Нобелевка по физике за изучение квантовой запутанности

Предсказание климата

Несмотря на то что погода на нашей планете изменчива и хаотична, ее можно предсказывать — и вполне надежно. Сюкуро Манабе считается пионером компьютерного моделирования климатических изменений. Он начал изучать феномен глобального потепления задолго до того, как это стало мейнстримом, — еще в 1960-х годах. Манабе одним из первых продемонстрировал, как повышенный уровень углекислого газа в атмосфере приводит к повышению температуры на поверхности Земли. Также он был первым ученым, исследовавшим взаимодействие между радиационным балансом и вертикальным переносом воздушных масс. Его работы лежат в основе современных климатических моделей.

О том, что может произойти с нашей планетой из-за потепления климата, мы рассказывали в материале «Пять теорий скорого апокалипсиса», основанном на исследованиях ученых и компьютерном моделировании. Даже краткий перечень может вогнать в уныние: глобальное потепление грозит затоплением прибрежных городов и целых стран из-за поднимающегося уровня океана, вымиранием 40% насекомых и многих видов животных, для которых они служат пищей, опустыниванием больших территорий, экстремальными природными явлениями, переселением животных и насекомых с юга и приходом сопутствующих смертельных болезней (таких как малярия, лихорадка денге, вирус Западного Нила и пр.) и другими опасными последствиями. Также климатологи видят большую угрозу на дне Мирового океана. Если вода потеплеет на несколько градусов, гигантские запасы природного газа поднимутся к поверхности, спровоцировав резкое прогревание атмосферы Земли. В истории планеты такое случалось несколько раз и приводило к окончанию ледниковых эпох или наступлению термических максимумов с катастрофическими последствиями для биосферы.

Свежий нобелевский лауреат Клаус Хассельман доказал, что повышение температуры в атмосфере вызвано антропоморфным фактором, а именно — выбросами углекислого газа человеком. Разработанные им методы предсказаний позволили объединить погоду и климат с учетом случайных процессов, таких как деятельность человека и стихийные природные явления. Ученый не раз подчеркивал необходимость широты знаний в физике и говорил о том, что выход за пределы своей специализации сулит новые открытия. Это подтверждает и биография лауреата. В своих исследованиях Хассельман начал с изучения океанических волн, прошел через физику элементарных частиц и квантовую теорию поля и лишь затем пришел в область моделирования климата.

Биография[править | править код]

Родился в еврейской семье. Отец — Гуго Перуц (сефардского происхождения), мать — Адель Гольдшмидт. Учился в Венском университете (—), затем переехал в Кембридж (Великобритания), где работал над диссертацией в Кавендишской лаборатории под руководством Джона Бернала и Уильяма Брэгга. Степень доктора философии (PhD.) присвоена в 1940 году за выполнение работы по исследованию гемоглобина. В 1942 году женился, а в 1944 и 1949 годах стал отцом двоих детей, которые впоследствии также делали карьеру в науке (Вивьен — искусствовед, Робин Перуц — профессор химии).

Во время Второй мировой войны вместе с другими лицами немецкого и австрийского происхождения по приказанию У. Черчилля был выслан в Канаду. Впоследствии как специалист-кристаллограф участвовал в секретных проектах по созданию в Атлантическом океане плавучей военно-воздушной базы на основе пайкерита и после войны некоторое время продолжал работы в области гляциологии.

Руководил группой молекулярной биологии Медицинского научно-исследовательского совета (—). В 1962—1976 годах — заведующий лабораторией молекулярной биологии Кембриджского университета. В 1950-х годах усовершенствовал метод рентгеноструктурного анализа дифракции, наблюдаемой на белковых кристаллах, применив кристаллизацию в присутствии солей тяжёлых металлов. Это позволило впервые в мире получить данные о пространственной структуре белка, в качестве которого Перуц применил гемоглобин. За эту работу вместе с Джоном Кендрю был удостоен Нобелевской премии по химии в 1962 году. Впоследствии метод Перуца был применён к анализу структуры десятков тысяч других белков. В 1980-х годах Перуц заложил основы анализа взаимодействия белков с низкомолекулярными соединениями, на которых теперь строят дизайн лекарственных препаратов в фармацевтической индустрии.

