Ещё
Хриплый голос назван симптомом смертельной болезни
Хриплый голос назван симптомом смертельной болезни
Новости
Кубанские врачи удалили женщине опухоль весом 1,5 кг
Кубанские врачи удалили женщине опухоль весом 1,5 кг
Новости
Какие продукты помогут очистить сосуды
Какие продукты помогут очистить сосуды
Народная медицина
В Китае вылечили первого больного коронавирусом
В Китае вылечили первого больного коронавирусом
Новости

Нобелевская неделя открыла человечеству инновации, формирующие будущее 

Нобелевская неделя открыла человечеству инновации, формирующие будущее
Фото: Российская Газета
Есть легенда, что в лабораторию к «отцу» электричества Фарадею пришла английская королева и спросила, зачем он проводит свои эксперименты. «Мадам, когда-то из этого изобретения вы будете получать налоги», — ответил исследователь. В те времена он удовлетворял свое любопытство за собственный счет. Сегодня наука делает это за счет государственный. Причем большие суммы вкладываются, на первый взгляд, в совершенно далекие от реальных потребностей исследования «в пробирке».
Что выйдет из этой пробирки, чаще всего не знает никто, в том числе и сами ученые. Хотя они-то прекрасно знают, что отрицательный результат не менее важен, чем положительный. Он отсевает неверные пути к истине. Знаменитый физик, лауреат Нобелевской премии Нильс Бор даже сформулировал принцип прорывных идей, которые открыли совершенно новые направления в науке: «Эта идея недостаточно сумасшедшая, чтобы быть верной».
Весь опыт науки учит: сумасшедшие идеи потом превращаются в масштабные инновации, открывают новые рынки. Нобелевская премия в области физиологии и медицины 2018 года присуждена профессору Техасского университета и профессору Киотского университета за новые методы лечения рака. Как известно, главный защитник организма в борьбе с любыми угрозами здоровью — это иммунитет. Если появляются зачатки опухолей, он тут же включается в борьбу, распознает врага и подавляет.
Но опухоль коварна. Она может «взломать» иммунную систему и начать развиваться. Как? Этот механизм и показали в своих работах лауреаты. Оказалось, что опухоль может выделять вещества, которые делают ее невидимой для иммунитета, блокируя его работу. Разобравшись в этой уловке, ученые поняли, как можно снизить активность опухоли, чтобы иммунитет мог успешно с ней бороться. Это стало прорывом в онкологии, открыло принципиально новые методы лечения опасной болезни. На основании их исследований были разработаны лекарства, которые подавляют активность опухоли, активируют иммунитет для работы в привычном для него режиме.
Нобелевская неделя открыла всему миру те инновации, которые прокладывают человечеству путь в будущее
— Важность этого открытия трудно недооценить, — сказал «РГ» главный онколог академик . — Сейчас происходит смена подходов к борьбе с раком. Во многих случаях хирургическое лечение заменяется на химиотерапию в комбинации с иммунотерапией. В Национальном медицинском исследовательском центре радиологии уже применяются методы иммунотерапии с активацией противоопухолевых функций иммунной системы пациента.
Лауреатами премии по физике стали трое ученых. Артур Ашкин награжден за создание оптических пинцетов, Жерар Муру и Донна Стрикленд — за разработку ультракоротких световых импульсов очень высокой интенсивности.
— Говоря образно, Муру и Стрикленд создали световую «пулю», — сказал «РГ» директор Физического института , член-корреспондент РАН Николай Колачевский. — Речь идет об фемтосекундных импульсах длительностью 10 в минус 15-й степени секунды. В принципе такие лазеры известны давно, но у них слабая интенсивность. Ведущие лаборатории мира бились над тем, как ее повысить. Это могло открыть совершенно новые возможности в самых разных сферах, дать новые инструменты для фундаментальных исследований.
