IT.TUT.BY подготовил свой список наиболее значимых достижений в трех научных категориях - химия, физика, медицина и физиология.
Физика
Рентгеновские лучи, 1901 год
Рентгеновские лучи открыл Вильгельм Рентген в конце девятнадцатого века. Немецкий ученый стал первым в истории Нобелевской премии лауреатом в области физики "в знак признания исключительных услуг, которые он оказал науке открытием замечательных лучей, названных впоследствии в его честь". Открытию Рентгена быстро нашли применение в области физики и медицины.
Радиоактивность, 1903 год
Пара Мария и Пьер Кюри исследовала явления радиации и в 1903 году разделила Нобелевскую премию с Антуаном Анри Беккерелем, который открыл явление самопроизвольной радиоактивности. Супруги Кюри обнаружили радиоактивность, когда работали с солями урана. Фотопластинки по непонятной причине засвечивались. Беккерель, заинтересовавшись феноменом, после ряда тестов определил, что снимки уничтожает неизвестное науке излучение. 
Пьер Кюри погиб в 1906 году: он поскользнулся на мокрой дороге и упал под телегу. Мария Кюри продолжила научную деятельность и в 1911 году стала первым двукратным лауреатом Нобелевской премии.
Нейтрон, 1935 год
Джеймс Чедвик открыл тяжелую элементарную частицу, которая получила название нейтрон - "ни тот, ни другой" в переводе с латинского. Нейтрон является одним из главных компонентов атомного ядра.
В 1930 году советские ученые Иваненко и Амбарцумян опровергли действовавшую тогда теорию, что ядро состоит из электронов и протонов. Исследования показали, что ядро должно содержать неизвестную нейтральную частицу, которую обнаружил Джеймс Чедвик.
Бозон Хиггса, 2013 год
Питер Хиггс предположил существование элементарной частицы в 1964 году. На тот момент не было оборудования, способного подтвердить или опровергнуть гипотезу физика. Лишь в 2012 году во время эксперимента на Большом адронном коллайдере была обнаружена неизвестная ранее частица.
Спустя полгода исследователи ЦЕРН (Европейский центр ядерных исследований) подтвердили, что бозон Хиггса найден. Бозон Хиггса отвечает за инертную массу элементарных частиц, его также называют "частицей бога".
Нобелевскую премию Питер Хиггс получил вместе с Франсуа Энглером в 2013 году "за теоретическое обнаружение механизма, который помогает нам понять происхождение массы субатомных частиц, подтвержденного в последнее время обнаружением предсказанной элементарной частицы в экспериментах ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН".
Медицина и физиология
Инсулин, 1923 год
Гормон для снижения концентрации глюкозы в крови, без которого жизнь страдающих сахарным диабетом людей была бы значительно сложнее и короче, открыт канадскими учеными Фредериком Бантингом и Джоном Маклеодом. Бантинг до сих пор является самым молодым лауреатом Нобелевской премии в области медицины и физиологии - он получил награду в 32 года.
Открытый гормон, названный инсулином, регулирует метаболизм глюкозы. У больных диабетом людей этот гормон вырабатывается в небольших количествах, из-за чего глюкоза плохо перерабатывается в организме. Эксперименты по вычленению инсулина проводились давно, но открыли его именно Маклеод и Бантинг.
Группы крови, 1930 год
Австрийский врач Карл Ландштейнер взял шесть разных пробирок крови, включая свою, и отделил в центрифуге сыворотку от эритроцитов. Затем перемешал сыворотки и эритроциты из разных образцов. В результате оказалось, что сыворотка крови не дает агглютинацию (выпадение в осадок однородных веществ) с эритроцитами из одной пробирки.
Ландштейнер открыл три группы крови - А, В и 0. Двумя годами позже ученики и последователи Ландштейнера открыли четвертую группу - АВ.
Пенициллин, 1945 год
Пенициллин - первый антибиотик растительного происхождения. Вещество выделяется из плесени на грибах. Лаборатория ученого Александра Флеминга была не совсем чистая. Исследователь изучал бактерии стафилококка. Вернувшись после месячного отсутствия в лабораторию, он обнаружил, что на пластине с плесневелыми грибами бактерии погибли, в то время как на чистых пластинах они живы. Флеминг заинтересовался этим явлением и начал проводить опыты.
