Нобель сыйлығы: NU ғалымдары лауреаттар туралы пікір білдірді
Ақмарал Ағзамқызы El.kz тілшісі
Бүкіл әлем назары жыл сайынғы ең беделді ғылыми дәстүрге - Нобель апталығына ауып отыр. Бұл апталық – адамзат ойының шыңына шыққан ғалымдар мен жаңашылдардың еңбегін ұлықтайтын, ғылым мен ізденістің мерекесіне айналған бірегей кезең. Биылғы шара дәстүрге сай физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығының иегерлерін жариялаудан басталды, деп хабарлайды El.kz интернет порталы.
Биыл Nazarbayev University (NU) алғаш рет Нобель апталығына арналған арнайы ғылыми-ағартушылық жобаны іске қосты. Жоба аясында университет профессорлары мен зерттеушілері күн сайын Нобель сыйлығы иелерінің жаңалықтарын қарапайым әрі түсінікті тілмен түсіндіріп, олардың ғылым мен қоғам үшін маңызын талдайды.
Осы орайда біз Нобель сыйлығының биылғы лауреаттарына қатысты ғалымдардың пікірін білдік. NU профессорлары өз салалары бойынша 2025 жылғы марапаттардың ғылыми мәнін түсіндіріп, олардың адамзат дамуына қосқан үлесін атап өтті.
Мамандардың айтуынша, бұл бастама тек Нобель апталығының жаңалықтарын талқылау емес, қоғамға ғылымды жақындату, күрделі идеяларды қарапайым тілмен жеткізу арқылы жастарды зерттеуге шабыттандыру мақсатын көздейді.
8 қазан күні Нобель апталығының химия саласындағы лауреаттары жарияланды. Осыған орай Nazarbayev University профессоры, химия бойынша PhD бағдарламасының директоры доктор Манникс П. Баланай биылғы марапат иегерлерінің ғылыми жетістігінің мәнін түсіндіріп, оның қазіргі және болашақ ғылымдағы маңызын атап өтті.
2025 жылғы Нобель сыйлығы химия саласында үш ғалымға берілді:
- профессор Сусуму Китагава (Киото университеті, Жапония);
- профессор Ричард Робсон (Мельбурн университеті, Австралия);
- профессор Омар М. Яги (Калифорния университеті, Беркли, АҚШ).
Олар ғылымға жаңа серпін берген металды-органикалық каркастар (MOF – Metal–Organic Frameworks) деп аталатын материалдар бойынша зерттеулері үшін марапатталды.
Металды-органикалық каркастардың мәні
MOF – бұл металл атомдары мен органикалық молекулалардан тұратын ерекше құрылым. Оны микроскопиялық деңгейдегі “губка” ретінде елестетуге болады: ішкі кеуектерінде газдар мен сұйықтықтарды сақтай алады немесе олармен химиялық әрекеттесуге мүмкіндік береді.
MOF-тардың бірегей қасиеті - олардың құрылымын дәл жобалауға болады. Осы арқылы материал белгілі бір газды, мысалы, көмірқышқыл газын немесе сутегіні ұстауға, сақтауға немесе сүзуге бейімделеді. Бір грамм MOF-тың ішкі беті кейде тұтас футбол алаңын жабатындай үлкен болуы мүмкін. Бұл олардың ғылыми және технологиялық әлеуетін айқын көрсетеді.
Қолдану бағыттары
MOF қазіргі таңда ғылым мен өндірістің көптеген салаларында кеңінен зерттеліп, қолданылуда:
- Энергетика саласында - сутегі мен метан сияқты экологиялық таза энергия көздерін тиімді жинақтауға және сақтауға мүмкіндік береді.
- Климаттық экологияда - атмосфера мен өндірістік қалдықтардан көмірқышқыл газын сіңіріп, жаһандық жылынуға қарсы күресте маңызды рөл атқарады.
- Медицинада - дәрі-дәрмекті дәл қажетті мүшеге жеткізіп, баяу босатуға мүмкіндік беретін жүйелер құруда қолданылады. Бұл әдіс емнің тиімділігін арттырып, жанама әсерлерді азайтады.
- Өнеркәсіп пен фармацевтикада - химиялық реакцияларды энергия үнемдейтін жолмен жылдамдатады, бұл дәрі-дәрмек пен отын өндіруде аса тиімді.
