Від акумуляторів для гаджетів до подолання бідності: за що цьогоріч вручали Нобелівську премію

Нобелівська премія – це одна з найпрестижніших нагород за наукові досягнення, визначні винаходи чи вагомий внесок в соціокультурний розвиток. Премію вручають у галузях медицини і фізіології, фізики, хімії, літератури, миру та економіки. За легендою, премії з математики не існує, через те, що дружина засновника премії, шведського підприємця і винахідника динаміту Альфреда Нобеля, пішла від нього до математика.

Перші премії вручили у 1901 році. Шведський нобелівський комітет вручає нагороди з медицини і фізіології, фізики, хімії, літератури та економіки, а Норвезький комітет – премії миру. Зазначимо, що премії з економіки вперше почали вручати у 1969 році. Нагороду приурочили до 300-річчя Банку Швеції.

Учені, відзначені премією, отримують золоту медаль з зображенням Альфреда Нобеля та грошову суму, яка варіюється в межах від одного до півтора мільйона доларів.

За що ж цьогоріч вручали Нобелівську премію, розбирався журналіст Прямого.

Медицина та фізіологія

Кому: Нобелівську премію з фізіології або медицини в 2019 році вручили американським вченим Вільяму Келін-молодшому і Грегу Семензу і британському дослідникові серу Пітеру Реткліффу за відкриття, “як клітини відчувають і адаптуються до доступності кисню”.

В чому суть: На початку 1990-тих в лабораторіях Семенза було відкрито HIF-1α білки. Головна функція HIF-білків – забезпечити виживання у вузькому діапазоні концентрації кисню. Якщо кисню занадто мало, в організмі не відбуватимуться обмінні процеси, і людина помре. Занадто велика концентрація кисню може бути згубною для організму, адже оксиген – це дуже сильний окислювач. Чим більше кисню, тим більше його активних форм виробляють мітохондрії. Це може привести до окислювального стресу. Тому необхідно підтримувати баланс. Білок HIF-1α знаходиться в центрі системи, що відповідає за адаптацію організму до різних концентрацій кисню.

Якщо багато клітин в тканини активують HIF-1α, це сигналізує про те, що вони мають потребу в кисні і організм прагне поліпшити його постачання. Саме так виявили цей білок, тому що його активація в клітинах судин збільшувала синтез гормону еритропоетину. Сам по собі кисень не збільшує концентрацію HIF-1α, вона більш-менш стабільна. Але HIF-1α постійно окислюється і модифікується – і врешті-решт руйнується протеосомою, тобто клітини його весь час під’їдають. Для його видалення необхідний кисень. Якщо кисню стає мало, рівень HIF-1α збільшується, і він встигає пролізти в ядро ​​і активувати потрібні гени. Це дуже витончений і рідкісний механізм регуляції, заснований на стабільності білка.

При гіпоксії (недостача кисню) потрібно дуже багато чого змінити в роботі самих клітин – зокрема, змінити кількість і активність мітохондрій в залежності від конкретних умов. Чи потрібно клітинам більше мітохондрій, щоб максимально ефективно використовувати залишки кисню, або, навпаки, варто зменшити їх кількість, тому що їх немає чим годувати? HIF-1α допомагає клітинам приймати відповідні рішення. Він робить це не напряму, а через зміну активності відповідних генів.

Чому це важливо: Відкриття вчених дуже важливе для боротьби з хворобами, пов’язаними з недостатністю кисню, наприклад ішемічна хвороба серця, інфаркт та інсульт.

Інший напрямок досліджень HIF-1α описані в роботах Вільяма Келіна-молодшого і Пітера Реткліффа, дозволяє зрозуміти, як функціонує цей білок, що можна використати для боротьби з онкологічними захворюваннями.

Фізика

Кому: Нобелівську премію з фізики отримали канадський науковець Джим Піблс “за теоретичні відкриття в фізичної космології” і тандем швейцарський дослідників – Мішель Майор і Дідьє Кело “за відкриття екзопланети, що обертається довкола зірки сонячного типу”.

В чому суть: Половина премії вручена Джиму Піблсу за теоретичні дослідження в галузі космології. За свою довгу і плідну кар’єру дослідник встиг зробити внесок у практично в усі ключові галузі космології, які зараз безпосередньо пов’язані зі спостереженнями. У Піблса є роботи по реліктовому випромінюванню, враховуючи знаменну теоретичну роботу з первинного нуклеосинтезу, а також цілий комплекс робіт з повномасштабної структури Всесвіту і її еволюції.  Також, він вивчав роль космологічної сталої, яка пов’язана з динамікою розширення Всесвіту. Загалом, його вплив поширився на значну частину теоретичних моделей, які пов’язують результати експериментів чотирьох основних напрямів наглядової космології. Фактично, це один з батьків-засновників космології.