С конца 1950-х годов Перуц продолжал изучение функционирования гемоглобина, добиваясь определения особенностей структуры молекулы в отсутствие и в присутствии кислорода. К 1970-м годам эта задача в принципе была решена, но понадобилось ещё двадцать лет, чтобы проверить и уточнить выводы о молекулярном механизме активности гемоглобина. Кроме того, Перуц исследовал структурные особенности гемоглобина при патологиях. Он рассчитывал, что гемоглобин может быть использован как рецептор для лекарственных препаратов и что будут найдены способы изменения его структуры при генетических мутациях, например при серповидноклеточной анемии. Перуц также интересовался изменениями структуры гемоглобина в эволюции, а в последние годы жизни — изменениями структуры белков при болезни Хантингтона и других нейродегенеративных заболеваниях.

Кругом наши

Нобелевскую премию могут получить не более трех человек, но работают над «нобелевской» тематикой всегда гораздо большее число ученых в разных уголках Земли. Так, в исследованиях CRISPR/Cas9 серьезен вклад российской научной школы.

Самый неожиданный «нобель»

«Активную роль в истории CRISPR сыграли наши соотечественники, работающие за рубежом — Евгений Кунин, Александр Болотин, и, наконец, Виргис Шикшнис, выпускник МГУ, защитивший кандидатскую под руководством Карела Мартинека. Виргис и показал, что CRISPR-Cas9 работает как единая ферментная система, реконструировав его в другом организме. Виргис, будучи химиком-энзимологом также продемонстрировал, что эта система может быть реконструирована и может расщеплять ДНК «в пробирке». Независимо от Виргиса, Шарпантье и Дудна пришли к таким же выводам, что фермент можно использовать для коррекции генов и провели реконструкцию», — рассказал профессор Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл Александр Кабанов, выпускник химфака МГУ и президент Ассоциации русскоязычных ученых в США RASA-America

 Виргис Шикшнис в 2018 году разделил премию Кавли с Дудна и Шарпантье.

Нобелевская премия Шарпантье и Дудна — первый случай, когда Нобелевскую премию получили одновременно две женщины и только они. Женщины соло получали научные нобелевки трижды — первой была, конечно, Мария Склодовская-Кюри, второй — Дороти Ходжкин (обе — химия), третьей — Барбара Мак-Клинток (физиология и медицина). Две женщины одновременно получали нобелевку всего один раз — в 2009 году Элизабет Блэкберн и Кэрол Грейдер разделили премию по физиологии и медицине с Джеком Шостаком. Так что 2020-й — первый год премирования «женского коллектива».

Поскольку вы здесь…

У нас есть небольшая просьба. Эту историю удалось рассказать благодаря поддержке читателей. Даже самое небольшое ежемесячное пожертвование помогает работать редакции и создавать важные материалы для людей.

Сейчас ваша помощь нужна как никогда.

ПОМОЧЬ

Что это значит

Первая квантовая революция в XX веке подарила миру транзисторы, лазеры, солнечные панели, мобильную телефонную связь и интернет.

XXI век открыл новые возможности для квантовой механики. Открытия современных физиков позволяют найти применение свойствам квантовой механики в реальной жизни: от передачи и хранения данных до алгоритмов квантового шифрования. Умение управлять запутанным состоянием частиц позволяет развивать область квантовых вычислений и вносит вклад в совершенствование квантового компьютера.

Индустрия 4.0

Миллион задач в секунду: как работают квантовые компьютеры

Квантовое превосходство — способность квантового компьютера решить задачи, которые не способен обработать обычный компьютер — было доказано IBM в 2021 году. Квантовые вычисления помогают ученым моделировать молекулы, химические реакции, квантовые эффекты.

Мнение российских учёных

По мнению опрошенных RT экспертов, именно благодаря работам Сванте Пэабо наука смогла раскрыть подлинную историю происхождения современного человека, а также узнать, как наши предки взаимодействовали с другими видами разумных людей.

Заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Сергей Нетёсов, доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, профессор

— В чём главная научная заслуга шведского учёного Сванте Пэабо?

