1-бөлім
2025 жылғы Нобель апталығы – әлемдегі ең беделді марапаттардың лауреаттары жарияланатын, күздің басты халықаралық ғылыми және мәдени оқиғалар топтамасы.
Швед өнертапқышы әрі кәсіпкері Альфред Нобельдің өсиетімен тағайындалған бұл сыйлықтар жыл сайын ғылымға, әдебиетке және бейбітшілікті нығайтуға қосқан зор үлес үшін беріледі. Әр қазан айында бүкіл әлемнің назары Стокгольм мен Ослоға аударылады – дәл осы жерлерде жаңа лауреаттардың есімдері аталады. Бұл – ашқан жаңалықтары мен идеялары адамзаттың болашағын өзгертетін ғалымдар, жазушылар және қоғам қайраткерлері.
Биыл Nazarbayev University алғаш рет Нобель апталығы аясында өз жобасын іске қосып отыр: NU профессорлары күн сайын лауреаттардың жаңалықтары мен идеяларының мәнін қарапайым тілмен түсіндіріп, олардың қоғам мен ғылымның болашағы үшін маңызын көрсетеді.
Қазан айының келесі күндері жаңа лауреаттардың есімдері жарияланады:
• 6 қазан — физиология және медицина
• 7 қазан — физика
• 8 қазан — химия
• 9 қазан — әдебиет
• 10 қазан — бейбітшілік сыйлығы
• 13 қазан — экономика сыйлығы
NU құрамындағы жеті мектеп табиғи, инженерлік және медициналық ғылымдардан бастап әлеуметтік, гуманитарлық және бизнес бағыттарына дейінгі кең ғылыми салаларды қамтитын жетекші ғалымдарды біріктіреді. Мұндай пәнаралық тәсілдің арқасында NU іргелі зерттеу мен қоғамдық ағартушылықты ұштастыратын сараптамалық білім орталығына айналып отыр.
Сонымен, бастайық. NU профессорларының сараптамалық түсіндірмелері Нобель сыйлығы лауреаттарының ең соңғы жариялануларынан бастап хронологиялық кері тәртіппен берілген. Бірінші бөлім медицина, химия және физика салаларындағы сыйлықтарға арналса, екінші бөлім әдебиет, бейбітшілік және экономика салаларын қамтиды.
8 қазан — Химия
Келесі спикер — докторы Манникс П. Баланай, NU-ның химия бойынша қауымдастырылған профессоры және PhD бағдарламасының директоры. Ол 2025 жылғы химия саласындағы Нобель сыйлығына ие болған ашылудың ғылыми маңызын түсіндіріп, оның молекулалық деңгейдегі зат табиғатын түсінуге қалай ықпал еткені туралы айтады.
Химиядағы төңкеріс: 2025 жылғы Нобель сыйлығы металдо-органикалық қаңқаларға (MOF) берілді
2025 жылғы химия бойынша Нобель сыйлығы профессор Сусуму Китагава (Киото университеті, Жапония), профессор Ричард Робсон (Мельбурн университеті, Австралия) және профессор Омар М. Яги (Калифорния университеті, Беркли, АҚШ) зерттеген металдо-органикалық қаңқалар (MOF — Metal–Organic Frameworks) деп аталатын материалдар класына берілді.
Бұл материалдарды біз микроскопиялық губкалар ретінде елестете аламыз: металл атомдары мен олардың арасындағы органикалық молекулалардан құралған құрылымдар, ішкі жағында өте ұсақ тесіктер (поры) бар. MOF-тың бірегей қасиеті — осы кеуектерді мақсатты түрде «жобаға» келтіруге болады: оларды белгілі бір заттарды ұстап қалу, сақтау немесе сол заттармен селективті әрекеттесетіндей етіп әзірлеуге болады. Тіпті кейбір MOF үлгілерінің ішкі беткі ауданы соншалықты үлкен, бір грамм материалды жазып шықса, ол футбол алаңын жауып кетер еді.
