Чёрные дыры и нож из какашек: за что дали Нобелевские и Шнобелевские премии в 2020 году

Итак, кратко о том, за что награждали в 2020 году:

• за открытие вируса гепатита C;
• за исследование черных дыр;
• за метод редактирования генома CRISPR/Cas-9;
• за «чистый поэтический голос»;
• за борьбу с голодом.

А премию по экономике имени Альфреда Нобеля дали за развитие теории аукционов. Об этом, а также об итогах Шнобелевской премии 2020 года читайте в конце статьи.

Медицина и физиология

Премию в этой области получили три человека, которые после долгих лет упорной работы смогли выявить возбудителя гепатита С. Сам по себе гепатит С — воспалительное заболевание печени, которое в 70% случаев становится хроническим. Примерно у 20% людей с хроническим гепатитом в течение пары десятков лет развивается цирроз, а затем рак печени, приводящий к смерти. По оценке ВОЗ, в мире живёт 71 миллион человек с хронической формой гепатита C.

Вирус гепатита C под электронным микроскопом / [CC BY-SA 3.0] / PhD DreВирус гепатита C передаётся через кровь. Харви Алтер, один из нобелевских лауреатов, в 1970-х работал в Клиническом центре при NIH (Национальные институты здоровья США) и пытался выявить возбудителя, анализируя случаи заражения после переливания крови. Он искал в образцах печени и крови уже известные вирусы, дающие похожую клиническую картину, но так и не нашёл, а потому предположил, что инфекцию провоцирует некий неизвестный, ещё не открытый вирус. То, что это именно инфекция, подтвердил эксперимент с шимпанзе, которым вводили сыворотку крови больных людей, — у животных в течение нескольких дней также появлялись признаки неизвестного гепатита.В идентификации возбудителя важную роль сыграл и британский учёный Майкл Хаутон. Именно он и его команда шесть лет анализировали фрагменты ДНК, полученные из крови заражённых пациентов. Учёные прививали эти фрагменты бактериям, разводили из них целые колонии, содержащие копии ДНК, и пытались выделить ту, что принадлежит вирусу. Они проверили сотни миллионов фрагментов, прежде чем найти один из них, который отреагировал на антитела к вирусу. Статья об этом вышла в журнале Science в 1989 году. Так у медиков появился способ проверять кровь на наличие возбудителя гепатита C, и частота заражений в результате переливания крови резко упала с 30% до 1,1%.

Заслуга третьего лауреата, американского вирусолога Чарльза Райса, состоит в организации исследований вируса. В своей лаборатории он вместе с коллегами изучал его на модельных клеточных линиях, а также на модельных животных — генно-модифицированных мышах. На стадии эмбрионального развития им прививали клетки печени человека, чтобы они становились восприимчивы к вирусу гепатита C. Именно в этой лаборатории тестировали первые лекарства, которые позже прошли клинические испытания и в конце концов вышли на рынок. Сейчас 95% пациентов, получающих курс лечения, полностью выздоравливают.

Физика

Премию за исследование чёрных дыр Нобелевский комитет разделил между двумя работами, теоретической и практической.Половина награды досталась Роджеру Пенроузу из Оксфордского университета за доказательство того, что образование чёрных дыр — прямое следствие общей теории относительности. Чёрная дыра — это область пространства-времени, пределы которой не способны покинуть даже объекты, движущиеся с максимальной скоростью — скоростью света. То есть мы по определению не можем получить никаких данных о том, что происходит внутри чёрной дыры, — информация об этом не покидает горизонта событий.Идея гравитационной сингулярности возникла из особых, «экзотических» решений уравнений ОТО. Эйнштейн не верил, что такие объекты на самом деле могут существовать, и считал их математическим курьёзом. Но спустя десять лет после смерти учёного, в 1965 году, Роджер Пенроуз написал статью, в которой математически доказал, что чёрные дыры действительно могут возникать, и детально их описал. Гравитационная сингулярность, создававшая область бесконечно сильного притяжения, получалась в результате коллапса (сильного сжатия) массивных объектов. К примеру, чтобы чёрная дыра сформировалась из объекта с массой, сопоставимой с массой Земли, его радиус не должен превышать одного сантиметра. Пенроуз разработал математический аппарат, которым учёные до сих пор пользуются для исследования характеристик гравитационных сингулярностей.Вторую половину награды получили американские учёные Райнхард Генцель и Андреа Гез за открытие сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути.