— Сванте Пэабо инициировал и затем участвовал в десятках исследований ДНК древних людей. Эти исследования пролили свет на эволюцию человека на протяжении нескольких десятков тысячелетий. Он же секвенировал геном так называемого денисовского человека, останки которого были найдены в одной из пещер Алтая. Это позволило учёным понять, что в суровых климатических условиях Сибири человек жил уже несколько десятков тысяч лет назад.

Также по теме

«В эту эпоху были эпидемии»: российский историк — о катастрофе бронзового века

Эпидемии могли быть одной из причин краха древних цивилизаций бронзового века. Однако основным ударом для культур той эпохи стала…

Думаю, что открытие, за которое вручена Нобелевская премия простимулирует дальнейшее развитие изучения ДНК людей, живших на Земле десятки и сотни тысяч лет назад. И возможно, в итоге эти изыскания помогут найти новые методы лечения болезней.

Член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН доктор биологических наук Илья Захаров-Гезехус

— Какое значение для фундаментальной науки имеют открытия Сванте Пэабо?

— Именно благодаря работам Сванте Пэабо учёные поняли, что неандертальцы представляли собой хотя и близкий к нам, но всё же самостоятельный биологический вид — ранее на этот счёт велись дискуссии.

Стало ясно, что 40—50 тыс. лет назад на Земле существовало как минимум два вида разумных существ, которые взаимодействовали между собой — не только боролись, но и порой скрещивались.

• Денисова пещера
• РИА Новости

Если неандертальцы были известны по костным останкам ещё с XIX века, то денисовцы стали новым открытием. Примерно 20 лет назад наш выдающийся археолог, академик Анатолий Пантелеевич Деревянко, обнаружил в Денисовой пещере на Алтае фалангу человеческого пальца. Находку передали для анализа Сванте Пэабо, он сумел извлечь из неё ДНК и установить, что останки принадлежали к отдельному человеческому виду, ранее неизвестному.

Жаль, что наш учёный, который тоже участвовал в этом открытии, не разделил Нобелевскую премию со шведским коллегой. Ведь открытие ещё одного вымершего вида разумных людей перевернуло представление об эволюции человека.

Также по теме

«Закономерности развития культур»: археолог — о расселении первых людей на территории современной России

Первые люди вида Homo sapiens появились на территории современной России около 40 тыс. лет назад. Другие виды обитали здесь с глубокой…

Изучение древних ДНК, инициированное и проведённое Сванте Пэабо, позволило науке открыть такую картину прошлого, которой ранее никто и не мог предполагать. Оказалось, что три вида разумных людей существовали на Земле одновременно — все они, а не только Homo sapiens sapiens, использовали орудия и огонь.

— Какую роль открытие Сванте Пэабо играет для медицины?

— Дело в том, что Нобелевских премий по биологии или генетике нет, поэтому генетики всегда получают премии в медицинской номинации

Однако это действительно важное для медицины открытие — полученные от денисовцев и неандертальцев гены могут определять устойчивость современного человека к некоторым внешним факторам. Например, известно, что жители Тибета могут жить на большой высоте в условиях низкого содержания кислорода — в атмосфере, где европейцы, к примеру, очень плохо себя чувствуют

И эту устойчивость к гипоксии тибетцы унаследовали именно от денисовцев, которые заселили Тибет ещё до Homo sapiens sapiens.

Связанные цитаты

На самом деле моей первой реакцией на получение Нобелевской премии было то, что я подумал о Фишере Блэке, моем коллеге. К сожалению, он скончался. И я не сомневался, что если бы он был еще жив, то был бы со-лауреатом Нобелевской премии.

Два года назад я ехал в поезде из Берлина во Франкфурт, когда узнал, что Нобелевская премия мира присуждена моему близкому другу, писателю Лю Сяобо, находящемуся в заключении в Китае. Для меня это было подтверждением того, что общечеловеческие ценности и моральный кодекс существуют, и что смысл Нобелевской премии состоит в том, чтобы побудить писателей отстаивать этот моральный кодекс. В прошлый четверг я снова ехал в поезде из Берлина во Франкфурт, когда узнал, что Нобелевская премия по литературе досталась Мо Яню. Он государственный поэт. Я совершенно сбит с толку. Неужели этих общечеловеческих ценностей не существует?