- Жаңа технологияларда - су тазарту жүйелерінде, батареялар мен күн панельдерінде пайдалану мүмкіндігі зерттеліп жатыр.
Ғалымдардың үлесі
Профессор Сусуму Китагава икемді, сыртқы ортаның өзгерісіне жауап беретін MOF түрлерін жасап шығарды. Бұл материалдар газ ағыны мен температура өзгерісіне бейімделе алады.
Профессор Ричард Робсон үшөлшемді координациялық полимерлер тұжырымдамасын енгізіп, қазіргі MOF архитектурасының ғылыми негізін қалады.
Ал профессор Омар Яги «ретикулярлық химия» (reticular chemistry) қағидатын ұсынды. Бұл тәсіл мыңдаған MOF құрылымдарын жүйелі түрде жобалауға мүмкіндік беріп, материалтану ғылымында жаңа бағыттың бастамасы болды.
Ғылыми және қоғамдық маңызы
Доктор Манникс Баланайдың айтуынша, бұл жаңалық - тек химия ғылымындағы ірі жетістік емес, сонымен қатар жаһандық мәселелерді шешуге бағытталған жаңа тәсіл. Металды-органикалық каркастар энергия, экология және медицина салаларындағы күрделі проблемаларды шешуге жол ашады.
Оның пікірінше, MOF технологиялары ғалымдарды - химиктерді, инженерлерді, физиктерді және дәрігерлерді - ортақ мақсатқа біріктіріп, адамзаттың тұрақты даму жолындағы ізденістерін жаңа деңгейге көтерді.
2025 жылғы Нобель сыйлығы тек үш ғалымның еңбегін мойындау ғана емес, сонымен бірге материалтану саласындағы жаңа дәуірдің басталғанын айғақтайды. Металды-органикалық каркастар туралы зерттеулер қазіргі ғылымды практикалық өмірмен ұштастырып, экологиялық әрі технологиялық тұрғыдан тұрақты болашаққа жол ашып отыр.
Макродеңгейдегі кванттық құбылыстарды дәлелдеген жаңалық
Nazarbayev University профессоры, Жаратылыстану, әлеуметтік және гуманитарлық ғылымдар мектебінің физика кафедрасының оқытушысы Сергей Бубин 2025 жылғы физика саласындағы Нобель сыйлығының ғылыми мәні мен оның табиғат заңдарын терең түсінудегі рөлін түсіндірді.
Кванттық механиканың “парадоксты” табиғаты
Кванттық механика – заманауи физиканың ең күрделі әрі таңғаларлық салаларының бірі. Нобель лауреаты Ричард Фейнманның: «Егер сіз кванттық физиканы түсіндім деп ойласаңыз, демек, сіз оны түсінбегенсіз» деген сөзі бұл ғылымның мәнін дәл бейнелейді.
Шынында да, кванттық бөлшектердің мінез-құлқы күнделікті тәжірибемізге қайшы келеді: бөлшек энергияның тек нақты деңгейлерінде ғана бола алады; кейде ол классикалық тұрғыда еңсерілмейтін бөгетті «тесіп өтіп», келесі күйге өтеді; тіпті екі бөлшек бір-бірінен алыстаған күннің өзінде “байланысын үзбей”, кванттық ілініс күйінде қала алады.
Мұндай құбылыстар негізінен микродеңгейде - атомдар мен молекулалар әлемінде байқалады. Ал басты сұрақ - осындай кванттық мінез макродеңгейде, яғни көзге көрінетін заттарда көрініс таба ала ма? Бұл сұрақ алғаш рет Шрёдингердің ойша тәжірибесінен («тірі әрі өлі мысық») туындап, ғылымдағы ең көп талқыланған парадокстардың бірі болып қалды.
2025 жылғы Нобель сыйлығының иегерлері
Биылғы Нобель сыйлығы физика саласында үш ғалымға берілді:
- профессор Джон Кларк (John Clarke),
- профессор Мишель Деворе (Michel Devoret),
- профессор Джон Мартинис (John Martinis).
Олар 1980–2020 жылдар аралығында жүргізген іргелі тәжірибелері арқылы макроскопиялық деңгейде кванттық эффектілердің - туннельдік өту мен энергияның квантталуының нақты бар екенін дәлелдеді.