Исследовательские группы под их руководством независимо друг от друга вели наблюдения за звёздами около объекта Стрелец A* (именно там находится чёрная дыра). Их целью было изучить траектории светил и доказать, что орбиты сформированы гравитационным воздействием небольшого, но сверхмассивного объекта. Команда Генцеля использовала телескопы Европейской южной обсерватории в Чили, команда Гез получала данные с телескопа обсерватории Кека на Гавайях.Наблюдать за звёздами, находящимися в центре Млечного Пути, очень сложно, поскольку они плохо «просматриваются» из-за газопылевых облаков в рукавах галактики. Кроме того, сигнал искажает земная атмосфера. Обе исследовательские группы, применив свои методы, разными путями пришли к схожим результатам и опубликовали их в 2008 году.

Химия

Нобелевскую премию по химии получили ученые, которые внесли, по мнению комиссии, наибольший вклад в создание и развитие CRISPR/Cas9 — методики редактирования генома. Это американка Дженнифер Дудна и француженка Эммануэль Шарпантье. Вначале они развивали свои идеи обособленно, но потом объединили усилия и представили «генетические ножницы» — инструмент, способный быстро и довольно точно заменять участки ДНК в клетке, полностью их вырезать или вставлять необходимые фрагменты. Это произошло меньше десяти лет назад, в 2012 году, но генная инженерия с тех пор уже сделала большой рывок. Стали появляться первые методики генной терапии тяжелых наследственных заболеваний, основанные на «генетических ножницах». 

О результате работы CRISPR/Cas9 слышали даже те, кто не следит за новостями науки. Именно эту технологию использовал китайский учёный Цзянькуй Хэ для редактирования генома двух девочек-близнецов. Новость о рождении первых генно-модифицированных людей появилась в конце 2018 года и пронеслась смерчем по всему миру. К сожалению, никто не знает, как вмешательство ученого скажется на детях. Целью было сделать их устойчивыми к ВИЧ, но, как выяснилось после рождения близнецов, что-то пошло не так. «Генетические ножницы» сделали разрез, однако исправленная версия фрагмента ДНК почему-то не встала на место этого разреза. К тому же у обеих девочек отредактированными оказались не все клетки. Как это отразится на их здоровье и жизни, пока непонятно.Опыт китайского учёного хочет повторить россиянин Денис Ребриков. Правда, Цзянькуй Хэ действовал нелегально (в итоге его осудили на три года тюрьмы), а Ребриков намерен сделать всё по правилам и вначале получить разрешения во всех нужных инстанциях. Создатели методики CRISPR/Cas9 (в том числе Шарпантье) в начале 2019 года призвали научное сообщество ввести мораторий на проекты по редактированию ДНК человеческого эмбриона с последующей его подсадкой к матери. В отдельных странах эксперименты на человеческих эмбрионах разрешаются, но только с условием их обязательного уничтожения после двух недель развития.Сейчас во множестве лабораторий по всему миру ученые экспериментируют с генной модификацией разных животных, растений и микроорганизмов. Редактирование ДНК — мощный инструмент, но иногда предсказать результат его работы бывает сложно. Сами нобелевские лауреатки признают, что потребуются долгие годы, чтобы отточить техники лечения болезней на уровне отдельных генов с помощью CRISPR/Cas9.

Литература

Фото: © Audrey StevensНобелевскую премию по литературе вручили 77-летней американской поэтессе Луизе Глюк. Она мало известна в России: на русский полностью переведен лишь один ее полный сборник стихов, «Дикий ирис» (вышел в переводе Бориса Кокотова). Однако в США она получила множество престижных наград, включая Пулитцеровскую премию и Национальную книжную премию.Глюк наградили «за чистый поэтический голос, который со своей строгой красотой превращает индивидуальный опыт в универсальный».[su_spoiler title="Пример стихов Глюк: «Странница Персефона» (пер. Екатерина Дайс)" style="fancy" icon="arrow"]В первой версии мифаПерсефонуотнимают у матери,и богиня землинаказывает землю — этосогласуется с тем, что мы знаем о человеческом поведении,что люди получают глубокое удовлетворениеот причинения вреда,особенно бессознательно:мы можем назвать это

отрицательным творчеством.

Первоначальное

пребывание Персефоны в аду

по-прежнему обсуждается учеными, которые оспаривают

ощущения девственницы:

участвовала ли она в похищении,

или ее накачали наркотиками и изнасиловали,

как это часто случается с современными девушками.

Как известно, возвращение возлюбленной

не замещает

потерю возлюбленной: Персефона

возвращается домой

испачканная красным соком

как

персонаж из сериала

«Сестра Готорн»

Я не уверена, что

сдержу это слово: является ли земля

«домом» для Персефоны? Может быть,

она дома в постели бога? Или она бездомна?

Является ли она

прирожденной странницей, иными словами,

экзистенциальной

копией своей матери, менее

обремененной идеями причинности?

