За что только премии дают

О нобелевских премиях этого года в области естественных наук уже можно прочитать фактически где угодно: мы опять опоздали. Любознательный читатель может узнать, например, что ученые, удостоенные премии по медицине, придумали, как продлить жизнь богатым мироедам, не перемалывая для этого в блендере нерожденных детей. Нобелевские физики сделали часы для рыбалки. Меньше всего повезло лауреатам по химии: их объявляли последними, и у популяризаторов кончилась фантазия: «Джи-сопряженные рецепторы», и просто запомните, что это важно.

Представляю себе, как бы озверел Серж Арош, если бы ему сказали, что он изобрел кое-что для улучшения качества GPS. Ну да ладно.

Рискну предположить, что нобелевские лауреаты вообще не думали о том, чтобы что-то улучшать. Я думаю, они делали все это, чтобы было что рассказать теплой летней ночью девушкам на морском берегу, и чтобы у девушек глаза темнели и влажнели от понимания волшебства жизни. Потому что на самом деле все эти открытия — совершенно волшебные вещи. То есть сами открытия никто все равно не поймет, но хотя бы скажем по-нормальному, о чем это.

1. Стволовые клетки

Кто-то думает, что он произошел от прабабушки, потом шимпанзе, и в конце концов от ланцетника. Это не совсем так: большинство клеток прабабушки, побыв прабабушкой, просто перестали существовать, порадовавшись солнышку и теплу отведенное им судьбой время. У той клетки прабабушки, от которой вы произошли, другая, аскетическая судьба: она жила в утробе, во влажной темноте. Потом она была оплодотворена, прошла всего пару десятков делений и снова притаилась в темноте, уже в бабушке — до оплодотворения. Потом опять несколько делений в маме, оплодотворение, и вдруг — фейерверк красок и ощущений! Из клетки получились вы.

Эту линию можно продолжить назад дальше, до ланцетника, до иглокожих, черт знает как далеко вглубь веков. Пара десятков делений — оплодотворение — еще деления — и все это внутри неведомых тварей, без лучика света, без контактов с внешним миром, сотни миллионов лет. Все ради того, чтобы в конце расцвести вами — и умереть. Не цепочка предков, все меньше похожих на вас, а длинная череда совсем не похожих на вас клеток, не знавших даже, в морской звезде они зреют или в первобытной рыбине. Вот это и есть тот самый «ствол», из-за которого клетки называют «стволовыми». А вы — листья, цветы и плоды. И — конец истории, тупик. Ствол пошел дальше, но это уже не вы.

Ну так вот: лауреаты этого года просто придумали, как взять кусочек вас и сделать так, чтобы из этого кусочка снова начал расти бесконечный, бессмертный ствол. И если вас не затошнило от величественности этой затеи, они наверное зря старались. А новая печень для богатого алкоголика — лишь побочный продукт этой прекрасной истории.

2. G-сопряженные рецепторы

Сперва открыли G-белки — кажется, у дрожжей. Да-да, вся эта механика есть и у нас, и у дрожжей, и у амебы — рецепторы там, правда, разные, но принцип действия природа придумала, похоже, раз и навсегда. И принцип этот называется сигнальной трансдукцией. Дело в том, что клетка (или организм) — это просто мешок, в котором происходят химические реакции, у него нет ушей и глазок, и он никак не может догадаться, что происходит снаружи. Сигнальная трансдукция — это передача сигналов извне. Например, сигнал «мне сладко». Или более сложный сигнал «эта девушка так ослепительно пахнет кардамоном, что я чувствую странную тяжесть в животе» — именно так. И ощущения запахов, и сперматогенез (и девушкина овуляция, кстати, тоже) завязаны на тот же самый механизм сигнальной трансдукции и те же самые G-сопряженные рецепторы. И все то, что потом у вас с этой девушкой произошло, тоже достигло вас через рецепторы, осязательные, вкусовые, зрительные, гормональные, всевозможные.

И вот нобелевские лауреаты-химики как раз и разобрались, как в точности устроен такой рецептор. Как молекула гормона изменяет рецептор, рецептор вешает на G-белок гуанидин-трифосфат, от этого белок разваливается на субъединицы и идет, весь активный такой, в клетку, включать там разные гены и запускать реакции. Если «репликация ДНК» — это тайный механизм жизни, то G-сопряженные рецепторы — это жизнь и есть: если б не они, вы бы ни за что не догадались, что действительно живете.

Ну да, конечно, и еще они — мишени как минимум для половины известных человечеству лекарств.

3. Квантовые состояния

С премией по физике дела хуже всего, потому что она за квантовую механику, которую не понимают даже сами квантовые механики (а я и подавно). Они знают, как что-то посчитать, но у них почти никогда не получается не то что увидеть, а даже представить себе, как оно все работает на самом деле. Это потому, что квантовые эффекты почти не проявляются в нашей обычной жизни. А не проявляются они потому, что, во-первых, мы имеем дело со сложными ансамблями частиц, а во-вторых, частицы эти постоянно получают и теряют энергию, переходя из одного состояния в другое. Если у вас вчера было 50 друзей, а сегодня 36, и из них 28 прежних и 8 новых — вы не знаете, что такое «дружба» и что такое «одиночество».

Чтобы узнать, надо так: был один друг, а стало ни одного. Или наоборот. Так и с квантовой механикой: чтобы понять, что такое «материя» и «пустота», что такое «есть» и «нету», надо возиться на минимуме, в самых низких энергетических состояниях, 0 — 1. Вода остывает, теряет энергию и превращается в красивые снежинки. Материя, если к ней никто не пристает, тоже превращается в своего рода кристалл, очень упорядоченный. Тиканье частицы между двумя состояниями — это периодическая структура, как у кристалла, только во времени, а не в пространстве. Там, у этих оставленных всеми в покое частиц, и других чудес не счесть. И вот есть физики-экспериментаторы, которые умеют наблюдать (даже не представлять себе, а прямо наблюдать!) подобные квантово-механические штуки, которые позволяют краешком глаза подглядеть, как оно все устроено на самом деле. И за это получают Нобелевки.

А GPS-навигатор им не очень нужен: они и ездят-то из дому на работу, с работы домой. А куда еще ездить, если на работе такая фантастическая игрушка есть. Которую, кстати, можно использовать для создания сверхточных часов.

А никто еще не писал, что мама нобелевского лауреата Сержа Ароша родом из Одессы? Тогда я этим и закончу.