науки и культуры.

Нобелевскую премию по медицине получили Дэвид Джулиус из Калифорнийского университета Сан-Франциско и Ардем Патапутян из института Скриппса, что в Ла-Хойя (США) за ответ на вопрос, как возникают нервные импульсы, которые позволяют нам чувствовать температуру и осязание.

Способность отвечать на изменения внешней и внутренней среды — важнейший фактор выживания любого живого организма. За восприятие таких факторов отвечают специальные чувствительные рецепторные клетки, которые отличаются по типу воспринимаемого раздражителя. У человека есть фоторецепторы, воспринимающие свет, слуховые рецепторы, воспринимающие звук и так далее.

Нобелевскую премию присудили за открытие рецепторов температуры и осязания. Дело в том, что в мембране сенсорных клеток находятся специальные белковые рецепторные молекулы, активирующиеся в ответ на действие стимулов и превращающих энергию стимула в электрический сигнал. Три таких рецепторных молекулы обнаружили ученые.

TRPV1-рецептор активируют стимулы, вызывающие боль. Такие рецепторы известны тем, что вызывают ощущение жгучего вкуса в ответ на действие капсаицина из красного перца чили, чёрного перца и имбиря. Капсаицин часто используют в науке для исследования боли и определении болевого порога — вещества вкалывают в лапу экспериментального животного.

TRPM8 активируется низкими температурами, вызывая ощущение прохлады в диапазоне от 26 до 15 градусов Цельсия и боль при температурах менее 15 градусов. Эти рецепторы также активируются ментолом, вызывая приятное ощущение прохлады, который, однако, в высоких дозах может причинить жжение и боль.

Эти два рецептора — важнейшие участники восприятия и передачи информации о боли. Активация этих рецепторов также вызывает нейропатические боли, связанные не с физической болью, а с возбуждением нейронов в нервной системе. С другой стороны известен такой феномен как снижение активности рецепторов при длительном действии стимула. На нём основано парадоксальное применение капсаицина для облегчения боли.

Нобелевскую премию по физике получили трое учёных: Сюкуро Манабе из США, Клаус Хассельманн из Германии и Джорджо Паризи из Италии. Они стали лауреатами за новаторский вклад в понимание сложных физических систем. Манабе в своих работах в 1960-х годах продемонстрировал, как повышенные уровня углекислого газа в атмосфере приводит к повышению температуры на поверхности Земли, Хассельманн создал модель, которая связывает погоду и климат.

Во второй половине 1960-х годов Манабе стал создателем первой модели глобального климата, то есть сумел перевести набор уравнений, отражающих физические законы, в практическое русло – получить его численные решения. Этот набор уравнений невозможно решить аналитически, написав их решение в виде формул, поэтому требуется использовать средства вычислительной математики и максимально мощные компьютеры.

Основное предназначение современной климатологии – прогнозирование того, что будет происходить с климатической системой нашей планеты в течение нескольких ближайших десятилетий. Климатические модели — единственный на сегодняшний день инструмент для такого прогнозирования.

Однако для работы модели надо задать целый комплекс её входных параметров, например, как много от года к году будет выбрасываться в атмосферу парниковых газов, когда, где и насколько сильно будут извергаться вулканы и прочее. Поскольку это лишь наши предположения и часто сведения достоверно неизвестны, рассматривается несколько вероятных сценариев, производятся модельные расчёты и затем публикуется прогноз наиболее вероятного развития событий и возможные отклонения от этого прогноза.

Значимость такого прогноза чрезвычайно велика: от него зависит, как будут развиваться мировые экономика, промышленность, сельское хозяйство, демография. Однако прогнозирование – важнейшая, но не единственная задача, стоящая перед климатическим моделированием. Климатическая система Земли – не химическая лаборатория, в которой можно ставить различные опыты с реактивами. Многие явления в климатической системе можно лишь наблюдать, не влияя на них. Но то, чего нельзя сделать в природе, возможно в модельных исследованиях посредством «отключения» и усиления тех или иных факторов (например, удвоения атмосферной концентрации углекислого газа или избавления Гренландии от ледников).

Актуальность этих исследований невозможно переоценить: интенсивные изменения климата, отражающиеся не только в росте температуры, но и в учащении погодно-климатических аномалий, вынуждают серьёзно, на правительственном уровне, принимать меры по адаптации к текущим и грядущим катаклизмам. И здесь без климатологов с их моделями никак не обойтись.

