Женщина держит Красную ленточку во время акции с целью повышения осведомленности о ВИЧ и СПИД во Всемирный день борьбы со СПИДом в Пешаваре, Пакистан, 01 декабря 2016 года.
Фото:

EPA/BILAWAL ARBAB

Если разобраться, за какие научные результаты дают Нобелевские премии в трех естественно-научных номинациях, то можно увидеть, что все они делятся на две группы: «теоретические» и «прикладные». В первой категории окажутся очень интересные и очень важные научные открытия, но на жизнь обычного человека они никак не влияют и, возможно, не повлияют никогда. Это, например, нынешняя премия по физике. Исследовать черные дыры и наблюдать за их «деятельностью» очень важно для понимания Вселенной. Но ни в медицине, ни в промышленности, ни в быту это знание особо не применишь.

Во второй категории оказываются исследования, которые уже повлияли на жизнь многих людей, или же, очень вероятно, повлияют в ближайшие годы. Как, например, премии этого года по химии, а также по физиологии и медицине. Технология редактирования генома, которую разработали две нынешних лауреатки по химии, сегодня используется во многих экспериментальных методах лечения и очень вероятно, что некоторые из них или подобные им методики с применением «генетических ножниц» будут очень скоро спасать жизнь многим людям.

Исследования трех лауреатов по физиологии и медицине привели к открытию вируса гепатита C. Благодаря этому были созданы диагностические системы и лекарства, способные полностью излечить миллионы людей, страдающих этой болезнью.

Мы расскажем об исследованиях, отмеченных Нобелевскими премиями в XXI веке, которые уже вошли в нашу жизнь или очень вероятно скоро войдут в нее.

Кусок графенового аэрогеля, разработанного в лаборатории Университета Чжэцзян, установленный на цветок вишни, Ханчжоу, Китай, 19 марта 2013 года. Этот материал весит всего 0,16 миллиграмма на кубический сантиметр и является самым легким твердым веществом в мире
Фото:

EPA/LONG WEI

Родственник алмаза

За что: «За эксперименты с двумерным материалом графеном»

Номинация: физика

Когда: 2010 год

Кому: Андрей Гейм (Нидерланды), Константин Новоселов (Великобритания, Россия).

Со школьной скамьи мы знаем, что и очень твердый алмаз, и мягкий графит карандаша состоят из одинаковых атомов углерода. Но в этих двух веществах они соединены между собой по-разному. Поэтому их свойства сильно отличаются.

Графен тоже состоит из атомов углерода, но расположены они только в один слой. Это значит, что графен чрезвычайно тонкий, поэтому его называют «двумерным кристаллом». Ранее считалось, что этот материал не может существовать даже теоретически. Впоследствии выяснилось, что не только может, но и существует в реальном мире. Когда мы рисуем простым карандашом в тетради, то на бумаге остаются тонкие слои графита, а некоторые из них, не исключено, состоят из одного слоя. Это и есть маленькие кусочки графена.

Это вещество интересно не только из-за своего строения, но и из-за свойств. Благодаря им графен может применяться в самых различных областях: электронике, медицине, энергетике и других. В частности, несколько компаний разрабатывают графеновые аккумуляторы, которые, помимо прочего, могут использоваться в электромобилях и смартфонах. Использование графена должно увеличить их емкость, уменьшить время зарядки и сделать их легче. Графен также используют в светодиодных лампах, чтобы улучшить их характеристики. Среди других возможных применений этого материала — фильтры, краски, спортинвентарь и даже бронежилеты.

Луиза Браун, первый в мире ребенок из пробирки, позирует фотографам во время церемонии вручения премии Фонда здоровья Дексея, которая состоялась в Барселоне, Испания, 16 февраля 2017 года
Фото:

EPA/ANDREU DALMAU

Дети из пробирки

За что: «За разработку технологии искусственного оплодотворения»

Номинация: физиология и медицина

Когда: 2010 год

Кому: Роберт Эдвардс (Великобритания)

Примерно каждая десятая супружеская пара не может иметь детей из-за медицинских проблем. Ранее большинству из них медицина не могла помочь. В пятидесятых годах прошлого века за решение этой проблемы взялся британский ученый-физиолог Роберт Эдвардс. Результатом его исследований стало рождение первого в истории «ребенка из пробирки» 25 июля 1978 года. Луизе Браун сегодня 42 года, у нее есть собственные дети, зачатые естественным путем. По состоянию на 2018 год в мире родились 8 миллионов «детей из пробирки», которые ничем не отличаются от детей, зачатых естественным путем. Технологии вспомогательной репродуктивной медицины постоянно совершенствуются, что позволяет рожать детей тем людям, которые раньше сделать этого не могли.

Премьер-министр Баварии Маркус Зедер рассматривает литий-ионные батареи во время экскурсии по фабрике производителя аккумуляторов Varta в городе Нордлинген, Бавария, Германия, 20 июля 2020 года
Фото:

EPA/LUKAS BARTH-TUTTAS

Аккумуляторы в наших гаджетах

За что: «За развитие литий-ионных аккумуляторов»

Номинация: химия

Когда: 2019

Кому: Джон Гуденаф (США), Стэнли Уиттингем (Великобритания), Ёсино Акира (Япония).

Благодаря усилиям этих трех исследователей в девяностых годах прошлого века появились промышленно доступные литий-ионные аккумуляторы. Они имеют достаточно большую емкость и могут многократно перезаряжаться, благодаря чему работают годами. Сегодня их используют в смартфонах, ноутбуках и самых разнообразных электронных устройствах. Представить жизнь современного человека без них очень трудно. Благодаря им работают и современные электромобили.