Ты же

знаешь, что тебе не должен никто нравиться.

Персонажи –

это не люди.

Это аспекты дилеммы или конфликта.

Три части: точно также, как душа разделена на

Я, Сверх-Я и Оно.

Точно также

Как три уровня мироздания, своего

рода диаграмма, которая отделяет

Небо от Земли и от Ада.

Вы должны спросить себя:

где идет снег?

Белый цвет забвения, осквернения

На Земле идет снег, молвил холодный ветер.

Персефона занимается сексом в аду.

В отличие ото всех нас, она не знает,

что такое зима, только то,

что она — причина зимы.

Лежа в постели Аида,

О чем она думает?

Неужели она боится? Неужели что-то

заслонило идею разума?

Она действительно знает,

Что земля управляется матерями,

это уж точно.

Она также знает,

что она больше не та, кого называют

девой.

Что касается лишения свободы, то она считает, что

она была пленницей с тех пор, как стала дочерью.

Ужасные воссоединения

займут всю ее оставшуюся жизнь.

Когда страсть к искуплению

становится хронической, яростной, вы не выбираете

свой образ жизни. Вы не живете;

вам не позволено умереть.

Вы дрейфуете между землей и смертью,

которые становятся, наконец,

странно похожими. Ученые говорят нам

что нет смысла знать, чего ты желаешь,

когда сильные борются за тебя

и могут тебя убить.

Белый цвет забвения,

белый цвет безопасности.

Они говорят,

что в человеческой душе есть щель,

в душе, созданной не для того,

чтобы полностью принадлежать жизни.

Земля

просит нас отрицать эту щель, угрозу,

замаскированную под рекомендацию –

Как мы уже видели

в сказке о Персефоне,

которую следует прочесть

как спор между матерью и любовником

дочь просто мясо.

Когда смерть встречает ее, она никогда не видела

луга без маргариток.

Больше она не поет

девичьи песни

о красоте и плодовитости своей матери.

Где щель, там и разрыв.

Песнь земли,

песнь мистического видения вечной жизни –

Моя душа

разбилась от напряжения,

пытаясь принадлежать земле.

Что ты будешь делать,

когда окажешься на одном поле с Богом?

Премия мира

Премия за содействие установлению мира во всем мире присвоена Всемирной продовольственной программе (World Food Programme, WFP) — международной межправительственной гуманитарной организации при ООН. Норвежский Нобелевский комитет отметил ее усилия по борьбе с голодом, вклад в улучшение условий для урегулирования конфликтов и ведущую роль в действиях, направленных на то, чтобы голод не использовался как оружие в войне или конфликтах. Только в 2019 году WFP предоставила продовольственную помощь 100 миллионам человек в 88 странах.

Премия по экономике

Премия по экономике, хоть финансируется не из наследства Альфреда Нобеля, следует всем принципам «традиционных» Нобелевских премий и подразумевает выплату сопоставимого по размеру денежного приза. В 2020 году ее вручили американским экономистам Полу Милгрому и Роберту Уилсону за развитие теории аукционов и изобретение новых форматов аукционов.Хотя аукционы — очень древний способ торговли, механизм принятия решений, лежащий в его основе, долгое время оставался плохо изученным. Уилсон и Милгром изучали типы аукционов, на которых продают вещи с неясной истинной стоимостью. В таких случаях у покупателей велик риск попасть в «ловушку победителя» — предложив самую высокую цену за товар, остаться в убытке. Уилсон доказал, что на таких аукционах участники, как правило, занижают ставки, поскольку не обладают полной информацией о ценности товара и боятся оказаться в такой «ловушке».

Спустя десять лет Милгром, изучая аукционы разных форматов, выяснил, где меньше всего риск попасть в «ловушку победителя». Оказалось, что такие ситуации — редкость для английских аукционов, где продавец назначает товару минимальную стартовую цену, которая затем повышается с фиксированным шагом по мере возникновения предложений со стороны участников. Здесь же решается проблема занижения цены товара, характерная для голландских аукционов: в них стартовая цена, наоборот, максимальная и потом снижается до тех пор, пока не появляется человек, готовый эту цену заплатить. В отличие от этого типа торгов, английская модель дает понять покупателю, сколько конкуренты готовы заплатить за товар, и позволяет оценить его стоимость более реалистично.Занижение цены невыгодно для продавца, а покупателю важно не остаться в убытке — то есть не заплатить за товар больше, чем можно от него получить. Из этого Милгром сделал вывод, что для самого продавца выгодно, чтобы покупатель получил максимум информации о товаре до начала аукциона.Помимо этого, Уилсон и Милгром разработали несколько новых форматов аукционов, один из которых используется в США для продажи радиочастот частным компаниям.