Только к 1941 году ученые Эрнст Чейн, Хоуард Флори и Александр Флеминг смогли выделить достаточно очищенного пенициллина для спасения человека. Первым поправившимся пациентом оказался 15-летний подросток с заражением крови.
Нобелевская премия в области медицины и физиологии присуждена трем ученым "за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях".
Структура ДНК, 1962 год
ДНК - одна из трех основных макромолекул наряду с белками и РНК. Она отвечает за хранение, передачу от одного поколения к другому и создание генетической программы развития и функционирования живых организмов.
Структура была расшифрована в 1953 году. Ученые Фрэнсис Крик, Джеймс Уотон и Морис Уилкинс получили Нобелевскую премию "за открытия, касающиеся молекулярной структуры нуклеиновых кислот и их значения для передачи информации в живых системах".
Химия
Полоний и радий, 1911 год
Супруги Кюри определили, что отходы урановой руды более радиоактивны, чем сам уран. После нескольких лет опытов Пьеру и Марии удалось выделить два наиболее радиоактивных элемента: радий и полоний. Открытие сделано в 1898 году.
Радий - крайне редкий элемент. С момента его открытия прошло более ста лет, а в чистом виде добыто лишь полтора килограмма. Элемент используется в медицине для лечения злокачественных заболеваний слизистой оболочки носа и кожи. Полоний, открытый одновременно с радием, применяется для создания мощных нейтронных источников.
Вторую Нобелевскую премию за "выдающиеся заслуги в развитии химии: открытие элементов радия и полония, выделение радия и изучение природы и соединений этого замечательного элемента" получила только Мария Кюри: награда не вручается посмертно, а ее мужа к тому времени не было в живых.
Атомная масса, 1915 год
Теодор Уильям Ричардс сумел точно определить атомную массу 25 элементов. Ученый начал с "взвешивания" водорода и кислорода. Для этого Ричардс использовал собственный метод, сжигая водород с окисью меди. Остававшуюся влагу исследователь использовал для определения точного веса элемента.Для дальнейших экспериментов использовались приборы собственного изобретения. Ричардс установил, что масса свинца в радиоактивных минералах меньше, чем у обычного свинца. Это стало одним из первых подтверждений существования изотопов.
***
Нобелевская премия вручается с начала двадцатого века. Охватить все изобретения и открытия в одной статье крайне сложно. Не согласны с нашей десяткой? Предложите свои варианты в комментариях.
Итак, сегодня у нас суббота, 27 мая 2017 года и мы традиционно предлагаем вам ответы на викторину в формате «Вопрос - ответ». Вопросы нам встречаются как самые простые, так и достаточно сложные. Викторина очень интересная и достаточно популярная, мы же просто помогаем вам проверить свои знания и убедиться, что вы выбрали правильный вариант ответа, из четырех предложенных. И у нас очередной вопрос в викторине - За какое открытие австрийский ученый Карл фон Фриш получил в 1973 году Нобелевскую премию?
- A. элемент технеций
- B. инфракрасные лучи
- C. лекарство от проказы
- D. язык пчел
Правильный ответ Д - ЯЗЫК ПЧЕЛ
Тверк является наиболее близким приближением человеческих танцев к реальным танцам пчел. Пчелы танцуют, чтобы указать другим пчелам в улье направление, в котором им следует лететь за едой, например, за нектаром. Они двигают своим брюшком (задней частью тела), чтобы указать расстояние, на которое нужно лететь. Австрийский этолог, лауреат нобелевской премии по физиологии и медицине Карл фон Фриш расшифровал язык пчел, и мы теперь знаем, как он устроен.
Чтобы изучить танцы пчел проводили следующий эксперимент. Недалеко от пчелиного улья размещалось два резервуара со сладкой жидкостью. Пчел, которые находили первый резервуар, метили одним цветом, а пчел, которые находили второй резервуар, метили другим цветом. Вернувшись в улей, пчелы начинали танцевать танец, похожий на тверк. Ориентация танца зависела от направления к источнику сладостей: угол, на который нужно было сместить танец пчелы одного цвета, чтобы он совпал с танцем пчелы другого цвета, с точностью совпадал с углом между первым источником сладости, ульем и вторым источником сладости.