Ғалымдар көрсеткендей, белгілі бір жағдайда электр тізбегіндегі көптеген зарядталған бөлшектер біртұтас кванттық жүйе секілді әрекет етіп, бүкіл тізбекті қамтитын ұжымдық күйге ене алады.
Макроскопиялық кванттық күйдің дәлелі
Олардың тәжірибелерінде электр тогы кернеусіз ағып тұратын тұрақты күй дайындалған. Бұл күй, әдетте, энергия бөгетінің ар жағында «қамалып» қалатын классикалық жүйе болып есептеледі. Алайда ғалымдар жүйенің кванттық табиғатын байқады: ол тосқауылдан туннель арқылы “өтіп”, кенеттен кернеуі бар жаңа күйге ауысты. Бұл ауысуды нақты өлшеуге мүмкіндік туды.
Сонымен қатар, зерттеушілер жүйенің энергиясы дискретті деңгейлерден тұратынын, яғни ол тек нақты мөлшердегі энергия порцияларын ғана сіңіріп немесе шығара алатынын дәлелдеді.
Осыған дейін макроскопиялық кванттық құбылыстар тек сверхөткізгіштік, сверхсұйықтық немесе Джозефсон эффектісі сияқты құбылыстар арқылы белгілі болатын. Ал Кларк, Деворе және Мартинис зерттеген жүйелер нағыз ұжымдық кванттық күйдің бар екенін көрсетті - мұнда бөлшектер тек бірге әрекет етіп қана қоймай, бүтін жүйе ретінде біртұтас кванттық күйге енеді.
Қазіргі ғылымдағы ықпалы
Бұл жаңалықтар кванттық сенсорлар, кванттық ақпаратты өңдеу жүйелері және кванттық компьютерлер саласының іргетасын қалады. Ғалымдар жасаған сверхөткізгіш кубиттер бүгінде кванттық компьютер прототиптерінің өзегіне айналды.
Профессор Сергей Бубин атап өткендей, Кларк, Деворе және Мартинис бастаған зерттеулер «кванттық әлемнің ережелері тек микродеңгейде ғана емес, макродүниеде де әрекет ететінін» дәлелдеп берді. Бұл адамзаттың кванттық технологиялар дәуіріне нақты қадам басқанын көрсетеді.
Қорытынды
2025 жылғы Нобель сыйлығы физикадағы ең терең сұрақтардың біріне - кванттық және классикалық әлем арасындағы шекара қайда екенін - жаңа жауап берді. Кларк, Деворе және Мартинис жүргізген зерттеулер нәтижесінде ғылым енді макродеңгейдегі кванттық құбылыстарды басқаруға және қолдануға нақты мүмкіндік алып отыр.
Бұл жаңалық физика ғылымының дамуындағы жаңа белес қана емес, болашақ кванттық технологиялар мен есептеу жүйелерінің іргетасы саналады.
Иммундық жүйенің өзін-өзі бақылау қабілетін ашқан ғалымдар
Нобель апталығын ашқан алғашқы тақырып - физиология және медицина саласындағы марапат. Nazarbayev University Медицина мектебінің деканы міндетін атқарушы, профессор Антонио Саррия-Сантамера 2025 жылғы Нобель сыйлығының иегерлерін және олардың иммунология саласына қосқан орасан үлесін түсіндірді.
Иммундық тепе-теңдіктің табиғаты
Адамның иммундық жүйесі - ағзаны бактериялар мен вирустардан қорғауға арналған күрделі және нәзік теңгерілген қорғаныс механизмі. Ол ағзаға тиесілі (“өз”) және бөтен (“бөгде”) заттарды ажырата отырып әрекет етеді.
Бірақ бұл жүйе тепе-теңдікте болғанда ғана дұрыс жұмыс істейді. Егер иммунитет тым әлсіз болса - ағза инфекция мен ісікке қарсы тұра алмайды; ал шамадан тыс белсенді болса - ол өз тіндеріне шабуыл жасап, қант диабеті І типі, ревматоидты артрит, немесе склероз сияқты аутоиммундық ауруларға әкеледі.
