Ровно через неделю начинается Нобелевская неделя: шведские академики назовут лауреатов самой престижной в мире научной премии. Агентство РИА Новости попросило самых высокоцитируемых российских ученых назвать те исследования, которые могут быть отмечены Нобелевским комитетом в этом году.

Агентство РИА Новости попросило самых высокоцитируемых российских ученых назвать те исследования, которые могут быть отмечены Нобелевским комитетом в этом году, а также имена потенциальных лауреатов в трех номинациях «физиология и медицина», «физика» и «химия».

Медицина: время молекулярных онкологов

По мнению большинства экспертов, неплохие шансы быть отмеченными Нобелевской премией по медицине имеют работы по молекулярной онкологии.

В частности, награду может получить американец Роберт Вайнберг, открывший первый человеческий онкоген Ras (ген, мутации в котором способствуют развитию раковых опухолей) и первый антионкоген Rb (ген-супрессор, препятствующий развитию опухолей). Компанию Вайнбергу могут составить Дэвид Лэйн, Питер Холл и Берт Фогельштейн, изучавшие ген-супрессор р53.

Он кодирует белок, называемый учеными «стражем генома». Этот белок играет ключевую роль в защите клеток животных от генетических повреждений. В случае серьезных «поломок» в ДНК p53 запускает программу апоптоза — клеточного «самоубийства», предотвращая раковое перерождение клеток.

«Исследования онкогенов и генов-супрессоров опухолей человека находятся на переднем крае молекулярной биологии, и даже удивительно, что они до сих пор не удостоились Нобелевской премии», — сказал один из экспертов.

Нобелевским лауреатом может стать Джозеф Шлессинджер — автор ряда ключевых открытий в области молекулярных механизмов рака. Он считается одним из основателей современной науки о передаче сигналов внутри клеток. Важнейшим практическим результатом работ Шлессинджера стало создание нового класса противораковых препаратов, отличающихся высокой эффективностью и специфичностью.

Создатели этих лекарств также имеют неплохие шансы поехать в Стокгольм за наградой. Речь идет о разработчиках препарата против хронического миелоидного лейкоза Иматиниб (Гливек), в частности Чарльзе Сойерсе.

Гливек стал первым лекарством, прицельно действующим на клетки опухолей, имеющих характерные для них генетические дефекты. Впрочем, Нобелевская премия за создание новых лекарств может проходить и по «химической» номинации, отметил один из экспертов.

Не исключено, что награду получит американец Наполеон Феррара, открывший фактор роста эндотелия сосудов VEGF — белковую молекулу, стимулирующую рост кровеносных капилляров в тканях организма, а также в раковых опухолях.

Концентрация VEGF служит диагностическим показателем скорости злокачественного роста.

…И особой клеточной «памяти»

На втором месте по «нобелевской привлекательности» у опрошенных агентством ученых оказались работы, связанные с изучением эпигенетической «памяти» — молекулярных механизмов, влияющих на работу генов, но не затрагивающих «генетический текст» в молекуле ДНК.

«Эта область биологии стала очень популярной в последние годы, и возможная Нобелевская премия за исследования по эпигенетике подчеркнет ее важность», — пояснил один из экспертов.

Специалисты полагают, что по эпигенетической тематике премию могут получить ученые, изучавшие процесс метилирования ДНК (присоединения метильных групп CH3), который «включает» или «выключает» работу генов. Нарушение метилирования играет важную роль в развитии рака.

Еще одни кандидаты на Нобелевскую премию — американцы Чарльз Дэвид Эллис и Майкл Грюнштейн. Их работы посвящены изучению гистонов — белков, отвечающих за трехмерную упаковку молекул ДНК в ядрах живых клеток в хроматин — вещество, из которого состоят хромосомы. Многие биологи считают, что разнообразный набор химических модификаций этих белков — «гистоновый код» — тоже управляет переключением работы генов и передается по наследству от клетки к клетке.