Другу половину премії отримали  Мішель Майор і Дідьє Кело за відкриття першої екзопланети, що обертається навколо сонцеподібної зірки. Сьогодні астрофізика екзопланет – галузь, яка найдинамічніше розвивається останнім часом. Ще тридцять років тому ми не знали жодної планети за межами Сонячної системи, а сьогодні нам відомо кілька тисяч підтверджених екзопланет і ще десятки тисяч кандидатів. І перші суттєві кроки в цій галузі належать саме Майору і Кело. Їх відкриття, дає розуміння, як функціонують екзопланети.

Чому це важливо: Фундаментальні дослідженні не повинні давати швидко результату. Що стосується конкретно досягнень цьогорічних нобелівських лауреатів, то відкриття екзопланет – це дає здатність розуміти, що у Всесвіті існують інші планети.Без внеску Майора і Кело теорія походження Сонячної системи була б не довершеною. Завдяки їх дослідженням ми можемо проєктувати їх й дізнаватись, як виникла так чи інша планета.

У свою чергу Піблз — один із засновників космології, тобто творець цілого напрямку в астрономії. Піблз досліджував реліктове випромінювання, яке залишилося ще від епохи Великого вибуху, темну матерію, взагалі будову Всесвіту. Його праці дають змогу зрозуміти, як виник і як влаштований Всесвіт.

Хімія

Кому: Нобелівську премію з хімії в 2019 році отримали американець Джон Гуденаф, британець Стенлі Віттінгем і японець Акіра Йосіно “за розробку літієво-іонних батарей”.

В чому суть: Всі троє Нобелівських лауреатів внесли величезний внесок в розвиток технології літієво-іонних акумуляторів. Все почалося з робіт Стенлі Віттінгема, який ще в 1970-х роках створив прообраз літієво-іонного акумулятора, де в ролі катода виступав дисульфид титану, а анода – металевий літій.

Потім Джон Гуденаф показав, що можливе використання не тільки сульфідних, але і оксидних і “аніонних” з’єднань. Запропонований ним катодний матеріал – LiCoO2 – використовується в значній частці сучасних акумуляторів такого типу, а всі інші оксидні катоди за великим рахунком є ​​похідними від LiCoO2. Вже значно пізніше, в 1997 році, Джон Гуденаф запропонував новий катодний матеріал – LiFePO4. Тоді ця ідея викликала скепсис у наукової спільноти, тому що для катодного матеріалу у нього занадто низькі величини провідності і дифузії катіонів літію. Водночас вже набули широкого вжитку оксидні матеріали. Але вони мали проблеми зі стабільністю і при перезарядці могли вибухати (і вибухають донині, про що часто пишуть в новинах).

Згодом інша група вчених знайшла спосіб збільшити електропровідність LiFePO4: розмір часток зменшили і покрили їх найтоншим шаром вуглецю. Матеріал став більш електропровідним і зберіг стабільність. Зараз він використовується в тих акумуляторах, де потрібна підвищена безпека і швидкість заряду або розряду.

Акіра Йосіно  створив інший найважливіший елемент акумулятора – анод. Він запропонував використовувати вуглецеві матеріали для інтеркаляції літію і в 1985 році створив перший прототип сучасних літієво-іонного акумулятора. Трохи пізніше, в 1991 році, компанія Sony випустила першу партію акумуляторів, виготовлених з цієї технології: LiCoO2 на катоді і вуглець (тоді це був “твердий вуглець”», згодом замінений графітом) на аноді.

Чому це важливо: Літієво-іонні акумулятори використовуються в усіх гаджетах, і саме рекордна щільність енергії таких батарей забезпечує роботу потужних процесорів і великих екранів сучасних мобільних пристроїв. Поступово вони проникають в інші сфери нашого життя, сприяючи розвитку електротранспорту та альтернативної енергетики.

Література

Кому: Нобелівські премії з літератури отримали польська письменниця з українським корінням Ольга Токарчук та австрійський драматург Петер Хандке. Премія вручалась одночасно за 2018 та 2019 роки через минулорічний секс-скандал навколо нагороди. Ольга Токарчук отримала премію за “уявний наратив, який з енциклопедичною пристрастю представляє перетин кордонів, як форми життя”. А Петер Хандке отримав “нобелівку” за впливовий твір, який з мовною винахідливістю досліджує периферію і специфіку людського досвіду”.

В чому суть:  Ольга Токарчук – це помірковано ліва письменниця. В Швеції Токарчук багато років видавалася в маленькому видавництві Ariel. І, варто зауважити, що попри свою популярність і можливість більших гонорарів, дуже довго не хотіла переходити до більш потужних видавництв,, незважаючи на те, що її видавець Мікаель Нюдаль сам обговорював з нею цей перехід. Тільки за кілька тижнів до нагородження вона підписала контракт з видавничим медіахолдингом Bonniers.

