Ешкім сенбеген жаңалықтар: Нобель сыйлығын алған ең ерекше ғылыми зерттеулер

Бірі ғылыми жаңалығын дәлелдеу үшін бактерия ішті. Екіншісі табиғатта болуы мүмкін емес деп есептелген кристалды тапты. Ал үшіншісі гендердің хромосома бойымен орын ауыстыратынын анықтады. Бастапқыда ғылыми ортада күмән тудырған бұл жаңалықтар кейін медицина, химия және генетика саласындағы түсініктерді өзгертті. Біз бүгін кезінде үлкен пікірталас туғызып, кейін Нобель сыйлығына ие болған бес ғылыми жаңалықтың тарихына шолу жасадық.

Ғылымдағы әрбір жаңалық бірден мойындала бермейді. Кейде жаңа зерттеу нәтижелері ондаған жыл бойы тексеріліп, талқыланып, басқа ғалымдардың тәжірибелері арқылы қайта дәлелденеді. Тіпті бүгін ғылымның ажырамас бөлігіне айналған кейбір тұжырымдар алғаш жарияланған кезде қалыптасқан теорияларға қайшы келген. Нобель сыйлығының тарихында мұндай мысалдар аз емес. Олардың ерекшелігі тек жаңалықтың тосындығында емес, адамзаттың табиғат, тіршілік және өз ағзасы туралы түсінігін түбегейлі өзгерткенінде.

Асқазан жарасының себебін анықтау үшін бактерия ішкен дәрігер

Барри Маршалл мен Робин Уоррен – 2005 жылғы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының лауреаттары

1980-жылдардың басына дейін асқазан жарасының пайда болуын көбіне күйзеліс, өмір салты және асқазан қышқылының әсерімен байланыстыратын. Ал асқазандағы қышқыл орта бактериялардың өмір сүруіне қолайсыз деп есептелді.

Алайда австралиялық патолог Робин Уоррен асқазан тіндерін зерттеу барысында ерекше бактерияларды байқайды. Ол жас дәрігер Барри Маршаллмен бірге олардың асқазанның қабынуымен байланысын зерттей бастайды. 1982 жылы зерттеушілер кейін Helicobacter pylori деген атау алған бактерияны анықтады. Олар бұл микроағза гастрит пен асқазан жарасының пайда болуына себеп болуы мүмкін деген қорытындыға келді.

Бірақ ғылыми орта жаңа тұжырымды бірден қабылдай қойған жоқ. Сол кезде асқазан жарасын бактериялық инфекциямен байланыстыру қалыптасқан медициналық түсініктерге қайшы еді.

Маршалл өз болжамын тексеру үшін 1984 жылы ерекше тәжірибе жасады. Ол зертханада өсірілген Helicobacter pylori бактериясы бар сұйықтықты ішті. Көп ұзамай дәрігерде гастрит белгілері пайда болды. Кейін жүргізілген медициналық тексерулер оның асқазанында бактериялардың көбейіп, қабыну туғызғанын көрсетті.

Бұл тәжірибе бактерияның гастрит тудыруы мүмкін екенін дәлелдейтін маңызды деректердің бірі болды. Ал асқазан жарасының пайда болуындағы рөлі кейінгі клиникалық және эпидемиологиялық зерттеулер арқылы нақтыланды.

Нәтижесінде медицинада үлкен өзгеріс болды. Бұрын ұзақ уақытқа созылатын созылмалы ауру саналған асқазан мен ұлтабар жарасының H. pylori-мен байланысты түрлерін антибиотиктер мен асқазан қышқылын төмендететін дәрілер арқылы емдеуге мүмкіндік туды.

2005 жылы Маршалл мен Уоррен осы жаңалығы үшін Нобель сыйлығын алды.

Ғылымда болуы мүмкін емес деп саналған кристалл

Дан Шехтман – 2011 жылғы химия саласындағы Нобель сыйлығының лауреаты

1982 жылдың 8 сәуірінде израильдік ғалым Дан Шехтман электронды микроскоппен металл қорытпасының құрылымын зерттеп отырып, күтпеген нәтижеге тап болды. Ол атомдардың бұрын белгілі кристалл құрылымдарынан өзгеше орналасқанын анықтады.

Сол кездегі ғылыми түсінік бойынша кристалл ішіндегі атомдар белгілі бір заңдылықпен орналасып, олардың құрылымы кеңістікте кезең-кезеңімен қайталануы тиіс болатын.

Ал Шехтман байқаған құрылымда атомдардың орналасу тәртібі сақталғанымен, олардың өрнегі дәл қайталанбайтын. Мұндай құрылым кейін квазикристалл деп аталды.

Ғалымның жаңалығы кристаллографиядағы қалыптасқан қағидаларға қайшы келді. Сондықтан әріптестерінің бір бөлігі оның нәтижесіне күмәнмен қарады. Ғылыми келіспеушіліктің ушығып кеткені соншалық, Шехтманға зерттеу тобынан кетуге тура келді. Оның жаңалығы туралы ғылыми мақала 1984 жылы жарияланды. Алайда басқа зерттеушілердің тәжірибелері де квазикристалдардың бар екенін растады.

Бұл жаңалық ғалымдарды кристалдардың табиғаты туралы бұрынғы түсініктерін қайта қарауға мәжбүр етті. Кейін квазикристалдар зертханалық жағдайда ғана емес, табиғи минералдардың құрамынан да табылды. Олардың қасиеттері материалтану саласында, соның ішінде металл қорытпалары мен арнайы жабындарды жасауда зерттеле бастады.

2011 жылы Дан Шехтман квазикристалдарды ашқаны үшін химия саласындағы Нобель сыйлығына ие болды. Оның алғашқы тәжірибесінен халықаралық мойындауға дейін 29 жыл өтті.

Жүгеріні зерттеп, генетика туралы түсінікті өзгерткен әйел

Барбара Мак-Клинток – 1983 жылғы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының лауреаты

Бүгінде гендердің белсенділігі мен геном құрылымының өзгеруі генетика ғылымының негізгі зерттеу бағыттарының бірі саналады. Алайда бір кездері гендердің хромосомадағы орны өзгеруі мүмкін деген тұжырым тосын жаңалық болған. Бұл құбылысты америкалық генетик Барбара Мак-Клинток жүгеріні зерттеу барысында анықтады.

1940-жылдары ол жүгері дәндерінің түсі неге біркелкі болмайтынын және кейбір тұқымдарда түрлі түсті дақтар қалай пайда болатынын зерттеді. Тәжірибелері барысында ғалым генетикалық материалдың кейбір бөліктері хромосома ішіндегі орнын өзгерте алатынын байқады.

Мұндай элементтер кейін транспозондар, яғни жылжымалы генетикалық элементтер деп аталды.

Мак-Клинтоктың зерттеулері геномды өзгермейтін құрылым ретінде қарастыратын сол кездегі кең тараған түсініктерге жаңа көзқарас ұсынды. 1951 жылы ол өзінің нәтижелерін ғылыми жиында таныстырды. Алайда күрделі тұжырымдарын ғылыми қауымдастық бірден толық қабылдамады.

Мак-Клинток зерттеуін жалғастырғанымен, біраз уақыт осы бағыттағы нәтижелерін жариялауды шектеді. Кейінгі онжылдықтарда басқа ағзалардан да жылжымалы генетикалық элементтердің табылуы оның тұжырымдарының маңызын көрсетті.

1983 жылы 81 жасар Барбара Мак-Клинток физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығын иеленді. Ол осы аталымда сыйлықты жеке алған алғашқы әйел болды. Оның жаңалығы геномның құрылысы мен қызметін зерттеуге жаңа бағыт ашты.

ДНҚ-сы жоқ жұқпалы қоздырғыш: приондардың ашылуы

Стэнли Прузинер – 1997 жылғы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының лауреаты

Жұқпалы ауру дегенде көпшілік алдымен вирус пен бактерияны елестетеді. Алайда кейбір қауіпті аурулардың таралуына нуклеин қышқылы жоқ, құрылымы бұзылған ақуыз да себеп болуы мүмкін.

Бұл ғылыми түсініктің қалыптасуына америкалық зерттеуші Стэнли Прузинердің еңбегі ықпал етті. Ол 1970-жылдары жүйке жүйесін зақымдайтын сирек кездесетін ауруларды зерттеуге кірісті. Ғалымды әсіресе Крейтцфельдт-Якоб ауруы мен жануарларда кездесетін ұқсас дерттердің пайда болу механизмі қызықтырды.

1982 жылы Прузинер жаңа жұқпалы қоздырғыш туралы тұжырымын жариялап, оған прион деген атау берді. Оның болжамы бойынша мұндай аурулардың қоздырғышы бактерия немесе вирус емес, қате қатпарланған ақуыз болуы мүмкін.

Бұл идея ғылыми ортада үлкен пікірталас туғызды. Себебі жұқпалы агенттердің қасиеттерін түсіндіруде ДНҚ мен РНҚ маңызды орын алатын.