MOF-тың қолдану салалары көп және әртүрлі, күнделікті өмірден бастап ғаламшардың болашағын шешуге дейін әсер етеді. Таза энергия саласында олар сутек пен метанды сияқты газдарды сақтау үшін үмітті тасымалдаушылар — бұл фоссилді отынға балама бола алатын шешімдер. Сондай-ақ MOF көмегімен көмірқышқыл газын атмосферадан немесе өнеркәсіптік шығарындылардан тиімді ұстауға болады, бұл климат өзгерісіне қарсы күресте маңызды құрал.
Медицинада MOF дәрілік заттарды босаңсытпай, нысаналы әрі баяу босатуға арналған тасымалдаушылар ретінде қолданылады — бұл терапия тиімділігін арттырып, жанама әсерлерді азайтады. Олар сондай-ақ ауруларды, зиянды химикаттарды немесе токсиндерді анықтайтын жоғары сезімтал сенсорларда пайдаланылады. Өнеркәсіпте MOF химиялық реакцияларды энергия үнемдейтін түрде жылдамдатуға көмектеседі, бұл дәрі-дәрмектер, отын және басқа материалдар өндірісіне пайдалы. Сонымен қатар MOF-тар аккумуляторларда, күн жүйелерінде және суды тазарту жүйелерінде зерттелуде; ғалымдар оларды басқа материалдармен біріктіріп, құрылымдарды берік әрі ұзаққа шыдамды етуге тырысуда, ал кейбір жағдайларда MOFты микроэлектроника мен сенсорикадағы микрожүйелерге де енгізіп жүр.
MOF-тың ең әсерлі жағы — бұл өріс түрлі салалар ғалымдарын — химиктерді, инженерлерді, физиктерді және дәрігерлерді — халықаралық деңгейде біріктірді. Әрине, өндіріс шығындары мен ұзақ мерзімді тұрақтылық сияқты қиындықтар бар, бірақ MOF әлеуеті зор; бұл салыстырмалы түрде жас технология және оның қолданылуы жедел кеңеюде.
Әрбір лауреат MOF дамытуға шешуші үлес қосты. Профессор Китагава «икемді» MOF түрлерін дамытты — олар қоршаған орта өзгерістеріне жауап бере алады, кейде газдарды өткізе алады және құрылымдық икемділік көрсетеді. Профессор Робсон үшөлшемді координациялық полимерлердің негізін қалап, күрделі MOF архитектураларының дамуына жол ашты. Профессор Яги «ретикулярлық химия» деп аталатын жүйелі тәсіл ұсынды, ол мықты молекулярлық байланыстар негізінде мыңдаған MOF құрылымдарын жобалауға мүмкіндік берді. Осы тәсіл MOF-ты материалтанудың ең қарқынды дамып жатқан бағыттарының біріне айналдырды.
Нобель комитеті Китагава, Робсон және Яги жетістіктерін бағалай отырып, тек ғылыми жаңалықты ғана емес, сондай-ақ жаһандық сын-қатерлерді шешуге бағытталған материалдарды жобалаудың жаңа, күшті әдісін де атап өтті — таза энергия, климат өзгерісі, денсаулық сақтау және қоршаған ортаны қорғау сияқты салаларда. MOF-тың дамуы материалтану ғылымындағы маңызды қадам болып табылады және химияның тұрақты әрі технологиялық прогресті қамтамасыз ететін негіз екенін айқын көрсетеді.
7 қазан — Физика
Келесі спикер — NU-ның Жаратылыстану, әлеуметтік және гуманитарлық ғылымдар мектебінің физика кафедрасының профессоры Сергей Бубин. Ол 2025 жылғы физика бойынша Нобель сыйлығының мәнін және бұл жетістіктің табиғаттың негізгі заңдарын түсінуге қалай ықпал еткенін түсіндіреді.
