16.10.19

Мир в Эритрее и супер-батареи

Борьба с бедностью, экзопланеты и литературные провокации: за что в 2019 году вручались Нобелевские премии? По традиции «Ведомости» собрали комментарии экспертов по каждой из премий.

 

Медицина: обойтись без кислорода

 

Когда вручили: 7 октября

Кто получил: Уильям Келин, Грегг Семенца (США), Петер Ратклифф (Великобритания)

За что: исследования адаптации клеток к недостатку кислорода

В чём значение: рассказывает заведующая лабораторией фармакологических активных соединений НИИКЭЛ-филиала Института цитологии и генетики СО РАН кандидат биологических наук Анастасия СОЛОВЬЁВА:

– Кислород является жизненно необходимым элементом, ключевым участником преобразования питательных веществ в энергию в митохондриях клеток. Нобелевская премия по физиологии и медицине 2019 года присуждена за открытие механизма чувствительности клеток к изменению концентрации кислорода и адаптации к этому изменению. Были найдены и описаны участники динамического белкового комплекса, регулирующего экспрессию генов, вовлечённых в процессы метаболизма, ангиогенеза, выживаемости и пролиферации клеток.

 

Почему это важно? Наш организм – высоко сбалансированная и очень сложная система, для слаженной работы которой необходимо поддержание гомеостаза, и кислород играет в этом важную роль.

 

В условиях нормального содержания кислорода фактор, индуцируемый гипоксией (HIF-1б), связывается с другими белковыми компонентами и подвергается деградации, поэтому не происходит избыточного появления сосудообразования и эритроцитов. При недостаточном количестве кислорода накопившийся HIF-1б активирует гены, необходимые как для адаптации клеток к возникшим условиям, так и для влияния на доставку кислорода (увеличение количества эритроцитов и ангиогенез). Например, при снижении концентрации кислорода в крови происходит повышение выработки гормона эритропоэтина, ведущего к увеличению количества эритроцитов (переносчиков кислорода). При высокой физической активности изменяется метаболизм мышечных клеток, а продолжительная нагрузка приводит к формированию новых кровеносных сосудов.

 

При патологических состояниях происходит нарушение чувствительности к кислороду и адаптации. Так, при онкологических заболеваниях отсутствует один из игроков этого механизма, что приводит к повышенному кровоснабжению и метаболизму опухолевых клеток — как следствие, к активному росту и метастазам. Блокируя этот процесс, используя современные открытия в других областях науки (генетические технологии, генная инженерия), возможно значимо снизить развитие опухоли.

 

Открытый механизм позволяет разрабатывать новые методы терапии тяжёлых гипоксических и анемических состояний при хронических заболеваниях. Воздействуя на механизм, можно компенсировать данный недостаток и восстановить столь важный показатель для жизни.

 

Физика: свет далёких планет

Когда вручили: 8 октября

Кто получил: Джеймс Пиблс (США-Канада), Мишель Майор и Дидье Кело (Швейцария)

За что: теоретические открытия в области физической космологии (Пиблс), открытие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа (Майор и Кело)

В чём значение: комментирует главный научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН, профессор НГУ, доктор физико-математических наук Валерий ТЕЛЬНОВ:

– Когда-то астрономия была наукой наблюдательной. Люди смотрели на небо и делали качественные выводы. Благодаря большому вкладу Пиблса астрономия, точнее, физическая космология, стала количественной. Она открывает новые законы природы, про которые в земных лабораториях раньше ничего не знали, и измеряет параметры Вселенной, её состав, возраст, геометрию, динамику движения на уровне долей процента. В частности, Пиблс разработал теорию микроволнового реликтового излучения за год до его открытия в 1964 году, предсказал, какой оно будет температуры и однородности. Ранняя Вселенная была очень горячей и однородной. Когда в результате расширения температура упала до 3 000 К электроны и протоны объединились в атомы, с этого момента тепловые фотоны перестали взаимодействовать с веществом и полетели через Вселенную (реликтовое излучение), а из вещества (водород, 20% гелия)  стали образовываться галактики, звёзды, планеты — и именно Пиблс внёс основной вклад в объяснение механизма перехода горячей Вселенной в то, что мы сейчас наблюдаем. Расчёты гравитационной неустойчивости Вселенной, сделанной из обычной материи, дают только 1% неоднородности материи в современную эпоху, что не соответствует действительности. В 1982 году Пиблс добавил в модель динамики Вселенной холодную тёмную материю, возможное существование которой следовало из наблюдений движения звёзд в галактиках (видимой массы не хватает для удержания звёзд на орбитах). Тёмная материя могла собраться в кучки ещё до рекомбинации электронов,  и именно она могла стать зародышами, которые обеспечили быстрое образование звёзд, галактик и нас с вами.   В 1998 году двумя группами астрономов неожиданно было открыто ускоренное расширение Вселенной, своего рода антигравитации на космологических масштабах.  Такого рода эффект даёт космологический член в общей теории относительности Эйнштейна (или, иначе, ненулевая плотность вакуума). В результате, стараниями Пиблса и других возникла космологическая модель Вселенной, состоящей из обычной материи на 5%, из тёмной материи — на 30%, а остальное — тёмная энергия. Как ведущий теоретик, Пиблс получил множество премий, а теперь к ним добавилась и Нобелевская.