Нобелевская неделя в Стокгольме началась накануне, ее традиционно открыло объявление лауреатов премии за исследования в области физиологии и медицины. Победителями Джеймс Эллисон из США и Тасуку Хондзё из Японии за открытие нового вида терапии при лечении онкологических заболеваний.
Размер Нобелевской премии в этом году — 9 млн крон (чуть больше $1 млн).
В разговоре с РБК директор Физического института имени Лебедева Российской академии наук Николай Колачевский отметил, что методы ученых, за которые получена Нобелевская премия, достаточно давно используются в лабораториях. «Это такие рабочие лошадки, которые используются и в России, и за границей, и в коммерческих приборах. Это целый большой пласт уже практических работ, которые стоят за этими методами», — сообщил он.
По его словам, оптические пинцеты используются в биологии, медицине, исследованиях, связанных с химией. «[Оптический пинцет] Это метод, который позволяет захватывать в сфокусированный лазерный пучок маленькие частички, датчики, сенсоры и объекты, которые можно внедрить в какую-то ткань или жидкость и там их размесить нужным образом», — говорит Колачевский. По его словам, метод оказался очень перспективным. «Потом выяснилось, что можно захватывать не одну, а несколько частиц, создавая некоторые световые структуры, причем довольно сложной формы, то есть можно нарисовать звездочку или решетку какую-то с помощью лазера», — пояснил он.
Работая над методом генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов, ученые долго пытались создать самый мощный световой импульс. «Казалось бы, есть лазерные усилители, которые позволяют усиливать мощность, но с какого-то момента, если уже очень большая мощность, начинает разрушаться сама усиливающая среда», — объяснил он.
По словам Колачевского, ученые придумали разбивать импульс по цветам, делая из него радугу, «прогнав несколько раз через усилители». «А потом [нужно] обратным процессом его сжать. Так получается крайне высокоинтенсивные мощные лазерные импульсы, которые дальше можно использовать в целом ряде задач. Много задач по исследованию в химии, смежных с химией областях биологии. Это огромный пласт медицинских, биологических и технологических еще задач», — рассказал он.
Премия в области физики присуждалась 111 раз, ее получили 207 человек, первым в 1901 году был Вильям Рентген (Германия) за открытие излучения, названного в его честь. Среди лауреатов — 12 физиков из СССР и России, а также ученых, родившихся и получивших образование в Советском Союзе, а после получивших второе гражданство. В 2010 году награды за создание графена (тончайшего в мире материала) получили Андрей Гейм и Константин Новоселов. В 2003 году «за новаторский вклад в теорию сверхпроводников» награду получили Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург совместно с Энтони Леггеттом (Великобритания). В 2000 году Жорес Алферов был удостоен премии за разработку концепции полупроводниковых гетероструктур и ее использование в оптоэлектронике и электронике высоких скоростей.
В прошлом году обладателями Нобелевской премии по физике стали ученые из США — Кип Торн, Райнер Вайсс и Берри Бериш. Награду они получили «за решающий вклад в проект лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории и наблюдение за гравитационными волнами». А единственным ученым, получившим премию по физике дважды, был Джон Бардин: в 1956 году за изобретение биполярного транзистора (совместно с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном), а также в 1972 году за основополагающую теорию обычных сверхпроводников (совместно с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером).
Нобелевский комитет до последнего держит в тайне имена претендентов на награду. Среди возможных лауреатов премии по физике исследователи из Clarivate Analytics , анализируя рейтинг цитируемости статей ученых в базе данных Web of Science, в этом году называли американских ученых Дэвида Оушалома и Артура Госсарда — за открытие эффекта Холла в полупроводниках, который объясняет поведение электронов в магнитных полях; астронома и астрофизика Сандру Фабер из США — за исследование механизмов образования галактик и эволюции крупномасштабной структуры Вселенной и за теорию о холодной темной материи; американского профессора Юрия Гогоци, Родни Руоффа из Южной Кореи и Патриса Симона из Франции — за открытия в области углеродных материалов и суперконденсаторов. Журнал Physics World называл среди претендентов на премию Лене Хау (Дания) за эксперименты по уменьшению скорости света с помощью конденсата Бозе — Эйнштейна, Якира Ааронова (Израиль) и Майкла Берри (Великобритания) — за открытие ряда квантовых феноменов.
