23 сентября в Гонконге состоялась церемония вручения Премии Шао 2013 года. Эта награда присуждается ученым, «которые добились значительных прорывов в научных исследованиях, и чья работа оказала глубокое и положительное влияние на человечество». Основатель премии – знаменитый гонконгский филантроп Шао Ифу, известный также как Ран-Ран Шао, основатель кинокомпании Shaw Brothers и телекомпании TVB. Через пару месяцев основателю премии исполнится 106 лет.
Премию Шао присуждают в трех областях: астрономии, науках о жизни и медицине, и математике. Иногда премия делится между двумя или тремя исследователями, которые работали совместно или внесли вклад в одну область знаний. Имена лауреатов объявляются летом, а в сентябре проводится торжественная церемония, во время которой лауреаты получают диплом и медаль с портретом Ран-Ран Шао. На медалях начертан афоризм конфуцианского мыслителя III века до нашей эры Сюнь-цзы: 制天命而用之 «Понимать законы небес и использовать их». В денежном отношении премия эквивалентна одному миллиону долларов США.
Обеспечивает присуждение премии специальный фонд (The Shaw Prize Foundation) в Гонконге. Секретариат фонда рассылает авторитетным ученым предложения выдвинуть тех кандидатов, которых они считают достойными премии. Затем три комитета, состоящие из нескольких ученых разных стран, определяют лауреатов этого года. Окончательное решение по каждой кандидатуре выносит Совет, состоящий из председателя, его заместителя и трех глав комитетов.
Впервые премия Шао была вручена в 2004 году. За недолгий срок существования премии уже шесть ее лауреатов успели впоследствии получить и Нобелевскую премию. Среди лауреатов премии Шао есть и россияне. Это математики Владимир Арнольд (2006), Людвиг Фаддеев (2006) и живущий ныне в Франции Максим Концевич (2012).
В 2013 году премию Шао за исследования в области астрономии профессор Стивен Бэльбус (Steven A Balbus) из Оксфордского университета и профессор Джон Хоули (John F Hawley) из Виргинского университета «за открытие и изучение магниторотационной нестабильности, а также за демонстрацию, что эта нестабильность приводит к турбулентности и является эффективным механизмом для переноса момента импульса в аккреционных дисках». Они рассматривали процессы, при которых вещество падает на звезду или на черную дыру из окружающего космического пространства.
В тесных звездных системах, когда вещество, перетекающее из одной звезды в другую, имеет момент вращения, оно образует диск, который и называется аккреционным диском. Поняв механизмы эволюции такого диска, можно выяснить закономерности развития звездных систем. Магниторотационная неустойчивость, изучением которой занимались Бэльбус и Хоули, проявляется при вращении проводящей жидкости в магнитном поле. При этом поле при определенных значениях магнитной индукции дестабилизирует поток жидкости, но при более сильной индукции течение вновь стабилизируется. Лауреаты премии объяснили, почему вращающееся в аккреционном диске вещество падает в центр диска, хотя возникающая центробежная сила должна этому препятствовать. Работа, за которую присуждена премия, была опубликована учеными в 1991 году.
Джон Хоули рассказывает, что, когда он получил по электронной почте сообщение о присуждении ему премии Шао, он сперва принял это за аферу. «Я стал искать в письме нигерийский адрес и просьбу сообщить свой банковский счет», - говорит астрофизик. Лишь, когда стали приходить поздравления от коллег-астрономов, он убедился, что это не мошенничество и не розыгрыш. Также Джон Хоули признался, что, когда был аспирантом в Иллинойском университете, ночами порой смотрел фильмы о кунг-фу, снятые на студии Шао, но тогда подумать не мог, что получит эту премию.
Премия Шао за работы в области математики была вручена Дэвиду Донохо (David L Donoho) из Стенфордского университета «за глубокий вклад в современную математическую статистику и, в частности, разработку оптимальных алгоритмов для статистической оценки в присутствии шума и эффективных методов для разреженных выборок и восстановления больших наборов данных».
В области наук о жизни и медицины премию получили трое американских ученых. Это Джеффри Холл (Jeffrey Hall) и Майкл Росбаш (Michael Rosbash) из Университета Брандейса (Brandeis University), а также Майкл Янг (Michael Young) из Рокфеллеровского университета (Rockefeller University). Комитет по присуждению премии отметил открытие этими учеными молекулярных механизмов, лежащих в основе циркадных ритмов. Циркадные ритмы – это те самые «биологические часы», которые есть почти у всех живых существ, то есть колебания интенсивности процессов в организме с периодом, близким к 24 часам.
В 1990 году Росбаш с коллегами открыли роль одного из генов в циркадных ритмах у дрозофилы. Ген, получивший название period (per), кодировал белок (PER), уровень которого в организме колебался в светлое и темное время суток, причем колебания сохранялись при содержании дрозофил в темноте. Периодическое снижение концентрации белка осуществлялось с помощью механизма отрицательной обратной связи: чем выше возрастала концентрация, тем меньше белок синтезировался. Ученые рассмотрели также две мутации этого гена, получившие обозначения pers и perl. При первой мутации период изменений в концентрации белка становился короче, при второй длиннее. То есть «биологические часы» дрозофил с этими мутациями начинали спешить или отставать. Соответствующие изменения в концентрации белка PER коррелировали с уровнем двигательной активности у дрозофилы.
В лаборатории Росбаша и Холла были исследованы и два других гена дрозофил, связанных с циркадными ритмами, гены cycle и clock. В дальнейшем исследования генетической основы циркадных ритмов были продолжены. В результате была сформировано модель транскрипционно-трансляционной осцилляции, то есть ритмически изменяющейся экспрессии генов.
