17 октября 2025
Поделиться этой статьейЧасть 1
Нобелевская неделя 2025 года — главная серия международных научных и культурных событий осени, в ходе которой объявляются лауреаты одной из самых престижных наград в мире.
Учреждённые по завещанию шведского изобретателя и предпринимателя Альфреда Нобеля, премии ежегодно присуждаются за выдающийся вклад в науку, литературу и укрепление мира. Каждый октябрь внимание всего мира обращено к Стокгольму и Осло, где объявляют имена новых лауреатов — учёных, писателей и общественных деятелей, чьи открытия и идеи меняют человечество.
Впервые Nazarbayev University запускает собственный проект в рамках Нобелевской недели: профессора NU ежедневно будут объяснять суть открытий и идей лауреатов на доступном языке, показывая их значение для общества и будущего науки.
В ближайшие дни октября будут объявлены новые имена лауреатов:
6 октября — физиология и медицина
7 октября — физика
8 октября — химия
9 октября — литература
10 октября - премия мира
13 октября - премия по экономике
NU объединяет ведущих учёных из семи школ, охватывающих широкий спектр дисциплин - от естественных, инженерных и медицинских наук до социальных, гуманитарных и бизнес-направлений. Благодаря такому междисциплинарному подходу NU выступает источником экспертного знания, объединяя фундаментальные исследования и общественное просвещение.
Итак, начнём. Экспертные комментарии профессоров NU представлены в обратном хронологическом порядке - от самых недавних объявлений лауреатов Нобелевской премии к первым. Первая часть охватывает премии по медицине, химии и физике, а вторая - размышления о наградах по литературе, миру и экономике.
Октябрь 8 - Химия
Следующим спикером стал д-р Манникс П. Баланай, ассоциированный профессор и директор программы PhD по химии в NU. Он объясняет научную значимость открытия, удостоенного Нобелевской премии по химии 2025 года, и рассказывает, как оно продвигает наше понимание вещества на молекулярном уровне.
Революция в химии: Нобелевская премия 2025 года отмечает пионеров металлоорганических каркасов (MOF)
Нобелевская премия по химии 2025 года присуждена профессору Сусуму Китагава (Киотский университет, Япония), профессору Ричарду Робсону (Мельбурнский университет, Австралия) и профессору Омару М. Яги (Калифорнийский университет в Беркли, США) за их новаторские исследования класса материалов, известных как металлоорганические каркасы (MOF, Metal–Organic Frameworks).
Эти материалы можно представить как микроскопические губки, состоящие из атомов металлов, соединённых органическими молекулами и образующих структуры с крошечными порами внутри. Уникальность MOF заключается в том, что эти поры можно специально «спроектировать» — чтобы они улавливали, хранили или взаимодействовали с определёнными веществами. Несмотря на свою лёгкость, некоторые MOF обладают настолько большой внутренней поверхностью, что один грамм материала мог бы покрыть целое футбольное поле, если бы его расправить в плоскость.
MOF находят множество практических применений, влияющих как на повседневную жизнь, так и на будущее нашей планеты. В области чистой энергетики они могут накапливать газы, такие как водород и метан, рассматриваемые как альтернативы ископаемому топливу. Они также эффективно улавливают углекислый газ из атмосферы или промышленных выбросов, что делает их важным инструментом в борьбе с изменением климата.
В медицине MOF используются как носители лекарственных веществ, обеспечивая их постепенное и целенаправленное высвобождение в организме — это повышает эффективность терапии и снижает побочные эффекты. Кроме того, MOF применяются в чувствительных сенсорах для обнаружения заболеваний, вредных химикатов или токсинов в окружающей среде. В промышленности они ускоряют химические реакции более энергоэффективным способом, что полезно при производстве лекарств, топлива и других веществ. Также MOF исследуются для использования в батареях, солнечных установках и системах очистки воды. Учёные объединяют их с другими материалами, чтобы сделать структуры более прочными и долговечными, а некоторые даже наносят MOF на микроскопические устройства для электроники и сенсорики.