В марте 1888 года Альфред Нобель прочитал в газете собственный некролог. Журналисты перепутали его с братом и поспешили сообщить о смерти «торговца смертью». Нобель расстроился из-за брата, из-за ошибки журналистов, но особенно - из-за тона некролога. Тогда он решил оставить после себя что-то кроме динамита и распорядился учредить Нобелевскую премию.
«Все мое движимое и недвижимое имущество должно быть обращено моими душеприказчиками в ликвидные ценности, а собранный таким образом капитал помещен в надежный банк. Доходы от вложений должны принадлежать фонду, который будет ежегодно распределять их в виде премий тем, кто в течение предыдущего года принес наибольшую пользу человечеству» , - завещал Нобель.
За сто с лишним лет Нобелевский комитет несколько раз невольно нарушил волю основателя и по ошибке вручил премию за не слишком полезные изобретения.
Чудодейственные лампы
Датчанин Нильс Рюберг Финсен с детства был слаб здоровьем. Повзрослев, он заметил, что после прогулок на солнце чувствовал себя намного лучше.
В университете он занялся изучением целебного воздействия ультрафиолетовых лучей. Популярность в научном мире он завоевал благодаря новациям в лечении оспы, но позже переключился на волчанку - туберкулез кожи (не путать с системной красной волчанкой - аутоиммунным заболеванием). В 1885 году он закупил для исследований мощные дуговые угольные лампы, которые и сыграли с ним злую шутку.
Финсен ежедневно по два часа с помощью ламп облучал больных волчанкой. В результате через несколько месяцев у них наступало улучшение, а многие и вовсе избавлялись от уродливых рубцов и ран и выздоравливали. Через год Финсен уже возглавлял институт светолечения, носивший его имя. Половина больных, которые прошли его лечение, полностью выздоровела, а вторая половина почувствовала себя намного лучше.
Выдающиеся результаты заметили, и в 1903 году Финсен получил Нобелевскую премию в знак признания его заслуг в лечении болезней, особенно волчанки.
Позже выяснилось , что линзы, которые использовал Финсен, вообще не пропускали ультрафиолетовое излучение. Терапевтическим эффектом обладал вовсе не свет, а синглетный кислород, который появлялся из-за искрящих угольных стержней лампы. Тем не менее светолечение, основоположником которого стал Финсен, действительно эффективно при некоторых заболеваниях.
особая молекула кислорода, в которой вдвое больше энергии, чем в обычной
Клин клином
В начале XX века сифилис был неизлечимым заболеванием. На самых тяжелых стадиях он давал осложнения на мозг, и у больных развивался прогрессивный паралич - психоорганическое заболевание, смерть от которого наступала в течение нескольких лет. Пятая часть пациентов психиатрических клиник была больна сифилисом и, как следствие, прогрессивным параличом.
Юлиус Вагнер-Яурегг работал в психиатрической клинике и интересовался физиологическими причинами возникновения психических заболеваний. Он обратил внимание, что среди больных прогрессивным параличом были те, кто выжил. Именно их обследовал Вагнер-Яурегг. Оказалось, все они во время болезни прогрессивным параличом перенесли тяжелую лихорадку.
Сначала он заражал больных туберкулезом. Но туберкулезная лихорадка была короткой и слабой.
Врач стал искать способы вызвать у больных прогрессивным параличом сильную лихорадку. Сначала он заражал их туберкулезом, а затем лечил его с помощью туберкулина. Но туберкулезная лихорадка была короткой и слабой, так что не годилась для лечения прогрессивного паралича. К тому же некоторые больные умирали, потому что туберкулин им не помогал.
Прорыв в исследованиях наступил в 1917 году, когда был открыт хинин для лечения малярии: малярийная лихорадка была достаточно сильной и продолжительной. Вагнер-Яурегг заражал пациентов малярией, а затем лечил их хинином.
У 85% больных наступали значительные улучшения, но смертность оставалась высокой. Позже врач выделил ослабленный штамм малярийных возбудителей и снизил опасность маляриятерапии. Тем не менее ему не всегда удавалось контролировать течение малярии, и некоторые больные умирали. Но тогда это считалось приемлемым риском.
