Кто и за что получил Нобелевскую премию в этом году? Объясняют (максимально просто!) ученые и журналисты

Американские ученые Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян стали обладателями Нобелевской премии в области физиологии или медицины за 2021 год. Награды они удостоились за открытия, сделанные при изучении болевых, механо- и терморецепторов.

Дэвид Джулиус, физиолог, лауреат многих престижных премий, автор выдающихся результатов, которые он получил в первую очередь в области ноцицепции (науки о боли). Им была обнаружена новая молекулярная структура, белок TRPV1, который вовлечен в первичные процессы преобразования температурных, механических и болевых сигналов в наши ощущения. Другой американский ученый, Ардем Патапутян, также обнаружил принципиально новые белки, Piezo1 и Piezo2, которые в ответ на механическое раздражение информируют нас об этих стимулах.

Говоря упрощенно, любой физиологический рецептор должен выполнять функцию преобразования сигнала, падающего на живой организм, в код очень коротких электрических импульсов, несущих информацию в мозг. Это самый главный процесс при формировании наших ощущений. Открытые Нобелевскими лауреатами белки как раз участвуют в нем. Если нагрузка на рецепторы растет, свидетельствуя об опасности для организма, мы чувствуем боль. Но иногда в их работе происходит сбой, приводящий к тому, что мы чувствуем хроническую боль. Благодаря открытию Нобелевских лауреатов мы можем попытаться точечно бороться с этим, регулируя так работу белков, чтобы они продолжали сообщать о механических воздействиях на организм, но не передавали болевой сигнал.

Именно поэтому изучение структуры обнаруженных белков чрезвычайно важно и для физиологии, и для практической медицины. Применив самый современный метод криогенной микроскопии и дополнительные методы клонирования и идентификации этих белков, авторы позволили совершенно по-новому подойти к поиску веществ, которые могли бы бороться с болью на молекулярном уровне.

Нобелевская премия по физике присуждена в этом году за исследования сложных статистических систем, в том числе земного климата. Это очень нетривиальная задача, ведь модель изменения климата должна учитывать не только движения огромного числа элементарных объемов воздуха (размером менее 1 миллиметра), их состав и температуру, но также и взаимодействие атмосферы с мировым океаном, с земной поверхностью. Без этого мы просто не можем строить прогнозы глобальных изменений, которые могут произойти с планетой в будущем.

Сюкуро Манабе, первый нобелевский лауреат этого года, стал пионером в создании такого рода сложных комплексных климатических моделей. Его коллега, немецкий ученый Клаус Хассельманн, еще один свежеиспеченный обладатель «Нобелевки», на посту основателя и директора Института метеорологии в Гамбурге смог усовершенствовать эти модели и довести их до современного состояния. Он, в частности, нашел способы определения устойчивых климатических характеристик на фоне хаотичной переменчивой погоды.

Благодаря наработкам этих ученых, а также их коллег (в том числе и наших соотечественников!), мы можем прогнозировать, как изменится климат на планете через десятки, сотни и тысячи лет. А также определять, от чего будут зависеть эти изменения.

Однако Нобелевская премия в этом году касается не только климата. Третий лауреат этого года итальянец Джорджо Паризи удостоился награды за изучение сложных случайных физических систем. В своих работах он показал, что разнообразные, на первый взгляд, факторы, влияющие на состояние различных объектов системы могут иметь определенную закономерность. Понимание этих общих закономерностей позволило существенно продвинуться в изучении самых разных систем: от атомарных до галактических.

В этом году Нобелевская премия по химии присуждена немцу Беньямину Листу и американцу Дэвиду Макмиллану. Это первый раз за долгое время, когда Нобелевский комитет отмечает работы ученых по «классической» органической химии, напрямую связанные с разработкой «зеленых» фармацевтических препаратов и новыми природоподобными материалами.

В чем заключалось открытие лауреатов этого года? Чтобы получить какой-то новый материал или лекарство ученым обычно нужен катализатор: вещество, провоцирующее химическую реакцию. Долгое время использовалось два вида катализаторов: ферменты и металлы. Лист и Макмиллан, работая независимо друг от друга предложили использовать для этой цели маленькие органические молекулы, например, аминокислоты, а дальше синтетические малые молекулы.

Этот метод имеет сразу несколько преимуществ. Во-первых, он позволяет получать нужное вещество, которое почти не надо очищать от остатков металла и учитывать изменение активности фермента. Это делает химические реакции с их применением намного более простыми и экологичными. Во-вторых, этот метод позволяет вести ассиметричный катализ. Так во время реакции могут образовываться зеркальные молекулы с разными свойствами. При этом ученым нужна только одна из них, для этого катализатор должен идеально подходить, как ключ к замку. Использование органических малых молекул дает именно такую возможность.

Наконец, этот метод элементарно дешевле. Так, например, ферменты зачастую требуют сложных условий хранения, они деградируют в ходе реакций нередко дороги в получении. Малые органические молекулы легко получать и хранить, что делает синтез более экономически эффективным. Не удивительно поэтому, что сейчас это открытие используется для создания огромного количества веществ: от новых высокотехнологичных лекарств до элементов солнечных батарей.

