Как правило, присуждение Нобелевской премии тому или иному ученому достаточно ожидаемо: в силу ли значимости открытия, которое невозможно не обойти, или же общих заслуг самого ученого. Однако история знает и достаточно много «неожиданных» нобелиатов. Тем интереснее посмотреть на прогнозы, один из самых «авторитетных» среди которых публикует каждый год компания Clarivate Analytics. Indicator.Ru разобрался, кому и за что, как ожидается, будут присуждены Нобелевские премии за 2019 год.

Немного методологии

Clarivate Analytics стала самостоятельной компанией в 2016 году, отделившись от медиакорпорации Thomson Reuters. Но у списков потенциальных нобелевских лауреатов, выбранных по числу цитирований в базе данных научных статей Web of Science, история более длинная: первый список был опубликован еще в 2002 году. Авторы прогноза в каждой публикации подчеркивают, что не ставят задачу предсказать лауреатов именно текущего года: цель работы в том, чтобы выделить наиболее влиятельных в мире ученых, значение работ которых сопоставимо с нобелевскими открытиями. В долгосрочной перспективе предсказания компании совпадают с выбором Нобелевского комитета довольно часто. «Из чуть более 300 ученых, которых мы назвали с 2002 года, 50 получили Нобелевскую премию, причем 29 человек — в течение двух лет с момента попадания в список Citation Laureates. То есть наш список — это отличный способ быть в курсе претендентов на премию», — подчеркивает эксперт по наукометрии Clarivate Analytics Павел Касьянов. Например, в прогнозы компании ранее попадали прошлогодние лауреаты по физиологии и медицине Джеймс Эллисон и Тасуку Хондзе и по экономике Уильям Нордхаус и Пол Ромер. Ученые из России, напоминает Касьянов, тоже попадали в списки потенциальных лауреатов: в 2017 году компания отметила химика Георгия Шульпина и астрофизика Рашида Сюняева.

При составлении прогноза эксперты Clarivate Analytics ориентируются на наиболее цитируемые статьи в Web of Science, а их на самом деле довольно мало — 18700, всего около четырех сотых процента от более чем 47 миллионов проиндексированных публикаций. Каждая из этих статей собрала больше чем тысячу цитирований. Выбор таких статей — первый, количественный этап исследования, а дальше приходит черед качественного анализа. Здесь эксперты выясняют, получали ли авторы самых цитируемых статей другие престижные премии, например премию Ласкера в области биомедицины, и отбирают из списка ученых, чьи статьи ассоциируются с наиболее яркими открытиями нобелевского уровня. Наукометрия встречается с человеческим фактором. Так как Нобелевскую премию чаще вручают за открытия, значение которых уже было подтверждено последующими исследованиями или практикой, при составлении списка Citation Laureates эксперты тоже берут в расчет в основном достаточно старые работы.

Оптогенетика, иммунитет и органоиды из стволовых клеток

Первыми станут известны лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине. В список потенциальных нобелиатов в этой области прогноза Clarivate Analytics вошли исследователь, который мог бы получить премию индивидуально, коллектив и ученые, которые работали независимо.

За исследования роли, которую играет внутриклеточный сигнальный путь Wnt в эмбриональном развитии, в стволовых клетках и в формировании раковых опухолей, нобелевским лауреатом мог бы стать голландский генетик из Утрехтского университета Ханс Клеверс. Выделив стволовые клетки взрослых людей, которые организм использует для обновления тканей кишечника, он стал одним из пионеров в выращивании мини-органов. Эти копии кишечника, печени, поджелудочной железы могут использоваться для тестирования лекарств. В 2013 году за исследования Wnt Клеверс уже получил одну из первых Breakthrough Prize.