В 1927 году Вагнер-Яурегг получил Нобелевскую премию за открытие терапевтического эффекта заражения малярией при лечении прогрессивного паралича.
Его открытие до сих пор вызывает споры: то ли малярия стимулировала иммунную систему, то ли высокая температура тела создавала неблагоприятную среду для возбудителей сифилиса, или работало то и другое одновременно. От массовой маляриятерапии нас спасло изобретение пенициллина, который помогает вылечить сифилис на начальных стадиях до того, как у больных наступает прогрессивный паралич.
Приготовьтесь к осложнениям
В 1948 году Пауль Мюллер получил Нобелевскую премию за открытие опасных свойств одного из самых ядовитых веществ на земле - дихлордифенилтрихлорэтана, известного как ДДТ или дуст. Мюллер установил, что ДДТ можно использовать как мощный инсектицид и с его помощью побороть саранчу, москитов и других вредителей.
ДДТ был лучше всех известных инсектицидов: он считался низкотоксичным, но был смертелен для всех без исключения насекомых. Его было довольно просто и дешево производить и легко распылять на целые поля. Для человека однократная доза в 500-700 мг считалась абсолютно безвредной, поэтому вещество распыляли даже в населенных пунктах.
ДДТ остановил эпидемии тифа в Неаполе, малярии - в Индии, Греции и Италии, повысил урожаи и дал надежду на победу над голодом во многих странах. За время широкого использования в мире распылили 4 миллиона тонн дуста. Его польза была очевидна, а опасные последствия наступили намного позже.
За время широкого использования в мире распылили 4 миллиона тонн дуста.
В 1950-х годах появились первые исследования, которые доказывали, что ДДТ накапливается в окружающей среде и организмах животных и приводит к необратимым изменениям. Особую тревогу вызывало то, что по мере продвижения в пищевой цепи ДДТ повышал концентрацию, и теоретически она могла достигнуть смертельно опасных для человека доз. К 1970 году все развитые страны запретили использование ДДТ на своих территориях.
Миллионы тонн ядовитого вещества продолжают «гулять» по миру в телах птиц и животных, накапливаются в почве и воде, концентрируются в растениях и снова попадают в организмы животных. Сегодня следы ДДТ находят даже в Арктике. Этот процесс будет продолжаться еще несколько поколений: период разложения ДДТ - 180 лет, а о всех последствиях его использования мы не знаем до сих пор.
Секрет послушания
Розмари Кеннеди - старшая сестра президента США - была сложным ребенком. В раннем детстве она радовала мать покладистым характером, мягкостью и послушанием. Со временем девочка начала отставать от сверстников в развитии, с трудом запоминала что-то новое, не могла освоить грамоту. Когда Розмари заметила, что отличается от других детей, у нее испортился характер: она стала раздражительной и вспыльчивой.
В 1941 году разочарованный Джо Кеннеди дал разрешение провести дочери хирургическую процедуру, которая, по словам врачей, могла успокоить Розмари и сделать более управляемой. Доктор Уолтер Фримен проткнул мягкие кости над глазом Розмари и рассек ее мозг.
Редко случается, когда игроки в телешоу у Диброва подходят к таким дорогим вопросам, как на 3 или 1,5 миллиона руб., потому всякий раз становится весьма интересно узнать, какой или какие каверзные вопросы могут столь высоко цениться, а посему констатируем, что вопрос о нобелевским лауреате Фрише был предложен редакторами передачи в категории 1,5 млн.руб.. Скажу сразу, что сей вопрос Андрей с Виктором выиграли, причем именно Бурковскому удалось "поймать" удачу или интуицию "за хвост" и сыграть красиво в этом раунде. Пара дошла до этой сумма, истратив все подсказки на более ранних уровнях, потому только, благодаря своему чутью, им и посчастливилось угадать верное открытие, связанное с языком (движением в пространстве) пчел.
Чуть позже, выбирая ответ на 3 млн.руб., Андрей переиграл сам себя, сделав ставку на очевидный, но не верный вариант. Но так интуиция дело тонкое, то подскажет, то нет, верно?
На втором рисунке, можно посмотреть как в оригинале звучал вопрос, т.е. год присуждения этой премии Фришу - 1973-ий, сами варианты, и, подкрашенный оранжевым цветом, сам ответ.