В этом году Нобелевской премией по литературе награжден Абдулразак Гурна. Это уже пожилой человек, родившийся в 1948 году, какое-то время работавший в Кентском университете. Писатель это на Западе довольно известный, автор целого ряда романов. Крупнейшим его произведением стала книга «Дезертирство» 2005 года. Последний на сегодня его большой текст — «Жизнь после смерти» увидел свет в 2020 году.

Более или менее постоянными сюжетами творчества Гурна являются судьба беженцев, постколониализм. В своих работах он делится своими размышлениями и рассуждениями, естественно невеселыми, касающимися этих тем.

Почему премию решили дать ему именно сейчас — сказать сложно. Конечно, тема беженцев очень актуальна, все мы помним, миграционный кризис, когда миллионы людей бежали из Сирии в Европу. В целом, именно к сходным темам и обращается Гурна в своей прозе, хотя его собственная судьба сложилась куда благополучнее.

Вообще, насколько я могу судить, у Нобелевского комитета есть некий пул претендентов, из которого они выбирают, руководствуясь не только художественными достоинствами автора, но и его качествами как политического, общественного деятеля, инакомыслящего. Кроме того, есть еще и детективное соображение: Комитет старается дать человеку неожиданному, не тому, кто постоянно на слуху, чтобы вызвать еще большую реакцию. Приведет ли вручение Нобелевской премии к тому что о Гурна узнают в России? Возможно. Мы очень ориентируемся на то, чтобы познакомиться с этим писателем и может быть в ближайшее время переведем что-то им написанное.

Нобелевская премия по экономике 2021 года присуждена Дэвиду Карду, Джошуа Ангристу и Гвидо Имбенсу. Можно сказать, что премия 2021 года вручена за использование естественных экспериментов в экономике труда и экономике образования. Работы лауреатов этого года показывают, как можно устанавливать причинно-следственные связи в отсутствии возможности проведения настоящих экспериментов (ситуация вполне типична для экономики). В ряде случаев можно использовать возможности «естественного эксперимента» — ситуации, когда люди или фирмы (в идеале — случайным образом) разделяются на группы тех, кто подвергся воздействию какого-то фактора, и тех, кто такого воздействия избежал. Например, дата рождения случайным образом приводит к тому, что люди проводят лишний год в школе в обязательном порядке (в США).

Самое сложное во всей этой истории — найти подходящий инструмент, позволяющий разделить выборку на две группы. В случае с мерами экономической политики чаще бывает так, что какие-то регионы страны оказываются пилотными для новых мер политики (введения ЕГЭ или ограничения часов продажи алкоголя), и не всегда в пилотную группу регионы попадают случайным образом. Тем не менее, даже такое приближение к ситуации естественного эксперимента позволяет делать (пусть и с оговорками) выводы о результативности новых мер политики.

Именно в таком ключе работали Кард и его соавтор Алан Крюгер (премия могла была бы быть вручена и ему, но он скончался в 2019 году), анализируя данные по рынку труда. В частности, они сравнили занятость в ресторанах быстрого питания в штатах Нью-Джерси и Пенсильвания, до и после того, как в Нью-Джерси увеличили минимальную заработную плату. Их результаты свидетельствовали о том, что увеличение минимальной заработной платы привело к росту зарплат низкооплачиваемых работников, но не привело к сокращению занятости, вопреки предыдущим данным. Это опровергло распространенное мнение о том, что установление (и увеличение) минимальной заработной платы делает низкоквалифицированных работников менее востребованными.

Нобелевскую премию мира редко присуждают журналистам — и, мне кажется, сейчас важен не столько политический подтекст этого выбора, сколько моральная поддержка, которую это событие дает всем журналистам в сложное время. Сложностей хватает и в развитых странах: кризис традиционной модели СМИ как источника новостей и бум других платформ, фейкньюс, из-за которых подрывается репутация даже самых известных изданий, проблемы с освещением международных конфликтов. А в России против независимых СМИ просто идут репрессии.

На этом фоне истории Дмитрия Муратова и Марии Ресса — это истории успеха и победы: их издания смогли выстоять, выжить, публиковать общественно важную информацию, которая не выгодна власти. Цена этого высока: убитые журналисты, травля, угрозы, возможно, какие-то трудные компромиссы, но все-таки — это пример успешной работы в таких вот условиях. Я думаю, эта небезнадежность правда важна для нашего времени и подрастающего поколения.

У меня вчера студентка спросила: 15 лет с убийства Анны Политковской — а что мы поняли за эти годы про журналистов и безопасность, их роль в обществе? Нас, 30-, 40-летних, уже разочарованных людей удивляет, зачем вообще люди в современной России идут в журналистику: ни влияния, ни денег, только стресс. А для 20-летних наоборот: они думают о «пользе для общества», о поднятии тем, которые всем неудобны, — они не хотят воспринимать социальное «зло», с которым старшие уже смирились, как нормальное. Они хотят рефлексировать об этике и последствиях своих действий, своей работы. Думаю, наша роль как старших им в этом помогать.