Заслуживающей признания эксперты Clarivate Analytics считают также работу американских биохимиков и иммунологов из исследовательского центра National Jewish Health Джона Капплера и Филиппы Маррак по исследованию Т-лимфоцитов. Супруги Капплер и Маррак участвовали в открытии Т-клеточного рецептора в группе прошлогоднего лауреата Джеймса Эллисона, а затем исследовали, как у Т-клеток развивается толерантность к собственным антигенам организма и как этот процесс может быть нарушен при аутоиммунных заболеваниях: ревматоидном артрите, волчанке и синдроме Гийена — Барре.

Согласно третьему варианту прогноза, Нобелевскую премию могли бы получить сразу три ученых, независимо работавших над развитием оптогенетики. Это Эрнст Бамберг из немецкого Института биофизики имени Макса Планка, Геро Мизенбек из Оксфордского университета и Карл Дейссерот из Стэнфорда. Встраивая в мембраны нейронов экспериментальных животных светочувствительные белки, за последние 15 лет ученые создали инструменты для управления активностью отдельных нейронов. Создание оптогенетики неоднократно признавали самым значительным прорывом в нейронауках в первом десятилетии XXI века, а Дейссерот уже становился одним из лауреатов Breakthrough Prize благодаря этому открытию. Подошло ли время отметить разработчиков новой области Нобелевской премией, узнаем 7 октября.

Двумерные материалы, криптография и «Лестница Иакова» для квантовохимических расчетов

Потенциальных претендентов на премию по физике Clarivate Analytics предлагает меньше. За вклад в развитие квантовых вычислений и квантовой криптографии лауреатом мог бы стать физик польского происхождения Артур Экерт, профессор Оксфорда и Национального университета Сингапура. Еще в 1991 году он предложил первый алгоритм квантового распределения ключей, основанный на квантовой запутанности — явлении, при котором квантовые состояния частиц (например, поляризация фотонов) взаимозависимы.

Второй вариант — Тони Хайнц из Стэнфордского университета, который может получить премию за исследование оптических и электронных свойств наноматериалов, в том числе графена, углеродных нанотрубок и таких двумерных полупроводников, как монослойный дисульфид молибдена. Это вещество рассматривается как одна из перспективных замен кремнию в электронике.

За более фундаментальный вклад в исследование материалов Нобелевскую премию по физике мог бы получить Джон Пердью из Университета Темпл в Филадельфии. Его ключевые работы посвящены теории функционала плотности — методам, которые позволяют вычислить электронную плотность соединения, чтобы определить энергию каждого атома и предсказать, к примеру, насколько стабильным будет вещество. В химии и в физике конденсированного состояния Пердью давно принадлежит к числу корифеев. В частности, он описал развитие используемых в химии функционалов как «Лестницу Иакова», выделив пять поколений методов, каждое из которых лучше описывает свойства систем. Сочтет ли Нобелевский комитет заслуги Пердью настолько же значительными, как эксперты Clarivate Analytics, узнаем 8 октября.

Именные реакции и биотех как бизнес

Самый пожилой потенциальный лауреат по версии Clarivate Analytics — 99-летний химик Рольф Хьюсген из Мюнхенского университета. Премию он мог бы разделить с Мортеном Мельдалем из Университета Копенгагена. Их открытия разделяют почти полвека: Хьюсген разработал общую концепцию 1,3-диполярного циклоприсоединения в конце 1950-х, а группа Мельдаля сообщила о катализе подобной реакции медью в 2002 году. По реакции, названной химиками в честь Хьюсгена, образуются, в частности, из азидов (органических соединений с тремя атомами азота в составе) и алкинов триазолы — соединения с диапазоном применений от пестицидов до нейролептиков. Открытие каталитического варианта реакции 17 лет назад позволило проводить ее при комнатной температуре с большим выходом продукта в 107 раз быстрее, чем без катализатора. Это значительно ускорило, например, работу по поиску новых лекарств. Параллельно с Мельдалем исследования в этом же направлении проводила группа Нобелевского лауреата 2001 года Барри Шарплесса, который ввел для таких реакций общее название «клик-химия» — химия, которая позволяет из маленьких соединений в простых условиях получать желаемое вещество практически без побочных продуктов. Кстати, и Шарплесс, и работавший в его группе российско-американский химик Валерий Фокин уже попадали в связи с этой работой в список потенциальных нобелиатов в 2013 году. Сейчас Фокин возглавляет лабораторию химического синтеза и катализа в МФТИ, а на тот момент его основной аффилиацией был исследовательский Институт Скриппс в США.