Но это не просто очень удобное и практичное изобретение. Такие аккумуляторы могут заряжаться от энергии ветра и солнца, а потому они — в основе безуглеродной энергетики. Переход к ней является ключевым условием предотвращения климатической катастрофы.

Микрофотография папилломавируса, способного вызвать рак шейки матки у женщин
Фото:

EPA/DEUTSCHES KREBSFORSCHUNGSZENTRUM

Опасный папилломавирус

За что: «За изучение папилломавируса, вызывающего рак шейки матки»

Номинация: физиология и медицина

Когда: 2008 год

Кому: Харальд цур Хаузен (Германия)

Существуют десятки типов папилломавируса человека. Большинство из них не представляют серьезной опасности для здоровья. Но несколько типов могут стать причиной рака шейки матки — второго из самых распространенных видов рака у женщин. Также они могут представлять смертельную опасность и для мужчин. Об этом мы узнали именно благодаря исследованиям Харальда цур Хаузена.

Сегодня у нас есть тесты, позволяющие выявить папилломавирус и определить, к какому типу он принадлежит. А также существуют вакцины, которые позволяют избежать заражения. Но даже без вакцинации серьезных проблем можно избежать относительно легко, благодаря своевременной диагностике.

Лекарственные препараты, используемые Принс Мангайка, ВИЧ-инфицированной пациенткой, которая живет в Коломбо, Шри-Ланка, 1 декабря 2019 года
Фото:

EPA/Chamila Karunarathne

Вирус иммунодефицита человека

За что: «За изучение вируса иммунодефицита человека»

Номинация: физиология и медицина

Когда: 2008 год

Кому: Франсуаза Барре-Синусси и Люк Монтанье (оба из Франции)

Эту Нобелевскую премию можно сравнить с нынешней премией по физиологии и медицине. Лауреаты не создали лекарств против гепатита C, но их усилия в разное время привели к тому, что мы узнали, что именно является возбудителем известной болезни. А уже потом появились и методы диагностики, и эффективное лекарство.

Двое французских ученых, исследуя лимфоциты пациентов с различными стадиями иммунодефицита, открыли неизвестный науке вирус. А это в свою очередь дало возможность исследовать его строение, жизненный цикл и научиться его диагностировать. В конце концов были созданы различные препараты, хотя и не способные полностью вылечить болезнь, но позволяю людям с ВИЧ прожить долгую и полноценную жизнь. Также продолжаются работы по созданию вакцины против ВИЧ, но пока они не являются успешными.

Женщина, продающая лук, держит светодиодную лампу, ожидая клиентов у своего лотка поздно вечером на рынке Гитхурай в Киамбу, Кения, 8 августа 2019 года
Фото:

EPA/DANIEL IRUNGU

Свет в наших домах

За что: «За изобретение эффективных голубых светодиодов, которые привели к появлению ярких и энергосберегающих белых источников света»

Номинация: физика

Когда: 2014

Кому: Исаму Акасаки, Амано Хироси (оба из Японии), Накамура Сюдзи (Япония/США)

Светодиодные лампы сегодня широко используются для освещения, в том числе в жилых помещениях. Для того чтобы получить белый свет, который они дают, нужны красные, зеленые и голубые диоды. Первые два вида были созданы давно, но голубой светодиод оказался «крепким орешком» — многие безуспешно пытались его создать. Это в итоге стало возможным благодаря работам трех японских исследователей, которые и получили Нобелевскую премию по физике шесть лет назад.

Светодиодные лампы, которыми мы обязаны им, потребляют значительно меньше электроэнергии по сравнению с другими видами ламп, но одновременно светят ярче и работают дольше. Их могут использовать около 1,5 миллиарда людей на нашей планете, которые не имеют доступа к электрическим сетям, поскольку такие лампы могут питаться от маломощных солнечных батарей. Остальным пользователям они помогают экономить электроэнергию и вносят свой вклад в сохранение окружающей среды.

Муниципальный работник в маске для лица использует спрей для фумигации против малярии в жилом районе в Мумбаи, Индия, 28 июля 2020 года
Фото:

EPA/DIVYAKANT SOLANKI

Борьба со смертельным паразитами

За что: «За открытия, касающиеся лечения малярии»

Номинация: физиология и медицина

Когда: 2015

Кому: Ту Юю (Китай)

В Украине мы, к счастью, почти не сталкиваемся с малярией. Но для многих тропических стран она является настоящим бедствием. По данным ВОЗ в 2018 году ею заболели почти 230 миллионов человек, из которых более 400 тысяч умерли. Больше всего от этой болезни страдают именно африканские страны. Традиционно для ее лечения использовали хинин или широко обсуждаемый в связи с пандемией COVID-19 хлорохин. Но их эффективность со временем уменьшалась.

Китайская исследовательница Ту Юю решила поискать новые эффективные лекарства в древних китайских рецептах и, как ни странно, ей это удалось. В полыни однолетней (Artemisia annua) она нашла вещество артемизинин, которое оказалось чрезвычайно эффективным в борьбе против возбудителя малярии. Оно и его производные легли в основу препаратов, которые успешно противостоят малярии.

Кстати, в том же 2015 году вторую половину Нобелевской премии по физиологии и медицине получили японский исследователь Сатоси Омура и его ирландский коллега Уильям Кэмпбелл, благодаря которым человечество получило препараты для борьбы с круглыми червями — паразитами людей. Эта проблема так же актуальна прежде всего для беднейших стран.

Поделиться: