Нобелевская лекция лауреата - венец торжества
Так сложилось, что чуть ли не сорок лет я работал — и по мере сил продолжаю работать — над проблемой пространственной структуры белков, длинных молекулярных цепочек, играющих чрезвычайно важную роль в организме. Белки ускоряют течение биохимических реакций, служат строительными блоками живых клеток, регулируют обмен веществ — всего не перечислишь. Их свойства как биологических молекул обусловлены тем, как эти цепочки свертываются в трехмерные формы, одни и те же для каждого белка данного типа. Если знать, как те или иные белки свернуты, можно понять, как протекают многие жизненные процессы, и попытаться управлять ими.
Этапы изучения пространственной структуры белков отмечены многими Нобелевскими премиями. «Увидеть» строение белков в их кристаллическом состоянии можно в принципе с помощью рентгеновских лучей, и первые удачные результаты принесли награды Максу Перуцу и Джону Кендрью в 1962 году. Имена эти стали легендарными для молодых научных работников за железным занавесом — только в девяностые на одной из конференций мне удалось услышать выступление Перуца. Ветеран был уже очень стар и хрупок, но его идеи, иллюстрированные рисунками от руки на бумаге в клеточку, по-прежнему привлекали внимание. Следующую «нашу» премию получил в 1974 году Пол Флори — он разработал теоретические методы описания полимеров; некоторые из них подходили и для белков. Это же направление развивалось тогда и в СССР М.В. Волькенштейном, Т.М. Бирштейн и О.Б. Птицыным — и Флори очень высоко оценивал их работы. Труднее давалась рентгеноскопия белков, встроенных в наружные мембраны клеток; тем значительнее был успех лауреатов Нобелевской премии 1988 года Иоганна Дайзенхофера, Хартмута Михеля, а также Роберта Хубера, с которым мне довелось не раз встречаться и дискутировать. Метод определения трехмерной структуры белка не в кристалле, а в более естественной среде, в растворе, разработал Курт Вютрих (Нобелевская премия 2002 года) — еще один лауреат, знакомый мне не понаслышке. И наконец, в 2012 году премия была присуждена Роберту Лефковицу и Брайану Кобилке за экспериментальные исследования особых мембранных белков-рецепторов, которые определяют эффективность многих лекарственных препаратов, а значит, действенность лечения.
Рецепторы эти — тот самый тип белков, пространственные формы которых мои коллеги и я пытались предсказать с помощью компьютерного моделирования. Что-то из этих предсказаний подтвердилось, что-то нет, но работы новых нобелевских лауреатов — особенно Кобилки — подвели черту под нашими теоретическими исследованиями, сделав некоторые из них, по существу, ненужными: если можно установить структуру рецептора экспериментально, зачем создавать умозрительные компьютерные модели? Казалось бы, поводов радоваться у биофизиков-теоретиков вроде меня нет, но тем-то и хороша наука, что правильно поставленный эксперимент в первую очередь указывает на области, ему недоступные. Подчеркивая тем самым важность моделирования. Так что праздновать есть все основания.
Прежде чем получить свою премию, каждый лауреат должен посмотреть в глаза Альфреду Нобелю
К тому же праздновать нобелевские лауреаты тоже умеют, иногда даже выходя за строгие рамки протокола. В 2009 году премия по химии была присуждена Аде Йонат и ее коллегам за расшифровку пространственной структуры рибосомы — огромного по молекулярным масштабам образования, включающего в себя несколько белков и нуклеиновых кислот, называемых иногда молекулами жизни. А в 2002 году профессор Йонат любезно согласилась прочесть часовую лекцию на одном из заседаний Европейского пептидного симпозиума (пептиды — это коротенькие белки) в Сорренто. Ее доклад должен был открывать утреннюю сессию последнего дня симпозиума, а предыдущий вечер завершился, как водится, длительным банкетом — с неаполитанскими винами, фирменным лимонным ликером и тарантеллой. Поэтому участники, собравшиеся утром с некоторым трудом, снисходительно отнеслись к пятиминутному опозданию доктора Йонат, особы весьма симпатичной, но несколько рассеянной. Однако прошло еще пять минут, потом десять — Ады Йонат в зале не было. Несколько рассерженный председатель заседания — он же автор этих строк — собрался уже предоставить слово следующему оратору, но итальянские устроители симпозиума попросили все же дождаться обещанного выступления. Пришлось, поминая в душе нелестными словами загулявшую докладчицу, выступить в роли конферансье — заполнить паузу объявлениями оргкомитета и воспоминаниями о том, какие еще казусы бывали на разных конференциях. Наконец через полчаса после положенного профессор Йонат появилась, слегка заспанная, но по-прежнему очаровательная, и, как будто ничего не случилось, приступила к лекции. Лекция оказалась очень интересной, и председатель не стал упрекать будущего нобелевского лауреата за нарушение расписания — что, как выяснилось через семь лет, было весьма дальновидным.
