Дәстүр бойынша қазанда Нобель сыйлығының иегерлері жарияланады. Халықаралық сыйлық әлем бойынша ер мен әйел ғалымдарға физика, химия, физиология немесе медицина, экономика, әдебиеттегі айрықша жетістіктері және бейбітшілік жолындағы еңбектері үшін беріледі.
Қияннан келген нейтрино
Биыл Нобель сыйлығының «физика» аталымы бойынша сыйлықты бельгиялық және америкалық физик-ғалым Фрэнсис Хелзен иеленді. Ғалымға Нобель сыйлығы «Антарктидадағы «IceCube» нейтрино обсерваториясына және астрофизикалық текті жоғары энергиялы нейтрино бөлшектерін ашуға қосқан үлесі үшін» берілген. Ғалымның идеясы – нейтриноны тіркеу мақсатында Оңтүстік жартышардағы мұзды қолданудан басталған (1988 жыл).
Нейтрино дегеніміз – аса салмағы жоқ ғаламшардың ұстатпайтын бөлшегі. Сол себепті атом ядросымен түйіскенде ғана қылаң беріп, материядан білінбей өтеді. Оның басқа космостық сәулелерден ерекшелігі – бізден шалғай жатқан ғарыш құпиясын өзімен бірге ала келеді. Нейтриноны бақылау арқылы Жер планетасынан бөлек, алып ғаламның басқа бұрышынан хабар алуға мүмкіндік туады.
Фрэнсис Хелзен ғаламшардың титімдей ғана бөлшегін бақылау үшін Антарктида мұзын пайдалану керектігін сонау 1980 жылы ұзақ жылғы зерттеудің арқасында білген. Өйткені мұздың атом ядросы мен нейтрино соқтығысқанда радиотолқын шығаратын электрлі импульс естіледі. Фрэнсис Хелзен 1992 жылы жарық бергішті Оңтүстік жартышардың қалың мұзына түсіріп, жарық ұшқынын түсіріп алуды жоспарлайды. Нейтрино атом ядросымен түйіскенде аспан көк түске боялады.
Су түссіз болғандықтан реңі өзгергені бірден білінеді. Түс арқылы жарық бағытын, тіпті қайдан келгенін тіркеп алуға оңтайлы сәт туады. Су барынша мол әрі тығыз болуы шарт. Сол себепті ғалым мұзды таңдаған. Мұз теңізге қарағанда қараңғы және онда кедергі келтіретін тірі ағзалар мен жер сілкінісі зәттес табиғи құбылыстар болмайды. Бастапқыда космостан тыс келген жарықты түсірген. Бірақ бақандай жиырма жылдан кейін (2013 жылы) «IceCube» телескопы нейтрино бөлшегін тіркеген ғылыми жаңалықты жария етеді. Ғаламшарға ұзақ саяхат осылай басталған. Сөздің қысқасы, америкалық фантаст жазушы Артур Кларк жазбақшы, біз болмасақ, біздің ұрпағымыз Жерде қалайша тіршілік еткенімізге таңғалатын заман туар.
Табиғатқа тән реакция
«Химия» саласы бойынша Нобель сыйлығы Анри Каган (Франция) мен Кэнсо Соаиға (Жапония) «Асимметриялық органикалық синтездегі сызықтық емес (бейсызық) әсерлер мен автокатализді зерттегені үшін» берілген.
Кейбір химиялық реакцияда адамның айнадағы бейнесі секілді өте қатты ұқсас екі түрлі молекула түзіледі. Адамның айнадағы келбетінен айырмашылығы – түзілген молекуланың бірі терапияға пайдалы, бірі керісінше зиянды болып келеді. Бұл үрдіс хомохираль – грек тілінен аударғанда «бірдей» деген мағынаны білдіреді. Адамның ДНҚ-сында екі бірдей молекула бар, бірақ тірі ағза оның біреуін ғана қолданады. Анри Каган екі молекуланың бірінен изомер алатын химиялық реакцияны басқаратын жаңа әдіс ойлап тауып, ғылым саласына төңкеріс жасайды. Ал Кенсо Соаи бұл химиялық реакцияны кемелдендіріп, көп ғалымның қалың шашын жұқартқан теорияны тәжірибеге айналдырады. Екі химиктен бұрын, мұндай реакцияны табиғат қана түзіп шығарған.