Одно из самых впечатляющих достижений MOF заключается в том, что они объединили учёных из самых разных областей — химиков, инженеров, физиков и медиков - для создания реальных решений глобальных проблем. Хотя остаются вызовы, такие как стоимость и долговременная стабильность, потенциал MOF огромен. Это всё ещё относительно молодая технология, но сфера её применения стремительно расширяется.
Каждый из лауреатов внёс ключевой вклад в развитие MOF. Профессор Китагава разработал «гибкие» MOF, способные реагировать на изменения окружающей среды и демонстрирующие поток газов и структурную эластичность. Профессор Робсон заложил основы трёхмерных координационных полимеров, которые вдохновили развитие сложных архитектур MOF. Профессор Яги предложил систематический подход — «ретикулярную химию» (reticular chemistry), позволивший конструировать тысячи структур MOF на основе прочных молекулярных связей. Его подход превратил MOF в одну из самых динамично развивающихся областей современной науки о материалах.
Признавая достижения профессоров Китагава, Робсона и Яги, Нобелевский комитет отметил не просто научное открытие, но и новый мощный способ проектирования материалов для решения глобальных вызовов — таких как чистая энергетика, изменение климата, здравоохранение и охрана окружающей среды. Развитие MOF стало важным этапом в эволюции науки о материалах и наглядно показало, как химия может служить основой для создания более устойчивого и технологически продвинутого будущего.
7 октября – Физика
Следующим спикером стал профессор Сергей Бубин, Департамент физики Школы естественных, социальных и гуманитарных наук NU. Он комментирует Нобелевскую премию по физике 2025 года, объясняя суть прорывного открытия и его значение для понимания фундаментальных законов природы.
Квантовые эффекты, макроскопический масштаб и Нобелевская премия по физике 2025 года
Квантовая механика известна своей «странностью». Как однажды заметил Ричард Фейнман: «Если вы думаете, что понимаете квантовую механику, значит, вы её не понимаете». Действительно, поведение квантовых частиц часто противоречит нашему интуитивному представлению о мире, основанному на повседневном опыте. Например, частица, находящаяся в потенциальной яме, может обладать только определёнными дискретными уровнями энергии; частица может «просочиться» сквозь потенциальный барьер (стену), который она не должна была бы пересечь по классическим законам; или две частицы могут оставаться загадочным образом запутанными, независимо от расстояния между ними.
Подобные явления, хотя и фундаментальны, обычно ограничены микромиром - атомами, молекулами и ядрами, - системами, невидимыми невооружённым глазом и состоящими лишь из нескольких частиц. В повседневной жизни мы, конечно же, не видим людей, проходящих сквозь стены.
Долгое время ученых волновал и до сих пор волнует вопрос: может ли квантовое поведение проявляться на макроскопическом уровне? Насколько большим может быть объект, чтобы он всё ещё обладал чётко выраженными квантовыми свойствами? Этот вопрос восходит к истокам квантовой теории и знаменитому мысленному эксперименту с кошкой Шрёдингера - абсурдной и даже комичной, на первый взгляд, идее квантовой системы, которая одновременно и жива, и мертва.
Нобелевская премия по физике 2025 года присуждена Джону Кларку (John Clarke), Мишелю Деворе (Michel Devoret) и Джону Мартинису (John Martinis) за новаторские эксперименты, проводившиеся с 1980-х по 2020-е годы, которые продемонстрировали несомненные квантовые эффекты — туннелирование и квантование энергии — в системах, достаточно больших, чтобы держать их в руке. Учёные показали, что при определённых условиях макроскопическое количество заряженных частиц, движущихся по электрической цепи, может вести себя коллективно, как единая квантовая частица, охватывающая всю цепь.
В их экспериментах система подготавливалась в состоянии, при котором электрический ток течёт без напряжения - это классически устойчивое состояние, «запертое» за энергетическим барьером. Удивительно, но система проявляла свою квантовую природу, протуннелировав через этот барьер и самопроизвольно переходя в состояние с конечным напряжением. Этот переход можно было зафиксировать напрямую по появлению измеримого напряжения. Кларк, Деворе и Мартинис также подтвердили, что система подчиняется строгим законам квантовой механики: её энергия квантована, то есть она может поглощать или излучать только определённые порции энергии.