Вернемся к новому прогнозу. За открытие метода идентификации конкретных нуклеотидных последовательностей в ДНК, уже названного его именем, нобелевским лауреатом мог бы стать оксфордский профессор Эдвин Саузерн. Саузерн-блоттинг стал первым методом, который позволял выяснить, где именно и сколько раз искомая последовательность ДНК (например, конкретный ген) встречается в исследуемом образце. Для этого отдельные фрагменты ДНК переносят на мембрану, которую обрабатывают ДНК-зондом — меченой радиоактивным или светящимся веществом пробой с фрагментом ДНК, комплементарным искомому. Метод был открыт в 1975 году, и с тех пор уже появились такие его вариации, как нозерн- и вестерн-блоттинг для поиска в образце конкретных последовательностей РНК и белков.

За разработку исследовательских методов могут быть награждены, утверждает отчет, еще три исследователя и предпринимателя совместно: Марвин Карутерс из Университета Колорадо, Лерой Худ из Института системной биологии в Сиэттле и президент компании Pacific Biosciences of California Майкл Ханкапиллер. Все они — разработчики новых методов и приборов секвенирования и синтеза ДНК и белков. Без их изобретений, как подчеркивают эксперты Clarivate Analytics, был бы невозможен успех проекта «Геном человека». Кто из химиков окажется достойным Нобелевской премии в этом году, станет известно 9 октября.

Сложность, игры и другие экономические теории

Особняком в ряду нобелевских премий стоит экономическая, учрежденная Шведским национальным банком в память Альфреда Нобеля. Объявление лауреата по экономике завершит Нобелевскую неделю 14 октября (лауреатов по литературе за два года объявят 10 октября).

Авторы прогноза Clarivate Analytics выделяют четырех ученых, чей вклад в экономическую науку еще не был признан на нобелевском уровне. Первый вариант — профессор Института Санта-Фе и Стэнфорда Уильям Брайан Артур, изучавший теорию экономической сложности и механизмы победы одной технологии над другой на рынке. Артур описывает эволюцию технологий подобно биологической и демонстрирует на примерах, в частности Microsoft, Google и Amazon, каким образом незначительные события на ранних этапах развития технологии могут повлиять на последующий перевес в конкуренции и даже привести к монополии одного игрока.

Второй потенциальный лауреат — Ариэль Рубинштейн из Университета Тель-Авива. Его ключевым вкладом в экономическую науку авторы отчета называют модель торгов, которая позволяет определить оптимальное предложение по разделению «пирога» между двумя участниками уже на первом шаге переговоров. Это открытие уже вошло в учебники микроэкономики. Кроме того, как и другие лауреаты премии памяти Нобеля последних лет, например Ричард Талер, Рубинштейн разрабатывает теорию ограниченной рациональности и выясняет, какими мотивами на самом деле руководствуются люди при принятии экономических решений.

Замыкают список претендентов на премию по экономике статистик и экономист из Копенгагенского университета, вторая семейная пара в списке Clarivate Analytics, Сорен Йохансен и Катарина Йоселиус. Они известны вкладом в концепцию коинтеграции, которая описывает взаимозависимость нескольких экономических показателей в долгосрочной перспективе. Краткосрочные изменения при этом должны изучаться с поправкой на долговременные тренды. Йохансен и Йоселиус предложили векторный метод авторегрессии, позволяющий тестировать временные ряды на зависимость друг от друга более чем по одному признаку. Авторы концепции коинтеграции Клайв Грейнджер и Роберт Энгл уже становились лауреатами премии памяти Нобеля в 2003 году. Будет ли оценен вклад их последователей так же высоко, узнаем в конце нобелевской недели.