Джорджа Стиглера, лауреата Нобелевской премии и лидера Чикагской школы, спросили, почему Нобелевские премии не присуждались по другим общественным наукам, социологии, психологии, истории и т. д. «Не волнуйтесь, — сказал Стиглер, — у них уже есть Нобелевская премия». Премия в … Литература»

Высокие чувства всегда побеждают в конце. Лидеры, которые предлагают кровь, тяжелый труд, слезы и пот, всегда получают больше от своих последователей, чем те, кто предлагает безопасность и хорошее времяпрепровождение. Когда дело доходит до крайности, люди героичны.

Мне нечего предложить, кроме крови, тяжелого труда, слез и пота.

Я не уверен, смогу ли я получить Нобелевскую премию или нет, но Нобелевский комитет позвонил мне и сказал: «Ты получил Нобелевскую премию». Итак, я был так, так счастлив, и я был так удивлен.

Люди часто спрашивают меня Нобелевская премия тем, к чему ты стремился всю свою жизнь, и я отвечаю, что это было бы сумасшествием. Никто не будет стремиться к Нобелевской премии, потому что, если вы ее не получите, вся ваша жизнь будет потрачена впустую. Мы стремились сделать людей лучше, и удовлетворение от этого намного больше, чем любой приз, который вы можете получить.

Во-первых, подготовка Нобелевской лекции, которую я должен прочесть, показала мне еще яснее, чем я знал прежде, как многие другие разделяют со мной, а зачастую и предвосхищали меня в открытиях, за которые вы наградил меня премией.

Я вливаю свою кровь, пот и слезы в фильм. То, что я всегда ищу, — это сообщение и общественное сознание: отношение к тому, что происходит в нашем мире.

Но отказаться от моего бизнеса? Тот самый бизнес, который я построил с нуля собственными руками и дизайнером Louis Vuitton? То самое дело, ради которого я пожертвовал кровью, потом и слезами? Ну, может, не пот и слезы, но кровь была. Много крови. Брось это? Скорее всего, не. Кроме того, что мне еще делать? Я должен был пойти в Хогвартс, когда у меня был шанс.

Я бы сказал Палате, как я сказал тем, кто присоединился к этому правительству: мне нечего предложить, кроме крови, тяжелого труда, слез и пота.

Нобелевская премия стоит 1,5 миллиона долларов, но дело не в этом. Нужны ли деньги выдающимся ученым, получившим Нобелевскую премию? Возможно нет. Честь важнее денег, и это относится и к призу за лидерство в Африке.

Я установил правило, согласно которому людям не разрешалось посылать хорошие новости, если они не посылали равное количество плохих новостей. Нам нужно было получить сбалансированную картину. На самом деле, я как бы предпочитал просто слышать об аккаунтах, которые мы теряли, потому что… плохие новости, как правило, более действенны, чем хорошие.

Я думаю, что это действительно определяющий момент для арабского мира. Проблема в том, что все это будет про кровь, пот и слезы. В некоторых странах это может быть просто пот, а в некоторых странах пот и слезы, а в некоторых странах, как видите, много крови. Я думаю, что начальная нестабильность — это то, из-за чего мы все очень нервничаем.

В 1903 году я защитил докторскую диссертацию и получил степень. В конце того же года Нобелевская премия была присуждена совместно Беккерелю, моему мужу и мне за открытие радиоактивности и новых радиоактивных элементов.

Псмит — единственная вещь в моей литературной карьере, которую мне преподнесли на тарелке с кресс-салатом вокруг, что позволило мне избежать крови, пота и слез, неотделимых от авторской жизни.

Ножницы из бактерий

«Генетические ножницы» не созданы человеком с нуля — они подсмотрены в природе. CRISPR-системы изучаются порядка 20 лет — это часть очень необычно работающего иммунитета бактерий. Поскольку бактерии — это целые клетки, они могут также болеть вирусами, как и мы, клетки нашего организма. 

Такие вирусы называются бактериофагами, а вот «лечатся» — вернее, приобретают иммунитет, — бактерии очень необычно. Они «запоминают врага» внутри себя. Короткие фрагменты ДНК бактериофага (длиной 30 пар нуклеотидов) встраиваются в специальный участок бактериальной хромосомы (это и есть CRISPR-локус). Клетки с модифицированным таким образом геномом (и их «дети» — геном наследуем) становятся устойчивыми к повторному заражению бактериофагом. Впоследствии бактерия «сверяет» геномы подбирающихся к ней вирусов с тем, что есть в ее «базе данных» и при совпадении носитель опознанной ДНК уничтожается. 