Лауреатами Нобелевской премии в области химии стали Бенджамин Лист из Германии и Дэвид Макмиллан из США. Награду они получили за развитие асимметрического органокатализа. Учёные в 2000 году разработали третий тип катализа независимо друг от друга.

При невысоких температурах большинство химических реакций либо очень медленные, либо не протекают вообще. Для ускорения реакций часто необходимы особые вещества — катализаторы. Практически все химические процессы, протекающие в живых клетках, возможны только благодаря присутствию в них крайне эффективных биохимических катализаторов – ферментов. Человек и сам создает катализаторы, например, для химической промышленности, и обычно это металлические катализаторы - часто дорогие и токсичные.

Нобелевские лауреаты этого года открыли новый класс катализаторов — небольшие органические молекулы (такие, как аминокислоты и пептиды). Это третий класс катализаторов, в дополнение к металлам и ферментам. Со словом «органокатализ» мы разобрались. А что значит «асимметрический»?

Для многих молекул возможны две формы: левая и правая. Они имеют структуры, являющиеся зеркальными отражениями друг друга, как левая и правая ладонь, и совместить их друг с другом простым наложением нельзя. Левая и правая формы таких веществ одинаково стабильны, имеют идентичные химические свойства, и в нормальном синтезе будут получаться в смеси друг с другом в равных количествах.

Биохимическое же поведение левой и правой форм кардинально разное - ведь те молекулы, с которыми им предстоит взаимодействовать в организме, присутствуют не в виде смеси «левые+правые», а закручены строго определённым образом. Живые организмы синтезируют такие молекулы только в нужной им форме — либо только в левой, либо только в правой.

Правая формы глюкозы питательна и имеет её производят живые существа, а левая вообще никак не усваивается организмом и отсутствует в живой природе. А аминокислоты практически только левые. Есть и совсем драматичные примеры: правая молекула талидомида это лекарство, а левая — страшнейший мутаген.

При производстве, например, лекарств, есть дилемма — либо синтезировать смесь левых и правых молекул и затем выделять их нее нужную нам форму, либо научиться синтезировать только нужную форму. Здесь на помощь приходит асимметрический органокатализ — если сам катализатор хирален (то есть является левой или правой молекулой), то он может диктовать хиральность синтезируемой молекулы.

Учёные научились использовать хиральные органические молекулы как катализаторы, создав третий класс катализаторов, способный ускорять синтез только одной формы молекулы. В результате не нужно проводить очистку, с самого начала синтезируется только нужная форма.

Это очень важно для синтеза лекарств, которые не содержат примеси ненужных вам молекул и будут более безопасными и более дешёвыми.

Кстати, асимметрический органокатализ может иметь прямое отношение к проблеме зарождения жизни. Сейчас учёные пытаются понять, как жизнь могла зародиться из простых органических молекул. Такие молекулы, конечно, существовали на земле до появления жизни — это могли быть простые сахара или аминокислоты. Из этих молекул появились очень сложные молекулы типа белков, полисахаридов, жиров, РНК и ДНК.

Литературный «Нобель» достался танзанийскому писателю Абдулразак Гурна. Он перебрался в Великобританию в статусе беженца и с 21 года пишет на английском языке. Во всех 10 произведениях Гурна затрагивает тему беженцев и разных культур. Премию выдали за «его бескомпромиссное и сострадательное погружение в тему последствий колониализма и его влияния на судьбу беженцев на пути между культурами и континентами».

Биография и творчество Гурны — беженца с Занзибара, который так и не стал своим в Англии, в некоторой степени актуальны сейчас. Мы живём в эпоху, где почти не осталось безопасных мест.

Те страны, которые казались идеальными и безопасными, сейчас таковыми не являются. Мы не знаем, из-за чего очередные сто тысяч людей сдвинутся с места: из-за вируса, войны, голода или изменений климата. И творчество Гурны, который всю жизнь описывает вечное странничество и беженство, который ощущает себя чужим и на исторической, и на новой родине — похоже на то, что происходит со всеми нами.

Понятно, что у Гурна нет такой популярности, как у лауреата 2017 года Кадзуо Сигуро, который к моменту награждения был одним из самых известных английских писателей. Он скорее известен в академических английских кругах. У нас лауреат практически неизвестен (ни одна из его книг пока не переведена на русский язык — прим. TJ).