Жапониялық ғалым асиметриялы реакциядағы сызықтық емес (бейсызық) әсерін зерттеген. Катализатордың құрылымы мен оның өндірген өнімін салыстыра отырып, бір-біріне ұқсастығын байқаған. Ғалым «Автокаталитакалық реакция кезінде катализатор өз-өзін жасап шығара ала ма екен?» деген ойға келген. Содан хиральді зат – 5-пиримидилалканол ойлап табады. Сөйтіп, хиральды молекуладан ахикарльды молекула көшіріп шығады. Ғалым кездейсоқ болатын үдерістен қашып, бәрі үстем ететін жасанды энантиомер алған. Бұл қолдан жасалған таза химиялық реакция Шәкәрім хәкім жазбақшы, «Келдім қайдан?» деп басқа ғалымдарға өмірдің метафизикалық сұрақтарын жауап іздеуге септігі тиген. Химиялық реакция – фармацевтика, асқа қосатын хош иістендіргіш, агрохимикат салаларына аса пайдалы. Ең бастысы, химия ғылымның ұлы құпиясы «Барлық тірі ағзаға тән хомохираль қалай пайда болады?» деген сұрақтың жауабын тапты.
Адамның жадын жаңғыртқан жарық
«Физиология немесе медицина» аталымына бір емес, үш бірдей ғалым Петер Хегеманн (Германия), Георг Нагель (Германия) және Карл Дайссерот (АҚШ) лайықты деп танылған. Оларға марапат «Адамның жүйке жүйесіндегі кейбір белсенді жасушаларды өшіріп, қосуға бағытталған оптогенетика саласындағы жаңалықтары үшін» табысталған.
«Адамның миы іс-қимылды, естеліктерді, сезім иірімдерін қалай қабылдайды?» деген әуелден келе жатқан сауал ешкімге таңсық емес. Ғылым, тарих, психология, тіпті өнерде адамның жады аса маңызды концепцияға айналды. Салмағы 1,3 келі ғана мидың құпиясын үш ғалымға дейін бірсыдырғы ғалым зерттеді. Үш ғалым жарық арқылы адамның жадынан өшкен естелікті қайта қалпына келтіріп, психиатриялық және неврологиялық ауруларды тудыратын нейрондарды табуға және жүйке жүйесінің басқа ағзаның жасушаларымен байланысын зерттеуге үлкен әсер еткен.
Германиялық ғалым Петер Хегеманнның зерттеуі «Біржасушалы теңіз балдыры хламидомонада қалайша жарыққа тез әсер береді?» деген сұрақтан басталған. Теңіз балдырының көз жасушасына түскен электрлі белгіні әбден зерделеген, өлшеген. Ғалым теңіз балдырының жарты миллисекундта жарыққа әсер беретінін анықтайды. Адамның көз жасушасының жарыққа әсері 10 миллисекундты құрайды, ал ол балдырмен салыстырғанда ұзақ процесс. Жарыққа төзімді ақуыз бөліп алмақшы болады. Әйткенмен, жүзеге аспай, ғалым әріптесі Георг Нагель екеуі бақаның жұмыртқасын пайдаланып, «Chlamydomonas» көшірмесін жасап шығарып, одан екі ақуыз синтезделеді. Бұл ақуыздың жарықтың арқасында пайда болатын ионды канал екенін мойындайды.
1990 жылдары екі ғалымның жолын жас ғалым Карл Дайссерот жалғастырады. Ол оқуының көп бөлігін психитариялық ауруханада өткізіп, ғалымды науқастардың шарасыз күйі қатты алаңдатқан. «Адамның миы неге әртүрлі істейді? Күйзелісте жүрген адам неге шынайы қуана алмайды? Аутизм мен шизофрениялық сандырақ неден тарайды?» деген сұрақтарға бас қатырып, адамның қайғысына бірге қайғырып, түсінуге талпынған. Ғалым әріптестерімен бірге жүйке жүйесіне электрлі импульсті иницииралау мақсатында ақуыз іздейді. Аталған екі ғалымнан каналородопсина-2-нің ДНҚ ақуыздың кодын алып, тышқанның жүйке жасушасына салады. Тышқанның жүйке жүйесі бірден көк түске әсер береді. Сөйтіп, 2006 жылы адамның жүйке жүйесіне жарық арқылы әсер ететін ақуыз ойлап тауып, ғылымға «оптогенетика» деген жаңа бағыт қосылады. Аталмыш теория адам жылағанда, ашуланғанда, қорыққанда, тіпті асқазан-ішек жолдары мен жүректің басқа сезім иірімдеріне әсерін жүйкенің қай жасушасы қатысатынын тіркеген. Зерттей келе, адамның бойында әрқайсысы түрлі нейронмен байланысы бар 90 млрд жүйке жасушасы анықталған.
Альцгеймер, паркинсон, шизофрениялық аурулар, күйзеліс секілді адам бойындағы құбылыстың себебін тауып, оның емін табуға да септігін тигізуде.
Нобель сыйлығын иеленген ғалымдардың ғылыми жаңалығын толығырақ https://www.nobelprize.org/ осы сайттан оқи аласыз. Түпнұсқада оқыған әмбе қызық.
Материалды дайындаған Перизат Сариева,
«Орал өңірі»