У 2018 вона уже отримала Букерівську премію. У рішенні нобелівського журі зазначена тема перетину кордонів – як ключова для Токарчук. Звісно,  що перш за все мова йде про роман “Бігуни”.

Це книга про переїзди, про формування нового типу homo sapiens – людину мандрівної. Про те, як небачені швидкості переміщення в просторі змінюють не тільки наш спосіб бачити і розуміти, але і нашу людську фізику і хімію. Однак не “Бігунами” єдиними, до прикладу у “Книгах Якова” вистачає перетину кордонів, хоча багато його герої сидять на одному місці в своєму містечку, а бігає по світу один лжемісія Яків Франк. Подолання культурних та ментальних кордонів, можливість вийти за межі власного тіла і мови – саме це головні теми, які піднімає в свої творчості Токарчук.

Петер Хандке – типовий  нобелянт з літератури: старий та досвідчений письменник . До слова наймолодший нобелянт у галіз – Редьярд Кіплінг в 43 роки. Багато хто пояснює таке рішення тим, що останнім часом вручення премії в царині літератури має підмочену репутацію, зокрема через секс-скандал та багато в чому абсурдне нагородження Боба Ділана.  З іншого боку, Хандке підтримував сербского диктатора та військового злочинця Слободана Мілошевича і заперечував різанину в Сребрениці. Окрім того він критикував Нобелівський комітет, заявивляючи, що р премію давно потрібно скасувати як “неправдиву канонізацію”. Проте, сам від канонізації вирішив не відмовлятись

Хандке абсолютно не хайповий автор. Його неможливо віднести ні до правих, ні до лівих. Він завжди намагався не втягуватися в медійні війни. У своїй творчості він відмовляється від постмодерністських методів та політкоректності, натомість акцентується на пошуках етичної гігієни, як це притаманно класичній німецькомовній літературі.

Як представник післявоєнного покоління австрійців, Хандке намагався звільнитися від колишньої мови. Особливо яскраво це проявляється в його ранніх п`єсах. Зокрема у пєсі “Каспар”, яка написана за мотивами реальної історії Каспара Хаузера, молодої людини, яку знайшли на початку XIX століття в Нюрнберзі і який не вмів говорити. Його вчать говорити, але через надбання чужої мови він втрачає власне “я”.

Чому це важливо: Це абсолютно суб’єктивна думка автора статті. Однак, важливість творчості Ольги Токарчук в тому формулюванні, за яке їй вручили премію, полягає в тому, що творчість письменниці висвітлює одну з найголовніших проблем сучасної людини та її світогляду. У сучасному світі завдяки науково-технічному прогресу, де-факто, не існує жодних кордонів в просторому розумінні. Світ глобалізується і все важче “відгородитись” від нього, що призводить до формування нового соціального виміру людини.

Щодо творчості Хандке, то основний її мотив — це проблема комунікації. Можливість не втрати своє “я” в умовах сучасного світу. Всю свою творчу кар’єру Хандке намагався не наслідувати сучасним трендам, а витворювати власну стилістику і мати власну позицію, яка часто суперечила мейнстрімній. Фактично, його творчість перекликається з торішнім нобелянтом, за винятком того, що якщо Токарчук намагається описати процес зміни людини, як соціально явища, то Хандке намагається привернути увагу до проблеми збереження своєї сутності в умовах глобального світу.

Мир

Кому: Нобелівську премію миру у 2019 році отримав прем’єр-міністр Ефіопії Абій Ахмед за “його зусилля щодо досягнення миру та міжнародного співробітництва, зокрема за рішучу ініціативу щодо врегулювання прикордонного конфлікту із сусідньою Еритреєю”.

В чому суть: Влітку 2018 року лідери Ефіопії та Еритреї підписали декларацію, яка проголошує, що “стан війни, який існував між двома країнами, закінчився”. Так завершився один із найкривавіших міждержавних конфліктів у Африці. Нобелівський комітет відзначив, що Абій Ахмед Алі ініціював важливі реформи, які дають багатьом громадянам надію на краще життя та світле майбутнє. Прем’єр Ефіопії сприяв примиренню, солідарності та соціальній справедливості.

Еритрея – колишня італійська колонія, яку в 1941 році звільнили від італійських військ британці. 1952 року вони передали її до складу Ефіопії. На території Еритреї не припинялася партизанська війна проти ефіопського уряду, і в 1993 році, після поразки ефіопського комуністичного режиму, країна отримала незалежність. Незабаром відносини двох країн зіпсувалися, що було ударом по ефіопській економіці – місцеві підприємства вели торгівлю через еритрейські порти. В травні 1998 року Еритрея розпочала війну проти Ефіопії за спірні території в прикордонному регіоні Бадме. Активні бої у регіоні тривали понад два роки, до червня 2000 року, й забрали десятки тисяч життів з обох країн. Еритрейський президент Ісайяс Афеверкі визнав загибель 19 тисяч еритрейських солдат під час війни. Згідно з оцінками International Crisis Group, кількість жертв з обох сторін становила 70-100 тисяч людей.