 

Если посмотреть на небо, то легко можно увидеть звёзды, потому что они светятся. Планеты намного меньше звёзд и не светятся, а вопросы, есть ли ещё планеты, подобные нашей Земле, и как их найти, волновали и до сих пор волнуют многих. Майор и Кело (аспирант Майора) первыми в 1995 году обнаружили около звезды, которая находится от нас на расстоянии 50 световых лет, планету с массой Юпитера (в 1 000 раз меньше массы Солнца). Их почин подхватили во всём мире, и сейчас четверть всех астрономов занимается поисками планет. А делают они это так: когда планета при вращении вокруг своей звезды оказывается ближе к нам, то она прикрывает часть звезды — и её яркость от этого хоть на сотые доли процента, но уменьшается. Или при движении звезды и планеты они вращаются вокруг общего центра масс, и телескопы фиксируют, как звезда немного «дёргается», при этом у неё смещается спектр — в красную или синюю сторону (именно этим способом с помощью спектрометра Майор и Кело нашли свою планету). Так открыто уже несколько тысяч экзопланет, находящихся в нашей галактике Млечный Путь, но за пределами Солнечной системы. Чтобы не мешала атмосфера Земли, такие исследования лучше проводить в космосе. Только при помощи телескопа «Кеплер», работавшего на орбите вокруг Солнца, было обнаружено порядка четырёх тысяч таких планет (по периодическим изменениям яркости звёзд).  Из данных «Кеплера» следует, что в нашей галактике планет больше, чем звёзд. Учёные всё с большей точностью выясняют свойства этих планет (расстояние от звезды, температуру, состав, наличие атмосферы) и вероятность существования на них жизни. Через миллиард лет (или даже раньше) это может стать актуальным для человечества, если придётся эвакуироваться с Земли.

 

Российские учёные также внесли большой вклад в космологию. Так, гипотезу о Большом взрыве и оставшемся после него излучении первым предсказал российский физик-эмигрант Георгий Гамов, затем свой вклад в эту теорию внесли академики Яков Зельдович, Андрей Дорошкевич, Андрей Сахаров. Поэтому на Западе при возникновении идеи или какой-то задачи  профессора часто говорят аспирантам: «Надо посмотреть, не исследовали ли это уже русские». Кстати, если подтвердится теория инфляции — быстрого расширения Вселенной после Большого взрыва — главными кандидатами на Нобелевскую премию будут её создатели: наши соотечественники Алексей Старобинский, Андрей Линде (он сейчас живёт в Стэнфорде) — а также американский физик Алан Гут.

 

Химия: сохранить энергию

Когда вручили: 9 октября

Кто получил: Джон Гуденаф, Стенли Уиттингхем (США) и Акира Йошино (Япония)

За что: разработка литий-ионных батарей

В чём значение: комментирует заведующая лабораторией гибридных материалов для электрохимических накопителей энергии факультета естественных наук НГУ, кандидат химических наук Екатерина ФЕДОРОВСКАЯ:

– Развитие современного общества имеет две тенденции, которые невозможно реализовать одновременно. Первая тенденция заключается в увеличении мобильности человечества. Невозможно представить современный мир без мобильных телефонов, беспроводных технологий, транспорта, робототехники. Для обеспечения работы всех этих устройств необходимо их обеспечения электроэнергией, более ѕ которой сейчас производится из нефти, каменного угля и природного газа. В то же время человечество демонстрирует тенденцию к увеличению доли энергии, получаемой из возобновляемых источников, так как добыча полезных ископаемых, равно как и процесс их сжигания для получения электроэнергии, наносят невосполнимый вред среде. Для реализации обоих запросов необходимо использование устройств для хранения энергии и транспортировки энергии из места выработки к месту применения.

