Шведский химик-экспериментатор Альфред Нобель, известный своими 355 патентами, а также изобретением динамита и учреждением Нобелевской премии, завещал значительную часть своего состояния в ноябре 1895 года для финансирования наград за выдающиеся достижения в области науки. Завещание определяло пять областей, за достижения в которых должны были присуждаться премии: физика, химия, медицина, литература и движение за мир, отмену или сокращение постоянных армий. В 1968 году к ним добавилась экономика.
В современном мире объявление лауреатов Нобелевской премии является одним их самых ярких событий года в мире науки. Ученые, представители СМИ и аналитики делают прогнозы, кто станет победителем в каждой из номинаций. В 2023 году прогнозы сбылись — премия достанется предсказанным лауреатам. На самом награждении 10 декабря в Стокгольме (в день смерти Нобеля) победители получают диплом, золотую медаль и денежную премию, которая в этом году составит 11 млн. шведских крон — это около $1 млн долларов.
Химия
Премию по химии присудили Мунги Бавенди, Луису Брюсу и Алексею Екимову за «открытие и синтез квантовых точек». По сути, квантовые точки — это наночастицы, цвет и длина света которых зависит не от их химического состава, а от размера. Если такая частица чуть больше, то и длина волны света больше. А если меньше, то и излучение становится ближе к коротковолновой стороне. Но это работает только в том случае, если размер наночастицы сопоставим с длиной волны. То есть частицы должны быть настолько малы, что их размер определяет их свойства.
Впервые такие свойства квантовых точек обнаружил в 1981 году советский физик Алексей Екимов и его коллега Алексей Онущенко. Алексей Екимов с 1999 года работает в США в компании Nanocrystals Technology Inc. Он окончил кафедру молекулярной физики Ленинградского государственного университета и в 1976 году был награжден Государственной премией СССР за свою научную деятельность.
Луис Брюс вторым обнаружил тот же эффект у наночастиц, плавающих в жидкости. И уже его ученик, Мунги Бавенди, в начале 1990-х смог подобрать нужную комбинацию растворителей и температурный режим, чтобы получать нанокристаллы точно нужного размера и с нужными свойствами.
Сегодня квантовые точки используют для производства мониторов телевизоров и компьютеров, для создания микросхем, а также в медицине — для обнаружения опухолей.
Движение за мир, отмена или сокращение постоянных армий
Нобелевская премия мира в этом году присуждена иранской активистке и вице-президенту центра «Защитники прав человека» Наргес Мохаммади «за борьбу против угнетения женщин в Иране и за продвижение прав и свобод человека».
Наргес Мохаммади училась в Международном университете Казвина, где получила степень по физике. Уже в студенческой газете она писала статьи в поддержку прав женщин, из-за чего два раза была арестована на собраниях политической студенческой группы. Но она продолжала работать журналисткой в нескольких реформистских газетах и даже опубликовала книгу политических эссе. В 2003 году она присоединилась к Центру защитников прав человека, а после стала вице-президентом организации. Мохаммади всегда была сторонником массового гражданского неповиновения хиджаба в Иране, а также критиком программы хиджаба и целомудрия 2023 года.
Физика
Премию по физике заслужили Пьер Агостини, Ференц Краус и Анн Л’Юилье за «экспериментальный метод, который позволяет создавать аттосекундные импульсы света для изучения динамики электронов в материи».
Ученые нашли способ видеть процессы, которые длятся аттосекунды, то есть одну квинтиллионную долю секунды или 0,000000000000000001 секунды. Аттосекунда настолько коротка, что в секунде их столько же, сколько секунд прошло с момента рождения Вселенной. Чтобы увидеть процессы, которые происходят в мире электронов, нам не хватило бы обычного механического затвора фотоаппарата. Ведь чем быстрее процесс, который мы хотим запечатлеть, тем короче должен быть процесс выдержки — времени, в течение которого камера смотрит на мир. Поэтому здесь поможет физика, а точнее — взаимодействие света и вещества.
Первое исследование закономерности нелинейной оптики сделала Анн Л’Юилье. Она исследовала взаимодействие света с атомами благородных газов. А 1987 году она вместе с коллегами изучала, как атомы аргона реагируют на инфракрасное излучение высокой мощности. Л’Юилье обнаружила, что в результате их взаимодействия возникают дополнительные гармоники, то есть дополнительный выброс электронов. Ученая выяснила, что дополнительные гармоники испускают электроны атомов аргона: под действием излучения электрические поля атомов деформируются, и электроны на короткое время «выскакивают» из атома, получают дополнительную энергию, а затем переизлучают ее, проваливаясь назад. В результате возникает невероятно короткая вспышка ультрафиолета.
А вот отделением одного такого импульса от других и исходного инфракрасного излучения независимо друг от друга занимались Пьер Агостини и Ференц Краус. В 2001 году Агостини и его коллеги создали череду последовательных импульсов, каждый из которых длился лишь 250 аттосекунд. В том же году Ференц Краус научился отделять от такой череды одиночный импульс длиной 650 аттосекунд.