В принципе ученым было понятно, как создать ультракороткий импульс огромной интенсивности, сосредоточив в нем энергию нескольких АЭС. Но что делать с такой «суперпулей»? Ведь последовательность столько мощных «выстрелов» просто разрушит и сам лазер, и среду, с которой он должен работать.
— Муру и Стрикленд предложили очень неожиданный и оригинальный метод, — пояснил Колачевский. — Он состоит из нескольких этапов. Сначала мощный импульс сильно растягивают по времени, и тогда его мощность резко падает. Затем его направляют в рабочую среду, и уже в ней вновь усиливают до нужной интенсивности. После всех этих манипуляций сжимают до фемтосекунд, усиливая в тысячи раз. Для такой «механики» ученые применили набор различных изощренных инструментов.
Сегодня метод получения ультракоротких высокоинтенсивных импульсов стал классикой. На его основе создаются лазерные ускорители, которые обещают неожиданные открытия в изучении вещества, в том числе и в экстремальных состояниях. Например, такие работы ведутся в Объединенном институте высоких температур РАН под руководством академика . Кстати, Жерар Муру предложил с помощью своих лазеров бороться с космическим мусором. Сейчас эта идея уже серьезно рассматривается специалистами.
Оптический пинцет позволяет с огромной точностью манипулировать микроскопическими объектами
Впервые об оптическом пинцете мир узнал в 1987 году, когда американец Артур Ашкин с помощью лазерного луча зафиксировал живую бактерию, не нанося ей вреда. Это инструмент, позволяющий захватывать и с огромной точностью манипулировать микроскопическими объектами. Чуткие лазерные «пальцы» способны оперировать не только с частицами, атомами и молекулами, но и с вирусами, бактериями и даже живыми клетками, не повреждая их. По словам Колачевского, оптические пинцеты Ашкина создали уникальные возможности для наблюдения и управления механизмами жизни. Они стали одним из главных инструментов в нанотехнологиях, когда надо манипулировать наночастицами — например, пересадить их в определенное место в микросхеме, собирать из них объемные структуры. Сейчас с их помощью исследуют структуру и работу белков, свойства спирали ДНК, микропотоки частиц в клетках.
Лауреатами премии по химии стали трое ученых. Это профессор Технологического института в Пасадене  — за работы по эволюции ферментов, профессор Университете штата Миссури и профессор Кембриджского университета  — за создание так называемого фагового дисплея для синтеза белков и новых фармацевтических, в том числе противораковых препаратов.
Суть работы Фрэнсис Арнольд эксперты премии назвали «революцией в эволюции». Законы естественного отбора, открытые Дарвином и действующие миллионы лет в природе, Арнольд сумела сжать в пробирке до нескольких часов.
— В каждом организме есть системы защиты, которые помогают ему выживать в самых сложных условиях, блокировать случайные мутации, поддерживая себя в стабильном состоянии, — рассказал «РГ» профессор Владимир Тишков. — А Фрэнсис Арнольд в экспериментах с ферментами, которые являются большими белковыми молекулами, фактически открыла все замки защиты. Она использовала полимеразную цепную реакцию (ПЦР), которая умножает число копий ДНК.
Смит и Винтер создали фаговый дисплей, который позволяет получать на основе мутантных генов набор мутантных белков, в том числе и ферментов, с заданными свойствами. Один из самых ярких и простых примеров, по словам Тишкова, — производство «умных» стиральных порошков. Они удаляют с вещей различные примеси за счет введенных в их состав специальных ферментов, которые получены с помощью тех самых методов, разработанных лауреатами.
Сегодня разработки Арнольд, Смита и Винтера массово применяются в самых разных областях промышленности и медицины. С их помощью создаются новые катализаторы для химии, они позволяют сделать производства более экологичным, применяются в фармацевтике для получения новых лекарств, в том числе и противораковых, а также в производстве возобновляемых видов топлива.
Видео дня. Врач: «зимние» клещи вышли на охоту
Комментарии
Читайте также
Новости партнеров
Новости партнеров
Больше видео