До этих открытий макроскопические квантовые явления были известны лишь в виде коллективных эффектов, таких как сверхпроводимость, сверхтекучесть, квантование магнитного потока и эффект Джозефсона. Хотя их часто называют «макроскопическими квантовыми явлениями», на деле они являются проявлением упорядоченности, возникающей из согласованного поведения множества микрочастиц. В отличие от этого, системы, исследованные Кларком, Деворе и Мартинисом, продемонстрировали подлинно коллективное квантовое состояние, в котором множество частиц действуют как единое целое.
Их прорывные эксперименты заложили фундамент современных направлений — квантовых сенсоров, квантовой обработки информации и квантовых вычислений. Созданные ими сверхпроводящие кубиты сегодня составляют основу некоторых прототипов квантовых компьютеров. Благодаря их пионерским работам мечта о масштабируемых и устойчивых к ошибкам квантовых вычислениях, когда-то казавшаяся невозможной, теперь выглядит вполне достижимой.
6 октября/2025 – Медицина
Первым спикером стал профессор Антонио Сарриа-Сантамера, и.о. декана школы медицины NU. Он объясняет, почему открытие в области иммунологии, отмеченное Нобелевской премией по физиологии и медицине в 2025 году, стало переломным моментом для науки и медицины.
Присуждение Нобелевской премии по физиологии и медицине 2025 года Мэри Э. Бранкоу, Фреду Рамсделлу и Шимону Сакагучи за исследования периферической иммунной толерантности стало важной вехой в иммунологии, углубив наше понимание того, как иммунная система умеет сдерживать саму себя, чтобы не атаковать здоровые ткани организма.
Иммунная система - это естественная защитная система организма. Она оберегает нас от инфекций, вызванных бактериями, вирусами и другими опасными агентами. Работает она через сложную «армию» клеток и молекул, которые способны различать, что принадлежит организму («своё»), а что является чужеродным («чужое»).
Однако для нормальной работы эта система должна быть строго сбалансирована. Если она слишком слаба - инфекции и опухоли распространяются бесконтрольно. Если же она чрезмерно активна - иммунитет начинает атаковать собственные ткани организма, вызывая аутоиммунные заболевания, такие как диабет 1 типа, ревматоидный артрит или рассеянный склероз.
Мэри Бранкоу, Фред Рамсделл и Шимон Сакагачи выяснили, как иммунная система предотвращает такие «самоатаки». Они открыли особый тип клеток — регуляторные Т-клетки (Tregs) и ключевой ген FOXP3, которые действуют как «миротворцы» иммунитета. Они позволяют организму выстраивать защиту, достаточно сильную для борьбы с инфекцией, но при этом не разрушающую собственные ткани.
В конце 1980-х и 1990-х годов Сакагачи первым выявил эти клетки у мышей и показал, что они способны подавлять вредные иммунные реакции. Он доказал, что регуляторные Т-клетки несут уникальный белок Foxp3 — своего рода «идентификационный знак». Без него иммунная толерантность рушится, что приводит к развитию аутоиммунных заболеваний. Это открытие доказало, что Tregs являются активными подавителями воспаления.
Развивая эти исследования, Бранкоу и Рамсделл занялись человеческой генетикой. Они обнаружили мутации в гене FOXP3, которые вызывают редкое, но тяжёлое заболевание — синдром IPEX. При нем у мальчиков вскоре после рождения возникают тяжёлые аутоиммунные атаки на кишечник, кожу и эндокринную систему. Эти работы показали прямую связь между дефектами Tregs и реальными болезнями, а также открыли путь к новым методам лечения — от генной терапии до препаратов, усиливающих активность регуляторных Т-клеток.
Аутоиммунными заболеваниями страдает более 10% населения планеты. Сегодня они не излечиваются, а лишь контролируются с помощью противовоспалительных средств или иммуносупрессантов, которые ослабляют иммунитет и делают пациентов уязвимыми для инфекций. Открытия лауреатов Нобелевской премии открывают путь к более умным и прицельным подходам:
Как подчеркнул Нобелевский комитет, эти открытия «открыли новые пути для разработки терапии аутоиммунных заболеваний, аллергий и рака», что демонстрирует их поистине универсальное значение.