Благодаря открытиям физиков появился инструмент для исследования самых быстрых процессов в природе. Он поможет точнее понимать процессы в молекулах и кристаллах. Открытие аттосекундных импульсов может использоваться в электронике и медицинской диагностике для идентификации различных молекул.
Литература
Нобелевская премия по литературе в этом году присуждена Юну Фоссе из Норвегии «за новаторские пьесы и прозу, которые дают голос невыразимому».
Писатель дебютировал в 1983 году с романом «Красное, черное». Признание Юн Фоссе, правда, обрел в основном благодаря пьесам. Его произведения переведены на 40 языков и регулярно ставятся в театре. С получением премии Фоссе поздравили первые лица Норвегии, хотя его талант они оценили уже более 10 лет назад — с 2011 года драматургу предоставлена почетная резиденция на территории Королевского дворца в Осло.
Юн Фоссе пишет на новонорвежском языке, который появился во время движения за независимость Норвегии. Сейчас он малораспространен даже на территории самой страны, на нем говорит примерно 10% населения. Специалист по скандинавской литературе Ольга Дробот выделяет творчество Фоссе, называя его узнаваемым и уникальным: «Пьесы и романы Фоссе действительно отличает уникальный минималистичный стиль, особый ритм и отсутствие традиционных знаков препинания».
Медицина
Премию по физиологии и медицине присудили Каталин Карико и Дрю Вайссману «за исследования, которые лежат в основе мРНК-вакцин против COVID-19».
С 1990-х по 2010 год Каталин Карико и иммунолог Дрю Вайссман активно модифицировали нуклеозидные основания для разработки вакцины нового поколения на основе синтезированных матричных РНК (или мРНК). Ранее вакцины были основаны на убитых или ослабленных вирусах, но этот метод далек от совершенства: даже будучи ослабленным, живой вирус может спровоцировать серьезные осложнения, а убитый не всегда формирует долгосрочный иммунитет. Однако с развитием биотехнологий в качестве основы вакцины стали использовать не целые вирусы, а только их белки и фрагменты. Таким образом, они вызывали иммунную реакцию, но не могли размножаться.
В такой вакцине нет вируса, а есть только часть его генетической информации. Но исследования показали, что человеческий организм воспринимал синтезированные мРНК как полноценный вирус и отвечал сильной воспалительной реакцией. Из-за этого медики считали потенциал технологий на основе мРНК невысоким. Каталин Карико и Дрю Вайссман изменили химический состав нуклеозидов таким образом, что воспалительная реакция на мРНК почти полностью исчезла. Именно это открытие и позволило разработать вакцины против COVID-19.
Лауреаты нашли принципиально новый способ производства ослабленных вирусов. Карико и Вайсман попробовали использовать искусственную мРНК патогена, но синтетическая мРНК заставляла клетки продуцировать воспалительные белки.
Оставалось только понять, почему мРНК провоцировало воспаление. Оказалось, что клетки часто изменяют мРНК, добавляя к ее элементам различные метки. Так вот, метка псевдоуридина помогла ученым в исследовании. Искусственная мРНК с такой меткой не только не вызывала воспаления, но даже производила больше белка. Именно благодаря этому открытию вакцину против COVID-19 разработали «с беспрецедентной скоростью».
Экономика
Премия по экономике в этом году досталась Клаудии Голдин за «углубление представлений о результатах, которые получают женщины на рынке труда».
Профессор Гарвардского университета Клаудия Голдин получит Нобелевскую премию за первый полный отчет о доходах женщин на протяжении двух веков. Это исследование выявило ключевые причины гендерных различий на рынке труда. Оно показывает причины перемен и основные источники сохраняющегося гендерного неравенства.
По мнению Голдин, большая часть гендерного разрыва в доходах сегодня возникает с рождением первого ребенка. Подтверждается это тем, что разрыв в доходах мужчин и женщин начал сокращаться в 1960-х, когда появились первые оральные контрацептивы. Это доказывает, что исторически сложенное убеждение о том, что гендерный разрыв доходов обусловлен лишь образованием и выбором профессии — не абсолютно верен.
Клаудия Голдин с 1970-х годов занималась историей рынков труда. Работы исследовательницы показали, что статистика неверно показывает динамику гендерного экономического неравенства. Клаудия считает, что неэкономические факторы могут оказывать на экономику гораздо большее влияние, чем факторы экономические.
Премия по экономическим наукам — это первое и единственное дополнение к списку Нобеля. По завещанию самого Альфреда Нобеля, награду вручали за открытия в области физики, химии, физиологии и медицины, литературы и за деятельность по укреплению мира. Премия по экономике была учреждена в 1968 году Шведским государственным банком. Банк сам ежегодно выделяет Нобелевскому фонду сумму, равной Нобелевской премии. А сама премия по экономике традиционно завершает Нобелевскую неделю.
