Награда под микроскопом

Премия-2014

Думали, что она никогда не будет иметь лучшее разрешение, чем половина длины волны света

Шведская королевская академия наук в среду в Стокгольме озвучила имена обладателей Нобелевской премии 2014 года в номинации «Химия».

Лауреатами стали Эрик Бетциг, представляющий Медицинский институт Говарда Хьюза в штате Вирджиния (США), Стефан Хелл, представляющий Институт Макса Планка в Геттингене и онкологический научный центр в Гейдельберге (оба института – Германия), а также Уильям Мернер из Стэнфордского университета (США), сообщается на сайте Нобелевского комитета.

Они награждены за «развитие флуоресцентной микроскопии со сверхразрешением».

Суперфлуоресцентная микроскопия позволяет изучать строение разных объектов в очень малых масштабах и c рекордно высоким разрешением. С помощью этой методики можно, например, изучать структуру биологических молекул, что важно с точки зрения создания новых лекарств.

«В течение долгого времени оптическая микроскопия сдерживалась предполагаемым ограничением, что она никогда не будет иметь лучшее разрешение, чем половина длины волны света. Флуоресцентные молекулы, найденные лауреатами Нобелевской премии по химии 2014 года, гениально обошли это ограничение. Их новаторская работа подняла оптическую микроскопию на уровень наноразмеров», – отмечается в пояснительном письме Нобелевского комитета.

«Ученые визуализировали пути отдельных молекул внутри живых клеток. Теперь, благодаря их открытию, можно увидеть, как молекулы создают связи между нервными клетками в мозге, отследить белки, участвующие в болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и Хантингтона, а также отдельные белки в процессе оплодотворения яиц и то, какие процессы происходят в эмбрионах», – добавили в комитете.

Комментируя присуждение премии, исполнительный вице-президент Нанотехнологического общества России Денис Андреюк признался газете ВЗГЛЯД, что «флуоресцентная микроскопия – это большая революция и то, что продвинуло науку примерно так же, как вообще изобретение микроскопов в свое время».

На эту тему
• Лауреата Нобелевской премии по химии объявят в Стокгольме
• Названы нобелевские лауреаты 2014 года в номинации «Физика»
• Нобелевский комитет назвал имена победителей в номинации «Медицина и физиология»
• Нобелевская премия по химии 2013 года вручена за исследования на стыке химии и физики
• Нобелевская премия по химии 2012 года досталась двум американцам за изучение клеточных рецепторов

«Представьте, что у вас есть молекула, которая может флуоресцировать или светиться. Это значит, что вы ее освещаете одним светом, скажем, синим, а светиться она будет зеленым или красным. А если вы с помощью светофильтра отрежете потом все, что светится синим, вы увидите уже чистый свет этой молекулы. Если не вдаваться в подробности, можно сказать, что такой подход очень сильно продвинул вперед многие науки и, прежде всего, биологию и медицину», – рассказал специалист.

По словам Андреюка, очень многие биологи и медики работают с этим, в частности, на использовании этого открытия построена почти вся иммунодиагностика, на нем завязан весь современный рынок микроскопии.

Одно из основных правил оптики гласило, что ни в какой микроскоп нельзя разглядеть частицу, если ее размеры меньше, чем половина длины волны света, которым она освещена. И это очень долгое время было едва ли не главным сдерживающим фактором почти для всех оптических методов наблюдений, рассказал также собеседник газеты ВЗГЛЯД.

«Представьте, что у вас есть фонарик, и он светит пятном в 20 сантиметров. А там, куда он светит, лежат две песчинки. Если эти песчинки лежат на достаточно маленьком расстоянии друг от друга, вы будете видеть их обе как одну и просто не сможете различить. А благодаря обсуждаемым открытиям удалось выйти за эти пределы и видеть уже обе», – пояснил эксперт.

Один из трех лауреатов премии по химии – профессор Стефан Хелл из Германии – признался, что «был совершенно поражен» присуждением ему Нобелевской премии по химии.

«Потребовалось некоторое время, чтобы это осознать», – добавил он.

При этом, по словам ученого, открытие, которое он сделал вместе с коллегами, поможет сделать в будущем не менее важные свершения, передает ТАСС.

