Техника - молодёжи 2008-12, страница 11
Сегодня учёные уже рассуждают о разных видах кварков и дают им романтичные имена: strange - странный, charm - очарованный, beauty -прекрасный, top - высший и т.д. Некоторые из кварков предсказаны нынешними нобелевскими лауреатами. Однако никому до сих пор не удалось наблюдать сами эти частицы в эксперименте. И никто до сих пор не может вытащить из атома хотя бы один из этих «кирпичиков мироздания». Возможно, решить эту проблему опять-таки удастся с помощью Большого адронного коллайдера, который способен разгонять до больших скоростей и энергий адроны, к классу которых относятся почти все открытые элементарные частицы; наиболее известные среди них - протоны и нейтроны. По мнению теоретиков, все адроны состоят либо из трёх кварков, либо из пары кварк-антикварк. Как и в нашей жизни, где преобладают либо мужские коллективы из трёх человек, либо семейные пары, каждая из которых, как правило, состоит из мужчины и женщины. В мире микрочастиц при этом заряд кварка равен либо плюс двум третям, либо минус одной трети заряда электрона. Но дробный заряд электрона - это, согласитесь, нечто вроде половины коровы или двух третей лошади. Такое случается лишь при решении задач нерадивыми школьниками. Только в случае с дробными зарядами кварков и весьма эрудированные учёные никак разобраться не могут. Тем не менее кое-что в этом направлении уже сделано. По словам заместителя директора НИИ ядерной физики МГУ, доктора физико-математиче-ских наук В. Саврина, японским исследователям уже удалось теоретически описать закон спаривания и построить матрицу кварков, позволяющую понять, в каком случае что именно при спаривании получится. Им даже удалось - опять-таки теоретически - предсказать существование неких новых кварков. Теперь дело за малым - остаётся обнаружить эти экзотические частицы экспериментально, доказать их существование на практике. Возможно, это удастся наблюдать при столкновении встречных пучков адронов в коллайде-ре. Тому, кто ухитрится это сделать первым, ещё одна Нобелевская премия гарантирована. Только вот беда: ныне появились теоретики, которые полагают, что никакого Большого взрыва вообще не было... Нужна ли вам зелёная собака? Редко бывает так, чтобы, казалось бы, сугубо теоретические работы учёных, удостоенные Нобелевской премии по химии за 2008 г., ещё прежде стали темой для сенсационных статей в прессе и яростных споров публики. Но в данном случае получилось именно так. И вот почему... Два года назад по телевидению показали необыкновенного щенка, выведенного сеульскими генетиками. Шерсть у него... салатового цвета. «И это ещё цветочки!» - утверждают современные исследователи. При желании, в вашем доме вскоре может появиться и этакая кузина собаки Баскервилей, шерсть которой будет флюоресцировать в темноте. Первые эксперименты такого рода на животных уже поставлены. Так крольчиха Альба лишь днём выглядит самой обыкновенной - белой и пушистой. Но с наступлением темноты она преображается в диковинное существо - некую зверюшку, словно бы сбежавшую с «летающей тарелки». Шерсть, глаза и даже усы Апьбы начинают гореть зелёным светом. Зрелище жутковатое. Нервных передёргивает даже в том случае, если история этого «светлячка» им хорошо известна. А энтузиасты общества защиты животных тут же завопили, что, дескать, учёные издеваются над бессловесной тварью. Впрочем, им так и не удалось внятно объяснить, чем создание светящихся животных в этическом плане принципиально отличается от выведения новых, иной раз весьма несуразных пород собак и кошек традиционными способами. Иное дело та собака Баскервилей, шерсть которой, согласно описанию Конан Дойля, хозяин обмазывал составом на основе фосфора. Это, конечно, вряд ли благотворно отразилось на её здоровье... А вот Альба -детище генной инженерии. И хотя кое-кто полагает, что «этим учёным, наверное, больше делать нечего, раз они занимаются такими пустяками», большинство исследователей относится к подобным работам достаточно серьёзно. Доказательством тому служит хотя бы тот факт, что технология, приведшая к созданию светящихся существ, была удостоена Нобелевской премии. Началось же всё, впрочем, довольно давно. С незапамятных времён известно, что в природе существует достаточное количество самосветящихся существ. Это и микробы, и светляки, и некоторые породы рыб, медуз и других морских существ... Ещё древнегреческий историк Плиний описывал, что медузы по ночам светятся. А вот почему? Долгое время это было неясно. Лишь в 70-е гг. XX в. трое работающих в США исследователей - Осаму Симомура, Мартин Чалфи и Роджер Циен - показали, что в том «виноват» некий зелёный флуоресцирующий белок (GFP), входящий в состав генома медуз и некоторых других организмов. Нобелевский комитет поделил премию в 10 млн шведских крон (около миллиона евро) поровну между лауреатами, сформулировав своё решение так: «за открытие зелёного флуоресцирующего белка и разработку методов его применения в науке». История же с зелёным флюоресцирующим белком началась во второй половине 50-х гг. XX в., когда сотрудник университета японского города Нагоя Осаму Симомура получил задание выяснить, почему светятся моллюски Cypridina. Ему довольно быстро удалось ответить на этот вопрос и выделить нужный белок. За это ему присвоили докторскую степень и пригласили в Принстонский университет. Там вместе с Фрэнком Джонсоном он занялся светящимися медузами, и к 1962 г. биологи смогли получить очередной протеин, названный экворином, который светится синим цветом. Одновременно в качестве побочного продукта был выделен другой белок, который менял спектр излучаемого света в зависимости от исходного освещения: он зеленел на солнце, желтел при искусственном свете и становился ярко-зелёным в ультрафиолете. Ещё через десять лет Симомура описал структуру фотопротеина. Оказалось, что зелёное свечение обеспечивает группа из трёх аминокислот. Поглощая синее излучение экворина, она сама светится зелёным. Впрочем, только описания этого процесса для Нобелевской премии недостаточно. Чтобы сделать открытие действительно значимым, потребовались усилия Мартина Чалфи, работавшего в Колумбийском университете. В 80-е гг. XX в., когда генетики научились работать с участками ДНК, учёный вместе со своей ассистенткой Гией Эйскирхен смог встроить ген свечения в ДНК бактерий и круглых червей. После чего эти организмы начали светиться зелёным цветом при ультрафиолетовом освещении. Чалфи первым же догадался связать светящийся протеин с нейронами круглых червей, после чего эти ткани стали ярко выделяться на фоне остальных. Наука получила прекрас- I |