Биоинженерия и трехмерный геном

Среди других областей биологии, работы в которых могут быть отмечены «нобелевкой», опрошенные агентством ученые назвали изучение механизмов «отслеживания» правильной укладки белковых молекул, необходимой для их работы (здесь кандидаты — американец Артур Горвич и немец Франц-Ульрих Хартль), процессов передачи сигналов между клетками нервной системы (американец Томас Зюдоф).

Рис. 1. Декан факультета биоинформатики и биоинженерии МГУ,
директор Института физико-химической биологии имени
А.Н. Белозерского, академик РАН Владимир Скулачев.

Еще одним кандидатом на «нобелевку» могут стать исследователи, изучавшие короткие молекулы рибонуклеиновой кислоты (микро РНК), которые играют важную роль в регуляции работы генов. Считается, что микроРНК влияют на работу примерно трети всех генов у высших организмов.

Наконец, как считают эксперты, премии заслуживают создатели методов анализа трехмерной организации генома в клетках.

Что касается российских ученых, то, по мнению одного из экспертов, премии заслуживает профессор МГУ академик Владимир Скулачев за создание новой концепции лекарств, ориентированных на митохондрии — «энергетические станции» живых клеток. Выходец из России Руслан Меджитов, работающий в Йельском университете (США), может получить премию наряду с профессором Массачусетского технологического института (США) и специалистом Медицинской школы Уэйк-Форест (США) Энтони Аталой (Anthony Atala) за «работы в сфере биоинженерии тканей и регенеративной медицины», считает другой эксперт.

Меджитову в свое время прочили Нобелевскую премию за изучение одного из компонентов врожденного иммунитета — Toll-like рецепторов. Многие специалисты полагали, что Меджитов разделит награду с Жюлем Хоффманом и Брюсом Бойтлером, также работавшим в этой области. В 2011 году Хоффман и Бойтлер были удостоены премии, но третьим лауреатом вместо Меджитова оказался Ральф Стейнмен, изучавший другой компонент иммунитета — дендритные клетки.

Физика: Хиггс, снова Хиггс

Все эксперты в один голос говорят, что Нобелевская премия по физике этого года будет присуждена за открытие или теоретическое предсказание бозона Хиггса — частицы, отвечающей за массы других элементарных частиц и последнего недостающего элемента Стандартной модели.

«Давление на Нобелевский комитет будет настолько сильным — ведь европейцы потратили миллиарды евро на создание Большого адронного коллайдера, где была открыта частица, что они не смогут не отметить это открытие», — сказал один из опрошенных.

Однако дать награду «за Хиггс» не так просто. Правила гласят, что лауреатами могут стать только три человека, однако в открытии бозона Хиггса участвовали тысячи ученых, работавших на Большом адронном коллайдере.

Наградить организацию в целом — в данном случае ЦЕРН — можно только Нобелевской премией мира.

Рис. 2. Бозон Хиггса – недостающее звено Стандартной модели.

«Но, например, премию Мильнера за это открытие дали представителям двух коллабораций (групп, работавших на детекторах коллайдера CMS и ATLAS, где была обнаружена частица Хиггса). Возможно, и Нобелевский комитет выберет нескольких руководителей и отметит их премией за это открытие», — считает один из экспертов.

Задача Нобелевского комитета несколько облегчается, если премию будет решено присудить не за открытие, а теоретическое предсказание частицы. Проблема однако в том, что так называемый механизм Хиггса, обеспечивающий массу элементарных частиц, был предсказан не одним только британским физиком Питером Хиггсом.

Полное название этого механизма: механизм Энглера-Браута-Хиггса-Гуральника-Хагена-Киббла, а сам Хиггс предложил аббревиатуру ABEGHHK'tH-механизм (механизм Андерсона-Браута-Энглера-Гуральника-Хагена-Хиггса-Киббла-'т Хоофта) — по именам теоретикам, участвовавших в его проработке.