Нобелевская премия по химии — зачем нужна криоэлектронная микроскопия

Этот механизм очень интересен с точки зрения фундаментальной науки, однако среди его применений еще 10 лет назад рассматривался только мир бактерий — как бы получше убивать ненужных и защищать нужных микробов. Гениальной была идея увидеть в этом явлении не объект изучения, а потенциальный метод — ведь бактерия умудряется очень точно разрезать свой геном, вставить в него участок, а затем сшить.

Именно так посмотрели на вопрос Дудна и Шарпантье. Они собрали систему из ферментов, которые точно прицеливаются в определенную точки ДНК и разрезают ее. Так можно избирательно удалять участок генома или заменять его на нужный вам. Этот метод — CRISPR/Cas9 — не первый метод генетической модификации, но революционный. Старые методы не позволяли добиться точности «прицеливания» и были дорогие и сложные. 

А вот генетические ножницы оказались очень точны и доступны. Теперь с их помощью в лабораториях создают модели для исследований лекарств, ученые в сфере сельского хозяйства экспериментируют с новыми сельхозкультурами, а медики — пытаются разработать надежные терапии генетических заболеваний. Это последнее применение, конечно, самое известное и спорное (хотя далеко не самое массовое, как исследовательский инструмент CRISPR/Cas9 куда популярнее). 

Хотя китайский ученый Хэ Цзянькуй и обеспечил два года назад появление на свет двух ГМ-детей, устойчивых к ВИЧ, эта работа не встретила понимания и в научном сообществе, ни в обществе. Вкратце проблема в следующем: что годится для лабораторных исследований, далеко не всегда годится для больниц и жизни. 

Ученым-химикам предстоит доработать метод до 100-процентной надежности, а обществу вместе с учеными-этиками и философами — понять, готовы ли мы к нему и на каких условиях

Конечно, редактирование генома человека не остановить, но его правила и нормы пишутся у нас на глазах, и сегодняшние лауреаты неизменно призывают к осторожности и широкому общественному диалогу в этих вопросах

Сложные системы с элементами хаоса

Современная физика — это физика сильно взаимодействующих систем, когда все взаимодействует со всем. Эта тема сегодня обсуждалась в рамках прямой трансляции вручения Нобелевской премии по физике на канале «Наука», в ходе дискуссии физика и телеведущего Алексея Семихатова и его гостя, профессора РАН Эдуарда Девятова.

Семихатов пояснил, что Джорджо Паризи сделал прорывные открытия в квантовой хронодинамике и в исследованиях сложных неупорядоченных систем.

«Здесь самое сложное слово — «квантовая хронодинамика», — отметил Семихатов. — Это воздействие кварков, которые слагают протоны, из которых сложено вещество — вообще все, окружающее нас. И это страшно сложная система: они взаимодействуют способом, для которого у нас нет хорошей математики. Нужно каким-то образом исхитряться для того, чтобы описывать эту сильно взаимодействующую систему, которая сама про себя все знает, но со стороны ее описать очень трудно».

Доктор физико-математических наук, заместитель директора Института физики твердого тела РАН Эдуард Девятов рассказал о том, что теория Джорджо Паризи гораздо шире и практичнее, чем кажется на первый взгляд.

«Методы физики довольны общие. Например, методы теории поля и методы того, что применяется к ядру, были перенесены в физику твердого тела. И возникла та же самая проблема: у нас нет математики, которая позволяет точно это описать. Надо делать приближение разной степени грубости, их надо угадывать. Каждая частица взаимодействует со всеми остальными одновременно. И понимание неупорядоченной системы очень пригодилось, когда эти методы перенесли, например, в физику твердого тела, где тоже есть беспорядок, взаимодействие с примесями… Все это в конце концов активно использовалось для того же самого транзистора. То есть для понимания работы основного элемента современных вычислительных систем и для проектирования, например, задачи спинтроники применяются те же самые методы. Так что это очень близко к жизни людей, это не только рафинированная наука».

Напоминаем, что завтра состоится объявление лауреатов по химии. Смотрите прямую трансляцию на канале «Наука» в 12:25!