Ғылыми серпіліс: регуляторлық Т-жасушалар және FOXP3 гені
2025 жылғы Нобель сыйлығы физиология және медицина саласында үш ғалымға берілді:
- профессор Мэри Э. Бранкоу,
- профессор Фред Рамсделл,
- профессор Шимон Сакагачи.
Олар перифериялық иммундық толеранттылық тетігін зерттеп, иммундық жүйенің өз әрекетін қалай шектей алатынын түсіндірді. Ғалымдар регуляторлық Т-жасушалар (Tregs) мен олардың қызметін анықтайтын FOXP3 генін ашты. Бұл жасушалар иммундық жүйенің “бейбіт сақшылары” іспетті: олар иммунитетті инфекциямен күресуге жеткілікті белсенді күйде ұстап тұрып, сонымен бірге сау тіндерді қорғап қалады.
1980–1990 жылдары Шимон Сакагачи алғаш болып тышқандарда регуляторлық Т-жасушаларды анықтап, олардың қабынуды баса алатынын дәлелдеді. Ол бұл жасушалар Foxp3 ақуызын алып жүретінін және осы ақуыздың болмауы иммундық толеранттылықтың бұзылуына әкелетінін көрсетті. Бұл жаңалық аутоиммундық аурулардың биологиялық табиғатын түсінудің жаңа кезеңін ашты.
Адам генетикасындағы жаңалық және клиникалық әсер
Бранкоу мен Рамсделл зерттеулерді адам генетикасы деңгейінде жалғастырып, FOXP3 геніндегі мутациялар салдарынан пайда болатын IPEX синдромын сипаттады. Бұл сирек, бірақ ауыр ауру кезінде жаңа туған ұл балаларда ішек, тері және эндокриндік жүйеге қарсы күшті аутоиммундық реакциялар туындайды.
Бұл ашылым регуляторлық Т-жасушалардың бұзылуы мен нақты аурулар арасындағы тікелей байланысты дәлелдеп, жаңа емдік бағыттарға жол ашты - гендік терапия, сондай-ақ иммундық тепе-теңдікті қалпына келтіретін дәрілер жасау мүмкіндігі пайда болды.
Заманауи медицинаның келешегіне әсері
Бүгінде аутоиммундық аурулар жер тұрғындарының шамамен 10 пайызын қамтиды. Қазіргі емдер тек белгілерді басады және иммундық жүйені әлсіретеді, бұл науқастарды инфекцияларға осал етеді. Нобель лауреаттарының жаңалығы бұл жағдайды түбегейлі өзгертпек:
- Қант диабеті І типі мен жүйелі қызыл жегі сияқты ауруларда алғашқы клиникалық сынақтар Tregs белсенділігін күшейтіп, аурудың өршуін тоқтатуға болатынын көрсетті;
- Аллергияны емдеуде Tregs қызметін еліктейтін дәрілер иммундық жүйені аллергендерге төзімді етуге мүмкіндік береді;
- Трансплантологияда регуляторлық Т-жасушалар ағзаны қабылдамау реакциясын болдырмауға, ал онкологияда - иммундық терапияның дәлдігін арттыруға көмектеседі;
- Жүктілік кезінде Tregs ана ағзасына генетикалық тұрғыдан “бөгде” ұрықты қабылдауға мүмкіндік береді, бұл өз кезегінде түсік пен бедеулікті емдеудің жаңа жолдарын ашты.
Ғылыми мұра және жаһандық маңызы
Нобель комитеті атап өткендей, бұл жаңалықтар иммунологияны жаңа деңгейге көтерді және медицинада мүлде жаңа дәуірдің бастауы болды.
Профессор Антонио Саррия-Сантамераның айтуынша, лауреаттардың еңбегі - иммундық жүйенің нәзік тепе-теңдігін сақтаудың биологиялық негізін ашқан маңызды кезең:
Бұл жаңалық адам ағзасының өзін-өзі қорғау ғана емес, өзін шектеу қабілетіне де ие екенін көрсетті. Бұл – аутоиммундық ауруларды, аллергияны және қатерлі ісіктерді емдеуде жаңа, дәл әрі қауіпсіз тәсілдердің бастауы, - дейді профессор.
Қысқа да нұсқа. Жазылыңыз telegram - ға
Оқи отырыңыз 