Сама идея была впервые тоже предложена не Хиггсом, а американским физиком Филипом Андерсоном в 1962 году. По счастью, у Андерсона, а также у Джерарда 'т Хоофта уже есть Нобелевские премии, а Роберт Браут уже скончался, поэтому Нобелевскому комитету придется выбирать только из пяти человек.

«Может быть Нобелевский комитет не будет присуждать премию за бозон Хиггса в этом году, чтобы подождать, пока кто-то еще из теоретиков умрет, и никто не будет обижен», — цинично заметил один из экспертов.

…Инфляция и шапка-невидимка

Если произойдет чудо, и Нобелевку по физике не дадут за бозон Хиггса, то у нас могут быть хорошие шансы увидеть в числе лауреатов российских ученых.

По мнению экспертов, вполне «нобелевскими» являются теоретические работы по инфляционной теории развития Вселенной. Премии за эти исследования могут получить Алексей Старобинский из Института теоретической физики имени Ландау РАН, Андрей Линде из Стэнфордского университета, а также Алан Гут (Alan Guth) из Массачусетского технологического института и Пол Стейнхардт (Paul Steinhardt) из Принстона.

Возможно, премию получит Вячеслав Муханов из Мюнхенского университета — за теорию флуктуаций реликтового излучения.

Некоторые эксперты отмечают, что уже много лет ожидает своего «нобеля» российский физик Виктор Веселаго, который впервые теоретически описал свойства метаматериалов — веществ с отрицательным коэффициентом преломления, из которых сейчас создают «плащи-невидимки».

Вместе с ним может получить премию британский физик Джон Пендри (John Pendry), создавший первую «шапку-невидимку».

Кроме того, за исследования в сфере квантовой информации могут быть отмечены Игнасио Сирак (Ignacio Cirac) и Петер Цоллер (Peter Zoller).

«В этом году получили премию Вольфа, которая коррелирует с Нобелевской», — отмечает один из опрошенных.

Химия: рыхлые пары и компьютерные кристаллы

Нобелевскую премию по химии большинство экспертов «отдают» выходцу из России Валерию Фокину, работающему в Исследовательском институте Эллен Скриппс, с 2011 года работающему по мегагранту в МФТИ.

Вместе с Барри Шарплессом (Barry Sharpless) в 2001 году они разработали методы «клик-химии», позволяющей очень быстро, словно «по щелчку», синтезировать новые вещества практически без образования побочных продуктов. Шарплесс уже получил Нобелевскую премию по химии в 2001 году за работы в сфере катализа.

Еще один потенциальный российский «нобелевец» — российский химик Артем Оганов, работающий в университете Нью-Йорка в Стоуни-Брук и в МГУ. Он и его коллега Микеле Парринелло (Michele Parrinello) разработали «революционные методы компьютерного моделирования материалов, в частности, структур кристаллов», отмечает один из экспертов.

Кроме того, премией по химии может быть отмечен новый тип солнечных элементов, созданных Михаэлем Гретцелем (Michael Graetzel) из швейцарской Федеральной политехнической школы в Лозанне. Гретцель в 1991 году изобрел сенсибилизированные красителем солнечные элементы (dye-sensitized solar cells), получившие имя «ячеек Гретцеля». Эти ячейки просты и дешевы в производстве, а коэффициент преобразования энергии может достичь 33%.

Некоторые из опрошенных «отдают» премию Дугласу Стефэну (Douglas Stephan) из университета Торонто и Герхарду Эркеру (Gerhard Erker) из университета Мюнстера за открытие «рыхлых льюисовых пар» (frustrated lewis pairs).

«Это новое направление в активации малых молекул, открывающее блестящие перспективы в катализе», — отмечает один из экспертов.

Эксперты в качестве потенциального лауреата называют также Аллена Бэрда (Allen Bard) из университета Техаса — за работы в сфере сканирующей электрохимической микроскопии.