Основные работы[править | править код]

Основные работы Перуца по изучению структуры белков с помощью усовершенствованного им метода рентгеноструктурного анализа. Впервые расшифровал пространственное строение молекулы гемоглобина.

• в рус. пер.— Молекула гемоглобина, в кн.: Молекулы и клетки, М., 1966, с. 7—29.
• 1962. Proteins and Nucleic Acids: Structure and Function.Amsterdam and London. Elsevier
• 1990. Mechanisms of Cooperativity and Allosteric Regulation in Proteins. Cambridge. Cambridge University Press, ISBN 0-521-38648-9
• 1992. Protein Structure : New Approaches to Disease and Therapy. New York. Freeman (ISBN 0-7167-7021-0)

Что произошло

• Нобелевскую премию по физике в 2022 году за «эксперименты с запутанными фотонами, установление нарушения неравенства Белла и новаторскую квантовую информатику получили Ален Аспект (Франция), Джон Клаузер (США) и Антон Цайлингер (Австрия).
• Согласно квантовой теории, система из двух частиц в микромире существует в запутанном состоянии. То, что происходит с одной из частиц в паре, определяет то, что происходит с другой частицей. И эта закономерность — неклассическая корреляция, или запутанность, — сохраняется даже в тот момент, когда они находятся далеко друг от друга.
• Альберт Эйнштейн критиковал эту теорию: ведь способность частиц моментально «угадывать» состояние друг друга означала бы, что они обмениваются информацией быстрее скорости света, что противоречит постулатам теории относительности. По мнению Эйнштейна, должны были существовать некие скрытые параметры, узнав которые, ученые смогли бы вернуть квантовую теорию в русло детерминизма, то есть классической модели. А чтобы найти такие параметры, нужно было бы найти другие составляющие двухчастной системы, которые бы не меняли свои свойства при измерении, в отличие от запутанных частиц.
• Джон Стюарт Белл, работавший над этой проблемой, в 1960-х годах века предложил проверить наличие скрытых параметров при помощи неравенства (которое сейчас называется теоремой Белла). По замыслу ученого, если неравенство выполняется, значит, в системе есть скрытые параметры. Доказать это могли бы статистические эксперименты: в случае наличия или отсутствия скрытых параметров вероятность состояний будет отличаться.
• Недостаток теории заключался в том, что для ее доказательства необходимо было бы провести тысячи экспериментов, чтобы собрать достаточно статистических данных. Это стало возможно только сильно позже, когда появилось оборудование для фиксации состояния экспериментальных фотонов.
• Американский физик Джон Клаузер предложил эксперимент для проверки неравенства Белла, благодаря которому ему в 1972 году удалось доказать, что неравенства не выполняются, а значит, скрытых параметров нет.
• Однако работа на этом не завершилась. Клаузер и другие ученые продолжили искать ответы на некоторые спорные моменты.
• После эксперимента Джона Клаузера к процессу подключился Ален Аспект. Он усовершенствовал установку Клаузера и смог добиться того, чтобы изначальные условия, при которых испускались фотоны, не влияли на результаты измерений. Эксперимент подтвердил вывод ученых: квантовая теория верна, и нет никаких скрытых переменных.
• Опираясь на исследования коллег, Антон Цайлингер и его исследовательская группа продемонстрировала «квантовую телепортацию— передачу квантового состояния от одной частицы к другой на расстоянии.

Социальная экономика

За что палеогенетик Сванте Паабо получил Нобелевскую премию

Невыполнимая задача

Секвенирование генома останков вымерших тысячи лет назад неандертальцев долгое время считалось невыполнимой задачей из-за плохой сохранности материала. Сванте Пэабо начал эту работу с попыток анализа митохондриальной ДНК (мтДНК) — генома, расположенного в митохондриях человека. Митохондриальные ДНК содержат только часть генетической информации, однако являются удобным объектом генетических исследований. Вероятность обнаружить пригодную для секвенирования мтДНК выше, чем найти сохранную ДНК в ядре клеток, поскольку каждая клетка содержит множество митохондрий и только одно ядро.