Чому це важливо: Тому що це припинило конфлікт тривалістю 67 років, який вилився в кілька воєн, численні людські втрати, руйнування інфраструктури та нищення економіки, а також дало змогу відновити добросусідські відносини між двома країнами, які перебували у стані війни з 1952 року.

Економіка

Кому: Нобелівську премію з економіки у 2019 році отримали американські економісти Абгіджіт Баннерджі та Майкл Кремер, а також французька економістка Естер Дюфло за “експериментальний підхід до подолання бідності у світі”.

В чому суть: Цьогорічні лауреати дослідили, як подолати глобальну бідність, розбиваючи її на набір менш масштабних, але точніших запитань на індивідуальному та груповому рівні. Тому вони дають відповідь на кожне з них за допомогою спеціально розробленого польового експерименту. Всього за двадцять років цей підхід повністю реформував дослідження в галузі, яка називається економікою розвитку. Ці нові дослідження тепер стабільно дають конкретні результати, допомагаючи полегшити проблеми, що стосуються питання глобальної бідності.

Вже давно відомо про величезний розрив у середньостатистичній продуктивності між бідними та багатими країнами. Проте Абгіджіт Баннерджі та Естер Дюфло зауважили, що є великі відмінності не лише між багатими і бідними країнами, а й всередині бідних країн. Деякі особи та компанії використовують найновіші технології, тоді як інші користуються застарілими засобами виробництва. У такий спосіб низька середньостатистична продуктивність спричинена певними особами і компаніями, які відстають. Що це відображає: нестачу кредитних коштів, погано продуману політику чи те, що людям важко ухвалювати цілковито раціональні рішення про інвестиції. Підхід у дослідженнях, створений цьогорічними лауреатами, займається саме такими видами запитань.

Велика частка різниці у продуктивності між країнами з високим доходом і країнами з низьким доходом залежить від різниці у продуктивності в самих країнах з низьким доходом. У польових експериментах лауреатів більша кількість підручників і безкоштовні обіди не мали значного впливу, тоді як спрямована допомога слабким учням суттєво покращила результати освіти.

Ключовий висновок їхніх польових експериментів – рівень освіти в бідних країнах можна підвищити не за рахунок збільшення фінансування, а простими реформами організації навчання – і, перш за все, системи мотивації вчителів.

Проводячи експерименти в Африці та Індії, дослідники намагалися виявити чинники, які впливатимуть на підвищення якості шкільної освіти (освіта – ключова річ у подоланні бідності).

Виявилося, що роздача додаткових підручників ніяк не впливала на середню успішність в школі – підручники лише трохи покращували оцінки найздібніших учнів. Безкоштовні обіди і особливо роздача ліків від кишкових паразитів знижували частку прогулів у школярів, а успішність при цьому теж майже не росла. Купівля додаткового обладнання (наприклад, шкільних дощок) і зовсім не впливала на ефективність навчання.

У бідних країнах вчителі часто не приходять на уроки (44% занять прогулюють). Дослідники провели кілька експериментів, в яких зазнали різні способи боротися з прогулами вчителів (аж до відеофіксації приходу і відходу), але найефективнішим був найм вчителів за короткостроковими контрактами.

Такі вчителі працювали не на ставці, а отримували тимчасовий контракт, який міг бути продовжений у разі успіхів у учнів. Діти, випадковим чином розподілені в класи до “контрактникам”, суттєво покращували свої показники з різних предметів. У той же час їх приятелі з класів, де викладали вчителі на ставці, ніякої переваги від зменшення кількості дітей в класах не отримали.

Чому це важливо:  Зазначимо, що зазавичай, “нобелівку” в галузі вручають за математичні моделі, які дуже рідко працюють на практиці та мають низьку здатність щодо точного прогнозування. Саме за це неодноразово критикували Нобелівський комітет. Цьогоріч нагороду вручили умовним “практикам”.  Цьогорічні нобелівські лауреати Абгіджіт Баннерджі, Естер Дюфло та Майкл Кремер вирішили піти зовсім з іншого боку, відійшовши від теоритичних моделей на користь конкретних експериментів у бідних країнах.

На основі цих досліджень вдалося встановити, що бідність країн – це не узагальнена проблема, а кожний приватний випадко повинен розглядатись під окремим кутом, тобто вирішення глобальної бідності можливе лише вирішення бідності на індивідуальному рівні.

Також слідкуйте за “Прямим” у Facebook, Twitter , Telegram та Instagram.

Спеціально для “Прямого” Ігор Кромф.