Обложка статьи

Прицел на нобелевку

Ежегодная Нобелевская неделя завершилась 8 октября. Дарья ЛАМПАДОВА разбиралась, за что в этом году дали премию по физике и химии, и выяснила, какое открытие станет достойным высшей исследовательской награды в будущем. Ловите идеи, может быть, когда-нибудь лауреатом станет выпускник Университета ИТМО?.. 

Физика: «За революционные открытия в области лазерной физики»

Премию по физике за создание оптического пинцета и усиление оптических импульсов получили американец Артур Эшкин, француз Жерар Моро и Донна Стриклэнд из Канады. Артур Эшкин создал оптический пинцет — высокоточный инструмент для изучения самых маленьких объектов на Земле. Лазерными лучами этого устройства можно захватывать атомы, вирусы, частицы и другие объекты. Моро и Стриклэнд получили премию за разработку «метода генерирования высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов». Благодаря этому методу усиления импульсов проводят высокоточные хирургические операции, в частности для коррекции зрения.

— Возможно, Нобелевская премия по физике ждет тех, кто реализует идею лазерного управляемого термоядерного синтеза. Хотя она уже известна, и потрачено много сил на ее достижение, пока проблем больше, чем идей их преодоления…
Лазерно-индуцированная микроплазма (ЛИМП) образуется при фокусировке пучка на границу твердой прозрачной среды и сильно поглощающей мишени (графита) в условиях плотного контакта между ними. Такая микроплазма — прекрасное орудие обработки поверхности любой прозрачной среды. Помимо этого, на острие сфокусированного пучка фемтосекундного лазера концентрируется огромная мощность — сверхбольшие плотности, полученные в очень узкой области спектра и сверхсильные световые поля с напряженностями, близкими к внутриатомным, что может создать условия для получения, например, искусственной шаровой молнии. Я думаю, еще одну Нобелевскую премию могут получить те, кто раскроют природу шаровой молнии и научатся ею управлять. Уже сейчас подобием такой «микрошаровой молнии» можно назвать ЛИМП, созданную в международной научной лаборатории лазерных микро- и нанотехнологий и систем Университета ИТМО.

Вадим Павлович Вейко, профессор факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники, руководитель международной научной лаборатории лазерных микро- и нанотехнологий и систем

Химия: «За направленную эволюцию ферментов»

Нобелевские лауреаты по химии Фрэнсис Арнольд, Джордж Смит и Грегори Винтер получили премию за исследования направленной эволюции ферментов применительно к изучению мутаций и лечению различных заболеваний. Фрэнсис Арнольд занимается изучением направленной эволюции ферментов с 1993 года. Ее метод заключается во внесении мутации в белки и отборе самых активных ферментов и белков с повышенной устойчивостью к внешним катализаторам. Вагнер и Смит изобрели методику фагового дисплея. Она заключается в получении новых белков посредством инфицирования бактерий генно-модифицированными вирусами. Новые белки обладают заданными свойствами, например, позволяют лечить ревматизм или заболевания кишечника.


— Фрэнсис Арнольд «натренировала» белковые ферменты ускорять реакции, не найденные в природе, что открывает возможность использовать белки теоретически в любых химических превращениях. На практике также получили известность ее работы по созданию углерод-кремниевой связи и циклопропана. В свою очередь, Джордж Смит — пионер технологии фагового дисплея. Она была подхвачена многими лабораториями для создания белков, способных связывать любые заданные молекулы. В том числе, Грегори Винтер использовал подход для производства человеческих (взамен животных) антител для терапии. Например, препарат адалимумаб применяется для лечения аутоимунных заболеваний. Похожая технология, называемая SELEX, существует для получения ДНК, РНК и пептидов с заданными свойствами, например аптамеров — аналогов антител, или дезоксирибозимов — ДНК аналогов ферментов. Технология проще и доступнее, чем эволюция белков, отмеченная премией в этом году, и может оказаться достойна высшей исследовательской награды, когда ее результаты найдут более значимое практическое применение.

Дмитрий Колпащиков, профессор Университета Центральной Флориды, профессор Университета ИТМО, руководитель группы Молекулярной робототехники и биосенсорных систем Международной лаборатории SCAMT
 

Материал опубликован в газете «Мегабайт»

8 ноября 2018

Еще почитать по теме

Обложка статьи
Дополнительные органы внутри нас
В сентябре в Journal of Anatomy вышла статья австралийских ученых. В ней исследователи предполагают, что к концу XXI века у всех людей появится дополнительная предплечевая артерия. С точки зрения хирургии ее можно будет использовать для пересадки в другие части тела.
Обложка статьи
Дополнительные органы внутри нас
В сентябре в Journal of Anatomy вышла статья австралийских ученых. В ней исследователи предполагают, что к концу XXI века у всех людей появится дополнительная предплечевая артерия. С точки зрения хирургии ее можно будет использовать для пересадки в другие части тела.