medicine

2016 թ.-ի հոկտեմբերի 3-ին Նոբելյան շաբաթի շրջանակներում “Ֆիզիոլոգիա եւ բժշկություն” անվանակարգում Նոբելյան մրցանակի արժանացավ ճապոնացի բջջաբան, Տոկիոյի Տեխնոլոգիական համալսարանի պրոֆեսոր Յոշինորի Օսումին` աուտոֆագիայի մեխանիզմների բացահայտման համար։ Օսումիի բացահայտումը տալիս է բջիջներում նյութերի շրջանառության նոր մոդել։ Այն ցույց է տալիս աուտոֆագիայի նշանակությունը տարբեր ֆիզիոլոգիական գործընթացներում, ինչպիք են ադապտացիան քաղցին և ինֆեկցիաների հանդեպ պատասխան ռեակցիան։ Հետազոտությունների շնորհիվ Օսումին բացահայտել է նաեւ աուտոֆագիայի համար պատասխանատու գեները։ Այն բջիջներում կուտակված ոչ պիտանի նյութերի ուտիլիզացիայի գործընթաց է, որն իրականանում է աուտոֆագերի միջոցով։ Ավտոֆագոցիտոզը սկսում է ավելի ինտենսիվորեն ընթանալ սթրեսների ժամանակ։ Գործընթացի արդյունքում բջիջը կարող է ստանալ անհրաժեշտ էներգիան ոչ պիտանի նյութերի հաշվին։ Ավտոֆագիան նաեւ պաշտպանում է օրգանիզմը վաղաժամ ծերացումից։

chemistryՔիմիայի բնագավառում Նոբելյան մրցանակի արժանացան Ժան-Պիեռ Սավաժը, Ֆրեյզեր Սթոդարթին և Բերնար Ֆերինգային` մոլեկուլյար մեքենաների նախագծման եւ արտադրության համար: Նրանք մշակել են կառավարելի շարժումներով մոլեկուլներ, որոնք էներգիայի առկայության դեպքում կարող են կատարել որոշակի առաջադրանքներ: Այսպիսի մեքենաները արդեն գոյություն ունեն բնության մեջ. որպես օրինակ կարող ենք դիտարկել բակտերիայի ֆլագելլան, որի կառուցվածքային մակրոմոլեկուլները ապահովվում են բակտերիայի շարժումը: Բայց կարո՞ղ է արդյոք մարդn իր ձեռքերով պատրաստել այնպիսի մեքենա, որը տեսանելի կլինի էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ:

Այս բացահայտման առաջին քայլերը արել է Ժան-Պիեռ Սավաժը, ում 1983-ին հաջողվել է երկու օղակաձեւ մոլեկուլները կապելով պղնձի ատոմի շուրջ` ձեւավորել մի շղթա, որը անվանվել է կատենան: Ի տարբերություն սովորական կովալենտ կապի, այս մոլեկուլները միացած են իրար ավելի թույլ մետաղական կապով, որը թույլ է տալիս նրանց հարաբերականորեն ազատ լինել և շարժվել մեկը մյուսի նկատմամբ:

chem

1991-ին Ֆրեյզեր Սթոդարթը մոլեկուլային օղակը անցկացրեց բարակ մոլեկուլային առանցքի շուրջ և ցույց տվեց օղակի շարժումը նրա շուրջբոլորը. այս կառույցը ստացավ ռոքսատան անվանումը: Ի վերջո, Բերնար Ֆերինգան 1999թ-ին ստեղծեց առաջին մոլեկուլային շարժիչը, որը շարունակաբար կարող է պտտվել մեկ ուղղությամբ: Ռոքսատանի հիման վրա ստեղծվեց մոլեկուլային մկան, վերելակ և չիպ: Վերջինս տեխնոլոգիական հեղափոխություն է, քանի որ իր չափսերով փոքր է ներկայիս համակարգչային չիպերից հազարավոր անգամներ:

Զարգացման տեսանկյունից մոլեկուլյար շարժիչը 1830-ականների էլեկտրական շարժիչի մակարդակի է,  երբ գիտնականները ծանոթ էին վերջինիս կառուցվածքին, սակայն չգիտեին դրա ողջ ներուժը: Մոլեկուլյար մեքենաները կարող են օգտագործվել նոր նյութերի, սենսորների և էներգիայի պահեստավորման համակարգերի ստեղծման մեջ:

physics

110-րորդ մրցանակը շնորհվել է  ֆիզիկային բնագավառում Դեյվիդ Ֆոուլեսսին, Դունկան Հալդեյնին և Մայքլ Կոստերլիցին «Մատերիայի տոպոլոգիական ֆազայի և ֆազային անցումների մասին  բացահայտումների» համար:

Գիտնականների աշխատանքները թույլ տվեցին ֆիզիկոսներին ավելի լավ նկարագրել այնպիսի երևույթները, ինչպիսիք են գերհաղորդականությունը, գերհոսելիությունը և երկու միանման մատերիալների միջև մագնետիզմի երևույթը (ատոմար-բարակ շերտեր): Դունկան Հալդեյնը հետազոտել է նաև այնպիսի մատերիալները, որոնք կարելի է կոչել միաչափ:

Թեորետիկ նկարագրության շնորհիվ գիտնականները կարողացան բացատրել, թե ինչու է մատերիայի բարակ շերտերում էլեկտրական դիմադրությունը աստիճանաբար փոփոխվում կիրառվող մագնիսական դաշտի ինդուկցիայի աճի հետ զուգահեռ- Հոլլի անբաժանելի քվանտային էֆեկտ:

Տոպոլոգիան- մաթեմատիկայի բնագավառ է, որը ուսումնասիրում է տարբեր օբյեկտների և երևույթների անընդհատությունը, որոնց դեպքում մի օբյեկտից մյուսին անցումը պահանջում է այդ անընդհատության աստիճանական փոփոխություններ:

Օրինակ, տոպոլոգիայի տեսանկյունից բաժակը էկվիվալենտ է օղաբլիթին, անընդհատ կերպարանափոխությունների միջոցով մեկը կարելի է վերափոխել այլ բանի առանց խախտելու մատերիայի ամբողջականությունը: Դրա հետ մեկտեղ գնդակը էկվիվալենտ չէ  եռածակ օղաբլիթին – վերափոխման համար պետք է խախտել մատերիայի անընդհատությունը:

physicss

Բացի այդ, ֆիզիկոսները ապացուցել են ցածր ջերմաստիճանի դեպքում  գերհաղորդականության վիճակից, բարձր ջերմաստիճանում սովորական վիճակի ֆազային անցման մեխանիզմը: Այդ անցումը ստացել է Բերեզինսկի-Կոստերլից-Տաուլեսսի անցում անվանումը: Վադիմ Բերեզենսկին, որը ուներ մեծ ներդրում թեորիայի մշակման գործում, չապրեց մինչև Նոբելյան մրցանակի ստացումը:

Ավելի ուշ ֆիզիկոսները փորձեցին տոպոլոգիկ մոտեցում երկչափ մատերիալներում Հոլլի ինտեգրալ քվանտային էֆեկտը բացատրելու համար:

Դունկան Հալդեյնը ցույց տվեց, թե ինչպես նույն մոտեցմամբ բացատրել որոշ մատերիալներում առաջացող միաչափ մագնիսական շղթաների հատկությունները:

Հեղինակներ՝ Վիլենա Խաչիկյան, Սոսե Բերբերյան, Անի Ասատրյան