Кванттық әсерлер, макродеңгей және 2025 жылғы физика бойынша Нобель сыйлығы
Кванттық механика — түсініп алу ең қиын салалардың бірі ретінде танымал. Ричард Фейнманның сөзімен айтқанда: «Егер сіз кванттық механиканы түсінемін деп ойласаңыз, демек сіз оны түсінбегенсіз». Кванттық жүйелердің мінез-құлқы біздің күнделікті интуициямызға қайшы келеді: энергия үздіксіз емес, белгілі бір мөлшермен ғана өзгере алады; бөлшек классикалық заңдарға сай өтуге тиіс тосқауылдан «туннель арқылы» өте алады; ал екі бөлшек бір-бірінен алыс қашықтықта болса да өзара «байланысты» күйде қалуы мүмкін — бұл құбылыс «кванттық шатасу» деп аталады.
Дәстүрлі түрде осындай құбылыстар микродүниеге — атомдарға, молекулаларға және ядроларға шектелетін. Бірақ ғалымдарды ұзақ уақыт бойы мазалаған сұрақ бар: кванттық мінездену қандай көлемге дейін ұлғайта алады? Қандай объектілер әлі күнге дейін айқын кванттық қасиеттерді көрсете алады? Бұл мәселе квант теориясының бастамасына, сондай-ақ Шредингердің мысалындағы «мысық» ой экспериментіне оралады — бір уақытта тірі де, өлі де болуы мүмкін тұжырымдама.
2025 жылғы физика бойынша Нобель сыйлығы Джон Кларкқа, Мишель Деворетке және Джон Мартиниске 1980-ден 2020 жылдарға дейін жүргізілген жаңашыл эксперименттер үшін берілді — эксперименттер макроскопиялық жүйелерде (қолға ұстай алатындай жүйелерде) туннелдеу мен энергияның квантталуы сияқты айқын кванттық эффектілерді көрсеткен. Олар көрсетті: белгілі бір шарттарда макроскопиялық көлемдегі зарядталған бөлшектердің жинағы электр тізбегінде біртұтас кванттық бөлшек сияқты жүріп, бүкіл тізбек бойымен бірдей кванттық сипат көрсетеді.
Олардың тәжірибелерінде жүйені «электр кернеуі жоқ» — классикалық тұрғыдан тұрақты күйде дайындап, оны энергетикалық тосқауылмен «қамады». Күтпеген жағдай — жүйе осы тосқауылдан «туннелдеу» арқылы өтіп, өздігінен өлшенетін кернеулі күйге ауысады; бұл ауысуды тікелей пайда болған кернеуден бақылауға болады. Кларк, Деворет және Мартинис жүйенің кванттық механика заңдарына сәйкес келетінін — оның энергиясының квантталатынын және ол тек белгілі порция энергияны ғана сіңіріп немесе шығара алатынын көрсетті.
Бұған дейін макроскопиялық кванттық құбылыстар ретінде белгілі болған кейбір әсерлер (суперөткізгіштік, суперфлюидтік құбылыстар, магнит ағынының квантталуы, Джозефсон эффектісі) негізінен көптеген микробөлшектердің үйлесімді әрекетінен пайда болатын тәртіптен туатын. Ал Кларк, Деворет және Мартинис зерттеген жүйелер — нағыз коллективті кванттық күйді көрсетті, онда көптеген бөлшектер бір бүтіндей әрекет етеді.
Олардың жұмыстары қазіргі кванттық сенсорлар, кванттық ақпарат өңдеу және кванттық есептеулер бағыттарының негізін қалады. Құрған сверхпроводящий кубиттер қазіргі кейбір кванттық компьютер прототиптерінің негізгі компонентіне айналды. Осы пионерлік зерттеулердің арқасында бұрын қол жетпейтін көрінген масштабталатын және қателіктерге төзімді кванттық есептеулерді жетілдіру мақсаты енді нақты мақсат болып табылады.
6 қазан — Медицина
Бірінші спикер — Nazarbayev University Медицина мектебінің міндетін уақытша атқарушы деканы, профессор Антонио Сарриа-Сантамера. Ол 2025 жылғы физиология және медицина бойынша Нобель сыйлығының иммунология саласындағы не үшін маңызды екендігін түсіндіріп береді.