Никто не предполагал, что лауреатом станет Гурна. В прошлые годы букмекерам не раз удавалось угадать победителя, но со сменой состава шведской академии в 2019 году это прекратилось. Видимо, это были «сливы».

Лауреатами премии мира стали филиппинская журналистка Мария Рессе и главред «Новой газеты» Дмитрий Муратов. Рессе регулярно критиковала президента Филиппин, в том числе за неудачную войну с наркотиками в стране. В 2020 году журналистку осудили по делу о клевете в интернете за публикацию расследования о местном бизнесмене. Причём статью опубликовали раньше, чем закон о «киберпреступлениях» вступил в силу — но власти увеличили срок давности по таким делам.

Журналисты и оппозиционеры называют дело Рессе покушением на свободу слова и преследованием независимой журналистики.

Дмитрий Муратов-лауреат Нобелевской премии мира: безукоризненно своевременное решение. В год, когда «социальный класс» журналистов на официальном уровне признают в России «вражеско-иноагентским». В 15 годовщину убийства [журналистки «Новой газеты»] Анны Политковской, когда наступил «срок давности» преступления, и теперь только известный слепой беспристрастностью и страстной исполнительностью суд сможет решать — привлекать ли заказчика когда-нибудь к ответственности. При том, что он наверняка известен и следственным органам, и всем «кому надо» на самом-самом верху. Убийство было совершено при активном участии милиционеров и спецслужбистов, а следы ведут в Чечню, но заказчика по-прежнему «ищут».

Убийство [правозащитницы] Натальи Эстемировой (2009 год) не расследовано даже на уровне исполнителей. Как и отравление [журналиста «Новой газеты»] Юрия Щекочихина (2003 год). Заказчик убийства [журналиста «Новой газеты»] Игоря Домникова (2000 год) дождался истечения «срока давности». В 2009 году убили [адвоката] Станислава Маркелова и [внештатную журналистку «Новой газеты»] Анастасию Бабурову. И, кажется, только здесь, с оговорками удалось добиться ответственности главных виновников.

«Ребята, это наша награда, это Игорь, Аня, Юра, Настя, Стас, Наташа. Это мы», — первый ответ Муратова на сегодняшние поздравления в редакции. И сразу – второй: «По нашим коридорам бродят 138 лауреатов Нобелевской».

Это действительно так. Можно начать с майора Вячеслава Измайлова, за несколько лет вытащившего из чеченского плена почти двести человек. Последний гуманитарный проект редакции: главред вместе с коллегами пробил указ о создании фонда помощи детям с тяжёлыми заболеваниями. Важнейшее событие для страны.

И сколько таких «акций» и спецпроектов — в том числе и во время войн — провела редакция с первого дня создания, с 1993 года. Не сосчитаю оперативно. А как оценить вклад в сохранение в России уничтожаемой нещадно атмосферы деятельного гуманизма, если хотите. Когда мир важнее любой драки, а человек – важнее госзадачи и «высшей целесообразности». Нескучная эта работа продолжается уже три десятилетия, а теперь тем более должна длиться.

Когда-то он, известный своей любовью к доброй шутке, написал мне, по другому хорошему поводу: «Долгие совместные годы прошли ДАРОМ».

Муратов — редактор газеты, в которой работала Анна Политковская. Он вызволял пленных из Чечни, изменил ситуацию отношения общества к больным СМА (спинально-мышечной атрофией). Он сделал так много, что просто всего не перечислить.

Это премия мира, а «Новая газета» всегда была за мир — во время Первой чеченской, Второй чеченской, войны в Донбассе. В этой борьбе за мир были потери — шесть наших коллег погибли при исполнении профессионального долга. И ещё Муратов начал огромную кампанию по спасению детей со СМА, которая закончилась созданием для них фонда «Круг добра».

Самый большой резонанс в этом году — вокруг лауреата премии мира. В фейсбуке многие журналисты и коллеги Муратова из смежных профессий поздравили и отметили вклад главреда «Новой», в твиттере раскритиковали решение Нобелевского комитета, посчитав, что премия должна была достаться Алексею Навальному или Светлане Тихановской. Подробнее о дискуссии TJ рассказал в отдельном материале.

#нобель2021 #наука #литература #политика #медиа