Исследования Сванте Пэабо увенчались успехом: в 2008 году учёный секвенировал митохондриальный геном неандертальца. Однако учёный на этом не остановился и продолжил попытки найти способ секвенирования ядерного генома вымерших людей. Впервые частично секвенировать геном древнего человека удалось уже в 2010 году.

Учёные установили, что гены неандертальцев сохранились в геноме современных европейцев и азиатов, но практически отсутствуют в геноме современных африканцев. Это говорит о том, что мигрировавшие десятки тысяч лет назад из Африки на территорию Европы и Азии представители нашего вида скрещивались с аборигенами — неандертальцами.

• Неандерталец (реконструкция внешнего облика)
• Gettyimages.ru

Ещё одним научным прорывом, совершённым Сванте Пэабо, стало секвенирование генома денисовца. Останки древнего человека были обнаружены в 2008 году в Денисовой пещере на Алтае. Проведённый Сванте Пэабо анализ показал, что речь идёт о ещё одном, ранее неизвестном виде людей, который получил название «денисовцы» (Homo sapiens denisovan).

Сванте Пэабо родился в Стокгольме в 1955 году, с 1975-го изучал в Упсальском университете египтологию, русский язык, историю науки и медицины, а в 1986-м защитил диссертацию по молекулярной иммунологии. Впоследствии учёный работал в Цюрихском университете и в Институте изучения рака в Лондоне. С 1990 по 1997 год Пэабо был профессором общей биологии в Мюнхенском университете, сейчас занимает пост директора департамента генетики в Институте эволюционной антропологии общества Макса Планка в Лейпциге.

«Они получили все возможные на лице Земли премии»

«Генетические ножницы» — очень молодая работа. Сама система CRISPR/Cas-9 известна давно, но ее использование для прицельного разрезания генома и введения в него нужных участков Шарпантье и Дудна разработали и описали всего восемь лет назад. Однако за это время технология завоевала и лаборатории, и стартапы, и промышленность, и медицину. И успела, хотя и без участия ее создательниц, всегда подчеркнуто осторожных и сдержанных, поставить мир перед этической дилеммой улучшения человека.

На момент открытия Шарпантье — француженка — работала в Швеции в Университете Умео. Следует также отметить, что это не ситуация параллельного открытия: лауреатки плотно сотрудничали, хотя Дудна работала и работает в десятки часовых поясов от Европы в Университете Калифорнии в Беркли.

За что дали Нобелевку по химии в 2019 — ОБЪЯСНЕНИЕ

«Эту премию никак нельзя назвать неожиданной. Лауреатки уже получили все возможные на лице Земли премии, поэтому логично было предположить, что они получат и эту. Однако Нобелевская премия — очень старая, уважаемая и особенная. Никто не воспринимает ее получение как что-то само собой разумеющееся. Я не говорил сегодня с профессором Дудна, однако профессор Шарпантье была по-настоящему счастлива и тронута», — сказал председатель Нобелевского комитета по химии Клос Густафссон, отвечая на вопрос, ожидали ли победительницы присуждения премии.

Насчет премий профессор Густафссон совершенно прав: Дудна и Шарпантье получили за свою работу несколько десятков премий, среди которых — максимально крупные и уважаемые. Интересно, что первым их работу осмелился отметить Breakthrough Prize, основанный российским бизнесменом Юрием Мильнером вместе с Марком Цукербергом и Сергеем Брином (это было еще в 2015 году). Затем последовали премия принцессы Астурийской, премия Японии, премия Кавли, премия Вольфа и много других, менее известных. 

Агентство Clarivate Analytics, каждый год оглашающее «лауреатов цитирования» — самых влиятельных ученых, «предсказало» им Нобелевскую премию еще в 2015 году. Таков был резонанс, вызванный их работами всего за три года (кстати, в том же году были названы в кандидатах на нобелевку прошлогодние лауреаты-химики — создатели литий-ионных аккумуляторов Джон Гуденаф и Стэнли Уиттингэм). 

Довершает картину то, что лауреатки, по нобелевским меркам, чрезвычайно молоды — Дудна 56 лет, Шарпантье — 51 год. Подводя итог: уже несколько лет было совершенно ясно, что их «нобелевка» — вопрос времени. Только какого? Гуденафу пришлось ждать до 97 лет, а создательницам «генетических ножниц», к счастью, повезло куда больше.