Кейінгі зерттеулер приондардың басқа ақуыздардың да құрылымын өзгертуге ықпал ететінін көрсетті. Приондық аурулар жүйке жүйесінің ауыр зақымдануына әкеледі. Олардың қатарына Крейтцфельдт-Якоб ауруы және ірі қара малда кездесетін кеуекті энцефалопатия жатады.

1997 жылы Стэнли Прузинер приондарды ашқаны үшін Нобель сыйлығын алды. Бұл жаңалық жұқпалы аурулардың пайда болу механизмдері бұрын ойлағаннан әлдеқайда күрделі екенін көрсетті.

Грант ала алмаған ғалымның жаңалығы пандемия кезінде көмектесті

Каталин Карико мен Дрю Вайсман – 2023 жылғы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының лауреаттары

COVID-19 пандемиясы кезінде әлемге кеңінен танылған мРНҚ-вакциналарының ғылыми негізі бірнеше ондаған жыл бұрын қалана бастаған. Бұл технологияның дамуына биохимик Каталин Карико мен иммунолог Дрю Вайсман маңызды үлес қосты.

мРНҚ – жасушаларға белгілі бір ақуызды өндіруге қажетті генетикалық ақпаратты жеткізетін молекула. Ғалымдар оны ағзаға енгізіп, қажетті ақуызды жасушалардың өзіне жасатуға болатынын зерттеді. Алайда алғашқы тәжірибелерде күрделі мәселелер туындады. Зертханалық жағдайда дайындалған мРНҚ тұрақсыз болды және ағзаның туа біткен иммундық жүйесін белсендіре алатын.

Карико бұл бағыттағы зерттеулерін жалғастыру үшін қаржыландыру табуда қиындықтарға кездесті. 1995 жылы Пенсильвания университетіндегі академиялық лауазымы төмендетілді. Соған қарамастан ол мРНҚ технологиясын зерттеуді тоқтатпады. Кейін Дрю Вайсманмен бірлесіп, молекуланың иммундық жүйемен әрекеттесу ерекшеліктерін зерттей бастады.

2005 жылы ғалымдар маңызды нәтижеге қол жеткізді. Олар мРНҚ құрамындағы кейбір нуклеозид негіздерін химиялық өзгерту қажетсіз қабыну реакциясын азайтуға мүмкіндік беретінін анықтады. Бұл жаңалық кейін мРНҚ негізіндегі тиімді вакциналарды әзірлеуге жол ашқан шешуші ғылыми жетістіктердің біріне айналды.

2020 жылы COVID-19 пандемиясы басталған кезде осы зерттеулердің практикалық маңызы айқын көрінді. мРНҚ технологиясы коронавирусқа қарсы вакциналардың жасалуына негіз болды. 2023 жылы Каталин Карико мен Дрю Вайсман медицина саласындағы Нобель сыйлығымен марапатталды. Олардың тарихы іргелі ғылыми зерттеу нәтижесінің практикалық маңызы кейде көптеген жыл өткеннен кейін ғана кеңінен ашылатынын көрсетеді.

2026 жылғы Нобель сыйлығы қашан табысталады?

Биылғы Нобель сыйлығын табыстау рәсімі дәстүр бойынша 10 желтоқсанда, Альфред Нобельдің қайтыс болған күні өтеді. Бейбітшілік саласындағы сыйлық Норвегия астанасы Ослода, ал физика, химия, медицина, әдебиет және экономика бағыттарындағы марапаттар Швеция астанасы Стокгольмде табысталады.

2026 жылғы Бейбітшілік саласындағы Нобель сыйлығы оңтүстікафрикалық заңгер, БҰҰ-ның Адам құқықтары жөніндегі бұрынғы жоғарғы комиссары Наванетхем Пиллэйге берілді. Ол бейбітшілік пен халықаралық құқықты нығайтуға қосқан үлесі үшін марапатталды.

Биыл Нобель сыйлығының тарихындағы маңызды мерейтой да аталып өтеді. Алғашқы марапаттау рәсімі 1901 жылы ұйымдастырылған. Содан бері 125 жыл өтті.

Осы мерейтойға орай Нобель қоры 2026 жылы әр аталымның ақшалай сыйақысын 11 миллионнан 12 миллион швед кронына дейін арттырды. Бір аталымда бірнеше лауреат болса, бұл сома олардың арасында бөлінеді.

Ғылым тарихының көрсеткені – бүгін мүмкін емес болып көрінген идея ертең маңызды жаңалыққа айналуы мүмкін. Бірақ ол үшін батыл болжамның өзі жеткіліксіз. Оны растайтын нақты дәлел қажет.