 

Химические источники тока известны науке более 200 лет после изобретения Алессандро Вольта «Вольтова столба» – первого прототипа современной батареи. Однако реакции в батареях имеют необратимый характер, и после выработки ресурса батареи требуют утилизации. При этом аккумуляторы используют энергию обратимых химических реакций и могут быть повторно заряжены и разряжены сотни раз, что позволяет использовать их в течение многих лет. Литий-ионные аккумуляторы, разработка которых началась более 40 лет назад, имеют максимальные ёмкости и мощности по сравнению с другими типами аккумуляторов (например, свинцово-кислотными, никель-кадмиевыми и никель-металлгидридными). Их разработка сделала возможным создание лёгких и мощных мобильных телефонов, электромобилей, современного мобильного медицинского оборудования, робототехники, так как литий-ионные аккумуляторы имеют маленький вес и высокую электрическую ёмкость и мощность.

 

Однако, несмотря на успех литий-ионных аккумуляторов, учёные всего мира продолжают работать над поиском решений для увеличения эффективности этих устройств. Литий-ионные аккумуляторы состоят из катодного материала (состоящего из неорганической соли, допированной литием), анодного материала (графита), электролита (раствора литиевой соли в органическом растворителе или полимере), сепаратора (полимерного волокна, разделяющего катод и анод) и токосъёмников (медная и алюминиевая фольга). В процессе заряда ионы лития мигрируют от катода к аноду и оказываются между слоями атомов графита. При разряде протекает обратный процесс. Главные проблемы – это деградация материалов катода, анода и электролита, которая приводит к падению ёмкости устройства, недостаточная ёмкость и мощность устройств и недостаточная безопасность. Тысячи учёных и технологов трудятся над поиском решений этих задач и увеличением стабильности и электрических характеристик литий-ионных аккумуляторов.

 

В России также ведутся подобные исследования, часть из которых востребована в промышленности, а многие сделаны в коллаборации с иностранными учёными. Основная часть исследователей сосредоточена в Москве и Санкт-Петербурге, некоторое количество лабораторий есть в Новосибирске и других регионах. Однако количество лабораторий, которые специализируются на этой тематике, очень небольшое по сравнению с другими областями, так как тематика требует дорогостоящего оборудования и специфических навыков работы. Наиболее продвинутыми являются исследования литий-ионных аккумуляторов в Китае. Там же сосредоточено основное производство аккумуляторов, оборудования для их тестирования и производства. Существующие темпы развития технологий литий-ионных аккумуляторов позволяют рассчитывать на значительный прогресс в этой области, а также смежных областях (суперконденсаторы, натрий-ионные аккумуляторы, функциональные материалы, электронные компоненты, солнечная энергетика), что крайне важно для динамичного и гармоничного развития современной промышленности и технологий.

 

Литература: изящная провокация

Когда вручили: 10 октября

Кто получил: Ольга Токарчук (Польша), Петер Хандке (Австрия)

За что: «нарративное воображение, которое с энциклопедической страстью представляет пересечение границ как форму жизни» (Токарчук), «оказавшую влияние на работу, которая исследует периферию и специфику человеческого существования» (Хандке)

В чём значение: комментирует литературный критик Егор МИХАЙЛОВ в колонке для издания «Афиша Daily»:

– «Токарчук — вообще редкий пример, когда Нобелевский комитет награждает автора не на исходе карьеры, а в самое золотое время. В прошлом году ей достался Международный Букер (а в 2019-м её книга вошла в шорт-лист), в 2008-м и 2015-м — «Нике», главная польская литературная премия. Так что, хотя Токарчук и не величина масштаба Исигуро и Боба Дилана, традиционный нобелевский вопрос «Да кто это вообще?» здесь неуместен. Кто, кто — главная звезда польской литературы. Ольга Токарчук живёт неподалеку от границ с Чехией и Германией, и это тот случай, когда место жительства неотрывно связано с творчеством писательницы: «Я очарована концепцией границ», — говорит она сама. И речь не только о государственных границах, но и о границах между мифом и реальностью — и, понятное дело, о границах допустимого. Например, польские националисты считают, что Токарчук эту границу перешла, заметив однажды, что Польша не только была жертвой немецкой и советской оккупации, но и сама в разное время выступала в роли страны-агрессора. Дошло до того, что издатель нанял для писательницы охрану: ей начали всерьёз угрожать.<…>

 