«Это, безусловно, важная награда для меня и тех людей, которые работают вместе со мной», – добавил он.

Стефан Хелл (Штефан Хелль) является директором Института биофизической химии Макса Планка в Геттингене и уже не раз удостаивался престижных наград за свои исследования. Но Нобелевская премия – это вершина его достижений.

Прогнозы

Это, безусловно, важная награда для меня и тех людей, которые работают вместе со мной

Список кандидатов на награду, составленный непосредственно в Нобелевском комитете, секретный и будет опубликован лишь через 50 лет. Однако научные разделы различных журналов и газет в преддверии награждения традиционно делятся своими прогнозами.

Авторитетная шведская газета Dagens Nyheter oдними из вероятных претендентов на награду называла Чана Танга из Китая и Стивена ван Слайка из США, создавших технологию органических светодиодов для смартфонов, планшетов и телевизоров с высоким разрешением. Этих же ученых прочили в призеры и эксперты медиакомпании Thomson Reuters, прогнозирующей победу на основе цитируемости их работ.

Там же, впрочем, не исключали, что награда достанется 92-летнему профессору Техасского университета Джону Гуденафу, который вместе со Стэнли Уиттингхемом (США) и Акирой Йошино (Япония) разработал литий-ионную батарею, использующуюся в сотовых телефонах и другой портативной электронике.

Называли в числе кандидатов и работающих в Австралии Грэма Моуда, Эдзио Риддзардо и Сана Чанга, которые разработали аддитивную фрагментационную полимеризацию с переносом цепи (RAFT).

В Thomson Reuters также полагали, что премию могут вручить за разработку мезопористых материалов троим ученым – Чарльзу Кресге (Саудовская Аравия), Рену Ре (Южная Корея) и Галену Стаки (США).

Другими не менее интересными кандидатами считались Юджин Майерс, Крейг Вентер и Лерой Худ, которые разработали модель быстрого прочтения ДНК, отмечает РИА «Новости».

Среди кандидатов называли и американского ученого Валерия Фокина. Этот 43-летний уроженец Нижнего Новгорода вместе с коллегами Барри Шарплессом и Майклом Финном мог бы быть отмечен за развитие клик-химии – подходов, позволяющих синтезировать вещества почти так же, как это происходит естественным образом в природе, без побочных продуктов и быстро, добавляет ТАСС.

Церемония награждения победителей по традиции должна пройти в Стокгольме 10 декабря – в день кончины основателя Нобелевских премий шведского предпринимателя и изобретателя Альфреда Нобеля (1833–1896).

Предыдущие победители

Лауреатами Нобелевской премии по химии в прошлом году стали ученые из США Мартин Карплус, Майкл Левит и Ари Варшел за разработку «многошкальных моделей комплексных химических систем». Отмечалось, что это открытие было сделано на стыке химии и физики.

В 2013 году победу праздновали австралиец Мартин Карплюс, англичанин Майкл Левит и гражданин Израиля Ари Уоршел. Приз им достался за развитие моделей сложных химических систем. Причем новаторство лауреатов заключалось в том, что для изучения этих химических процессов они использовали методы квантовой физики, что позволило, например, исследовать взаимодействие белков в организме человека и лекарственных препаратов.

В 2012 году премия ушла двум американским ученым – Роберту Лефковицу и Брайану Кобилке, которые изучили универсальные клеточные рецепторы – посредники в передаче информации о внешнем воздействии на организм, в частности о вводе лекарств, ощущении вкуса и света.

В 2011 году Нобелевскую премию по химии получил израильский ученый Даниэль Шехтман – за открытие квазикристаллов, изменивших представление о твердых телах.

Добавим, что по итогам 2014 года во вторник и в понедельник были присуждены уже две Нобелевские премии: в номинации «Физика» – Исаму Акасаки и Хироши Амано из японского университета в Нагое и Судзи Накамуре из американского университета в Санта-Барбаре за создание синих светодиодов, в номинации «Медицина и физиология» – британцу Джону О'Кифу, а также супругам Май-Бритт и Эдварду Мозерам из Норвегии за открытие клеток, которые составляют «позиционную систему в головном мозге».