Григорий Никифорович, биофизик, доктор биологических и кандидат физико-математических наук. Главный научный сотрудник компании MolLife Design LLC. С 1991 по 2008 год профессор биохимии и молекулярной биофизики университета Вашингтона в Сент-Луисе (Миссури). Автор трех научных монографий и около 150 статей. Живет в Сент-Луисе, США
Вообще-то премия по химии — обозначение во многом условное: функционирование тех же белковых рецепторов является предметом и молекулярной биологии, и биофизики, и даже молекулярной медицины. Но в этом году Нобелевской премии «по физиологии и медицине» удостоены Джордж Гердон и Синъя Яманака за работы по так называемым стволовым клеткам. Клетки эти обладают замечательным свойством — из них при соответствующем воздействии различных химических и биологических факторов можно вырастить любые другие типы клеток, необходимые для построения организма. Стволовые клетки в избытке представлены в человеческом зародыше: именно из них по мере его роста природа формирует различающиеся между собой клетки кожи, рук, ног, печени и всех других органов. Это природа, но легко себе представить, какую перспективу имеет направляемое человеком искусственное выращивание различных типов клеток — вплоть до целых органов, пригодных для пересадки. Исследования еще не вышли из начальной стадии, но уже за несколько лет до нынешнего решения Нобелевского комитета стволовые клетки попали на первые страницы газет. Администрация президента США Джорджа Буша запретила федеральное финансирование усилий по получению новых линий стволовых клеток: ведь это было связано с использованием абортированных зародышей, то есть, по мнению многих религиозных деятелей, с убийством. Президент Обама приостановил этот запрет, а Верховный суд США впоследствии нашел его незаконным.
Нобелевские премии 2012 года показали, что наука повернулась лицом к человеку — или к человеческому организму — и снова вселяет надежду на лучшее будущее, как и в начале нобелевской эры, когда первыми (и, увы, последними) российскими лауреатами по физиологии и медицине стали Иван Павлов (1904 год) и Илья Мечников (1908 год). Даже физики как будто занялись проблемами, далекими от военных, — формулировка премии Сержа Ароша и Дэвида Вайнлэнда была достаточно абстрактной: за «измерение и манипулирование индивидуальными квантовыми системами».
Зато Нобелевская премия мира достигла, по-видимому, предела бессмысленности: наградив террориста Арафата, Альберта Гора, спекулирующего на «глобальном потеплении», и ничего к тому моменту для мира не сделавшего Барака Обамы, норвежский комитет на этот раз присудил премию Европейскому союзу — конгломерату с населением более 500 млн. Следующий шаг, надо полагать, — награда всей планете Земля, чтобы каждый из нас с полным правом смог почувствовать себя лауреатом Нобелевской премии.
Физики тоже пьют
Ричард Фейнман, физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии
«…Бесспорно, что, внимaтельно взглянув в бокaл винa, мы поистине откроем целый мир. В нем и физические явления (искрящaяся жидкость, испaрение, меняющееся в зaвисимости от погоды и вaшего дыхaния, блеск стеклa), и aтомы (о которых нaм говорит уже нaше вообрaжение). Стекло — это очищеннaя горнaя породa; в его состaве кроются секреты возрaстa Вселенной и рaзвития звезд. А из кaкого удивительного нaборa реaктивов состоит это вино! Кaк они возникли? Тaм есть зaквaскa, ферменты, вытяжки и рaзные другие продукты. Ведь в вине скрывaется большое обобщение: вся жизнь есть брожение. Изучaя химию винa, нельзя не открыть, кaк это и сделaл Луи Пaстер, причины многих болезней. Сколько жизни в этом клaрете, если он нaвязывaет нaшему сознaнию свой дух, если мы должны быть столь осторожны с ним! Нaш огрaниченный ум для удобствa делит этот бокaл винa, этот мир нa чaсти: физику, биологию, геологию, aстрономию, психологию и т.д., но ведь природa нa сaмом деле никaкого деления не знaет! Дaвaйте же и мы сольем это воедино, не зaбывaя все же, что мы увидели. Пусть этот бокaл винa достaвит нaпоследок еще одно нaслaждение: выпить его и обо всем позaбыть!»
Фейнмановские лекции по физике. Современная наука о природе, законы механики. Параграф 7.