Хандке, творческий наследник Ибсена и Кафки (и лауреат премий имени обоих), начал свою карьеру в 1966-м с бессюжетной пьесы «Оскорбление публики». Это название стало пророческим. В первую очередь — по отношению к творчеству Хандке, то последовательно выворачивающему наизнанку театральные условности, то с внимательностью жреца-гаруспика вскрывая языковые клише и пытаясь найти в них новый язык. На родине Хандке – живой классик, но и у нас его творчество тоже знают: он любимый соавтор Вима Вендерса (Хандке написал сценарий и для классического «Неба над Берлином», и для довольно невыносимых «Прекрасных дней в Аранхуэсе»)». Всё изменилось в 1996 году, когда вышла книга «Зимняя поездка по Дунаю, Саве, Мораве и Дрине, или Справедливость для Сербии». Словенец по матери, Хандке с особой теплотой относится к Балканам, и его позиция по поводу сербского военного конфликта показалась многим слишком мягкой и добросердечной. В дальнейшем он продолжал выступать в защиту Слободана Милошевича, обвинённого в военных преступлениях (за что добряк Салман Рушди назвал его уверенным претендентом на титул «Международный болван года»), а в 2006 году и вовсе выступил с речью на похоронах Милошевича. Этого ему в кругах левой европейской интеллигенции уже не простили. Пять лет назад, поздравляя с победой Патрика Модиано, Хандке заметил, что Нобелевскую премию в области литературы пора бы уже и отменить: её, мол, дают кому попало, и нервозности от неё больше, чем пользы. Присудить ему премию после такого заявления — очередная красивая провокация шведского комитета.  <…>

 

Кроме формирования нового литературного канона, у Нобелевки есть ещё одна задача: давать окололитературной общественности достойный повод для обсуждения, споров, проклятий, восхвалений и заламывания рук. И с этой задачей она в очередной раз справилась с блеском».

 

Мир: протянуть руку дружбы

Когда вручили: 11 октября

Кто получил: Абий Ахмед Али (Эфиопия)

За что: разрешение пограничного конфликта с Эритреей

В чём значение: комментирует социолог, автор сайта «Правители Африки: XXI век» Виталий КУСОВ (Екатеринбург):

– Эритрея – бывшая итальянская колония, которая была образована на землях, формально признававших власть эфиопского императора. На деле же местные племена пользовались широким самоуправлением – как и многие окраины тогдашней Эфиопии. После Второй мировой войны, с распадом итальянской колониальной империи, в Эритрее многие выступали за независимость. Однако вместо этого была образована Эфиопо-Эритрейская федерация, с подачи англичан, союзников императора Эфиопии Хайле Селассие I. Он сразу взял курс на ассимиляцию Эритреи, которая в 1962 году стала обычной провинцией. Однако сепаратистские настроения в Эритрее никуда не делись, и на протяжении 30 лет были проблемой эфиопских властей. В 1993 году Эритрея отделилась от Эфиопии и стала независимым государством.

 

Корень возникших проблем был в границе, которая превратилась из региональной в государственную. Она была проведена на основе договоров Эфиопской империи с итальянскими колониальными властями, легитимность чего была сомнительной для новых эритрейских властей. Кроме того, границы в договорах были описаны не слишком подробно, что позволяло их трактовать по-разному. Да и запал 30-летней войны Эритреи за независимость ещё не остыл. Международная комиссия впоследствии установила, что войну начала именно эритрейская сторона.

 

Объект притязаний был на удивления ничтожным. Приграничный эфиопский город Бадме, точнее, большая деревня на 1500 жителей, был ничем не примечательным пыльным селением, главная достопримечательность которого — базар. Он не имел ни стратегического значения, ни природных ресурсов. Однако в мае 1998 года здесь началась война, унёсшая жизни до 300 тысяч человек, в основном мирных жителей.

 

Активная фаза войны продлилась два года и закончилась убедительной победой Эфиопии, оккупировавшей около четверти территории Эритреи. Впоследствии эфиопские войска отступили, но все спорные территории оставили за собой. После 2000 года были предприняты попытки разрешить конфликт дипломатическим путём, но они не были успешными.

 

Война оказала большое влияние на мирное население приграничных провинций обеих стран. Были беженцы с обеих сторон – тысячи человек. Отношение Эфиопии и Эритреи были полностью прерваны. Были разделены семьи, которые десятилетиями не могли увидеться. Ситуация напоминала раздел двух Корей. Экономические потери тоже были значительными – Эфиопия не имела выхода к морю, а Эритрея упускала доходы от возможного транзита эфиопских товаров.