Иммундық жүйенің өзін-өзі шектеуі: перифериялық иммундық төзімділікті ашу
2025 жылғы физиология және медицина бойынша Нобель сыйлығы Мэри Э. Бранкоуға, Фред Рамсделлге және жапон ғалымы Шимон Сакагачиге перифериялық иммундық төзімділікті зерттегені үшін берілді. Бұл жұмыс иммундық жүйенің өз ағзасының сау тіндерін «қолдан тәртіппен» сақтап қалуын қамтамасыз ететін механизмдерді ашады.
Иммундық жүйе — ағзаны бактериялар, вирустар және басқа зиянды агенттерден қорғайтын табиғи қорғаныс. Ол әртүрлі жасушалар мен молекулалардан тұратын күрделі «әскер» арқылы «өзінікі» мен «бөтенін» ажырата алады. Алайда дұрыс жұмыс істеуі үшін иммундық жүйе қатаң теңгерімде болуы тиіс: тым әлсіз болса — жұқпалар мен ісіктер тарайды; тым белсенді болса — ол өз денесін зақымдап, аутоиммундық ауруларға алып келеді.
Бранкоу, Рамсделл және Сакагачи иммундық «өзін-өзі шектеу» механизмдерін ашып, оның негізгі элементтерін анықтады: регуляторлық T-жасушалары (Tregs) және FOXP3 гені, олар иммунитеттің «бейбітшілік сақшылары» іспетті әрекет етеді. Сакагачи 1980–1990 жылдары тышқандарда бұл жасушаларды бірінші болып тапты және олардың зиянды иммундық реакцияларды баса алатынын көрсетті; ол Tregs-тың арнайы Foxp3 ақуызы бар екенін дәлелдеді — бұл олардың идентификациялық белгісі. Foxp3 болмаған жағдайда иммундық төзімділік бұзылып, аутоиммундық патологиялар дамиды.
Кейін Бранкоу мен Рамсделл адам генетикасын зерттей отырып, FOXP3 геніндегі мутациялар сирек, бірақ ауыр аутоиммундық жағдай — IPEX синдромын тудыратындығын анықтады. Бұл табыстар Tregs-тың жетіспеушілігін нақты аурулармен байланыстырып, гендік терапия мен Treg-тың белсенділігін арттыратын дәрілер сияқты жаңа терапевтикалық бағыттарды ашты.
Аутоиммундық аурулар әлем бойынша 10%-дан аса халықты қамтиды. Қазіргі таңда олар толығымен емделмейді, көбінесе симптомдарды бақылайтын қабынуға қарсы немесе иммунды басатын препараттар арқылы ғана реттеледі; алайда бұл препараттар иммунитетті басып, жұқпаларға сезімтал етеді. Нобель лауреаттарының ашқандары ауруларды дәлірек және мақсатты емдеудің жолдарын көрсете отырып:
• 1-типті қант диабеті мен жұлын аурулары бойынша алғашқы клиникалық сынақтар аурудың прогрессін жалпы иммундық жүйені әлсіретпей тоқтатуға мүмкіндік беретінін көрсетуде;
• Treg-тың сигналдарын имитациялайтын жаңа дәрілер аллергияны тудыратын факторларды «қандай да бір белгілерді танымайтын етіп» өзгерте алады (мысалы, тозаң, жержаңғақ), бұл өмір бойы антигистаминге тәуелділікті төмендетуі мүмкін;
• регуляторлық T-жасушалары трансплантациядан кейін ағзаның мүшені қабылдауын жақсарта алады;
• жүктілік барысында Tregs ананың иммундық жүйесін ұрықты қабылдауға көмектеседі, бұл бедеулік пен түсік қауіпін төмендетуге ықпал етуі мүмкін.
Нобель комитеті осы жаңалықтардың «аутоиммундық ауруларды, аллергияны және қатерлі ісікпен күресуді емдеудің жаңа бағыттарын ашқанын» атап өтті — бұл ашылулардың әмбебап әрі практикалық маңызын көрсетеді.