Шнобелевская премия 2020 года

В середине сентября состоялась церемония вручения не такой престижной, но веселой премии — «за достижения, которые сначала заставляют смеяться, а потом задуматься». Она проходит уже в 30-й раз, и награды победителям вручают лауреаты оригинальной Нобелевской премии.Номинаций всего десять, пробежимся по всем работам.Материаловедение. Приз вручили за опровержение этнографического мифа, что инуиты могли делать ножи из собственных фекалий, а потом мастерить этими ножами сани и упряжь из останков животных. Команда из Кентского государственного университета попробовала сделать такой нож и выяснила, что при указанном применении он быстро начинает терять форму и плавиться.

Фото: © Kent State UniversityФизика. Премия ушла Ивану Максимову и Андрею Потоцкому из Технологического университета Суинберна «за экспериментальное определение того, что происходит с формой живого дождевого червя, когда он вибрирует с высокой частотой». Статья опубликована в журнале Nature.Психология. Американские ученые Миранда Джакомин и Николас Рул проанализировали, какие черты лица могут выдавать в человеке нарцисса. По их мнению, способность распознавать и избегать людей с таким складом характера — склонных манипулировать окружающими и эксплуатировать их — могла давать эволюционное преимущество. Оказывается, нарциссов «выдает» форма бровей.Экономика. Над работой, победившей в этой номинации, трудилась международная группа ученых — почти десять человек. А изучали они, зависит ли количество поцелуев в губы от величины разрыва в доходах на уровне страны. Спойлер: зависит. Чем больше разрыв, тем больше поцелуев. Результаты опубликовали в журнале Scientific Reports. Энтомология. В этой сфере премию получил бывший сотрудник Калифорнийского университета в Риверсайде, а ныне пенсионер Ричард Веттер. В своей статье, вышедшей в 2013 году в American Entomologist, он отразил странную ситуацию. Оказывается, многие энтомологи боятся пауков. В принципе, они изучают не пауков, но можно было предположить, что долгие годы работы с насекомыми, внешне на них похожими, помогают избавиться от арахнофобии. Оказалось, не все так просто.

Медицина. Психиатры из Амстердамского университета описали 42 случая мизофонии — условного психического расстройства, при котором человек остро реагирует на звуки, издаваемые другими людьми. Именно людьми, именно другими — чавканье собак и звук собственного дыхания им не доставляют беспокойств. В число раздражающих факторов в некоторых случаях входил стук пальцев по клавиатуре и щелканье авторучкой. Раздражение могло переходить в тревогу, гнев, а у кого-то провоцировало навязчивые мысли и стремление во что бы то ни стало уничтожить источник звука.Акустика. Международная группа ученых, награжденная призом в этой области, исследовала, меняется ли рев аллигатора под воздействием гелия. Предполагалось, что эти животные по реву определяют размеры друг друга: самки выбирают самцов крупнее себя. Ученые хотели выяснить, есть ли в подобных звуках формантные частоты, из которых складывается тембр, — именно на них влияет вдыхаемый гелий. Оказалось, что есть: рев подопытного аллигатора становился выше, как и голос человека в подобной ситуации.Менеджмент. Одна из немногих работ, не попавших ни в один научный журнал, но вполне достойных награды. Ее получили пятеро киллеров из Китая. Одному из них заказали убийство некоего человека, однако он нанял для этого другого специалиста, тот нанял третьего, третий — четвертого, а четвертый — пятого. Гонорар первого составлял 2 миллиона юаней, но с каждым новым посредником сумма уменьшалась, и пятому киллеру предложили за работу 100 тысяч. Он счел такой гонорар недостаточным и договорился с жертвой инсценировать её убийство, а деньги поделить. В итоге афера вскрылась, и все киллеры получили небольшие тюремные сроки.Установление мира. Премию получили правительства Индии и Пакистана за то, что их представители звонят в дверь друг другу и убегают до того, как кто-то выйдет.Медицинское образование. Премия в этой области получилась самой массовой. Ее присудили президентам Белоруссии, Бразилии, Мексики, России, США, Туркменистана, Турции, а также премьер-министрам Великобритании и Индии. На примере пандемии COVID-19 все они проиллюстрировали, что жизни людей больше зависят от политических решений, чем от ученых и врачей.

Из-за пандемии церемония награждения Шнобелевских лауреатов прошла онлайн. Вручение Нобелевских премий, которое обычно организуют в декабре, спустя два месяца после объявления результатов, в этом году вообще не состоится в привычном виде. Дипломы и медали лауреатам отправят почтой, а вместо торжественного мероприятия в Стокгольме организаторы устроят веб-версию церемонии.