 

Что же мешало договориться? Думается, гордость и боязнь потерять лицо у эфиопского и эритрейского руководства. Президент Эритреи Исаяс Афверки не хотел признавать, что потерпел поражение, и не шёл на уступки. Многие представители руководства Эфиопии, и сам тогдашний премьер-министр Мелес Зенауи, были родом из провинции Тиграй, где и развернулись бои. Для них отдать Бадме было равносильно продаже Родины. Ситуация «зависла» на 20 лет.

 

Нобелевская премия для Абий Ахмеда – это премия человеку, который рискнул политическим будущим ради разрешения конфликта, от которого по-прежнему страдали простые люди. Его ничто не заставляло «размораживать» проблему. Однако смелые демократические реформы, которые он предпринял, придя к власти в 2018 году, предполагали решение этого конфликта, наряду с другими проблемами. Абий Ахмед первым протянул руку мира Эритрее. События развивались стремительно, и буквально в течение месяца решение было найдено. Эфиопия согласилась передать спорные территории Эритрее. В Асмэру из Аддис-Абебы прилетел первый за последние 20 лет самолёт. Пассажиры на борту плакали.

Стоит ли это Нобелевской премии мира? Наверное, да.

 

Экономика: верь в себя — и ты изменишь мир!

Когда вручили: 14 октября

Кто получил: Абиджит Банерджи, Майкл Крамер (США), Эстер Дюфло (Франция)

За что: экспериментальный подход к борьбе с глобальной бедностью

В чём значение: комментирует доцент кафедры финансового рынка и финансовых институтов НГУЭУ кандидат экономических наук Эдуард КОЛОЖВАРИ:

– Можно сказать, что опять Нобелевский комитет наградил представителей Гарвардского (Кремер) и Массачусетского технологического института (MIT) (Банерджи и Дюфло).

 

Хочется выделить  46 летнюю Эстер Дюфло, «новое лицо французской интеллектуальной элиты», воспитанницу Парижской школы экономики и обладателя престижной американской медали Дж.Б. Кларка. Ей сейчас всего 46 лет, и её исследования используются Всемирным банком, фондом Билла и Мелинды Гейтс и другими.

 

Совершенно достойны награды 160 рандомизированных исследований лауреатов в 33 странах мира. В исследованиях рассматриваются «ловушки бедности», соотношение: «продовольствие-производительность», анализ страхов, чувство уверенности, гендерные противоречия и многое другое. Эксперименты с микрофинансированием позволили выявить стресс человека  при запуске бизнеса. Интересны выводы о важности психологического отношения бедных людей к деньгам, их готовности работать больше, чтобы вкладывать заработанное в развитие детей. В общем-то, прекрасны некоторые выводы исследования – например, «уверенность в себе и сила устремлений ребёнка способны изменить его мир». Сделаны выводы о низкой эффективности трансфертов, если бедное население психологически не готово к изменению жизненных приоритетов.

 

К счастью, Россия не такая уж бедная страна, и у нас исследования в таком ключе не проводятся. Да и бедность, как её понимают новые нобелевские лауреаты, для наших реалий не характерна. Российские исследователи (философы, экономисты, юристы, социологи и географы) исследуют проблемы развивающихся обществ: качество жизни, региональное выравнивание, устойчивое развитие и другие.

Здание стокгольмской ратуши, где ежегодно проходит объявление лауреатов Нобелевских премий.

 

КСТАТИ
Второй год подряд Нобелевская премия бьёт рекорды в номинации «Самый возрастной лауреат на момент присуждения». В 2018 году премию по физике получил американский учёный Артур Эшкин, который родился в 1922 году: к моменту награждения «Нобелем» ему исполнилось 96 лет. А получивший в 2019 году премию по химии Джон Гуденаф — одногодок Эшкина. Соответственно, ему премия досталась в 97 лет.
А премию по экономике впервые получила супружеская пара — Абиджит Банерджи и Эстер Дюфло. Ранее вместе премии получали супружеские пары по физике (Мария и Пьер Кюри, 1903 год), химии (Ирэн Жолио-Кюри и Фредерик Жолио, 1935 год, причём Жолио-Кюри приходилась дочерью предыдущей паре), физиологии и медицине (Герти и Карл Кори, 1947 год).

Виталий СОЛОВОВ. Фото автора (Стокгольмская ратуша) и из открытых источников.

 

back

Материалы по теме:

10.10.18 Шаг за фагом

Нобелевка по химии 2018 года могла оказаться в Кольцово: новосибирские учёные комментируют итоги Нобелевской недели

13.10.17 Глобальная премия

117 лет доходы от вложений в банки, оставшихся после Альфреда Нобеля, выдаются в виде премий.

Новости  [Архив новостей]

x

Сообщите вашу новость:


up
Яндекс.Метрика