1. Придумать новый метод исследования или применить известный метод к новому объекту исследования.
Часто исследования, история которых триумфально заканчивается на церемонии вручения Нобелевской премии, начинаются благодаря родным и близким людям врачей и ученых. Путь Роберта Коха в основоположники немецкой школы бактериологов начался с того, что молодая супруга подарила ему на день рождения микроскоп с качественной оптикой. Роберт оставил не очень удачную карьеру врача и в результате разработал революционные методы исследования микробов. Прежде всего Кох решил повысить разрешающую способность микроскопа и сделал это, создав иммерсионный объектив. Кроме того, он разработал методику обработки препаратов анилиновыми красителями, которые избирательно окрашивали только микробные тела. Благодаря этому микробиологические исследования поднялись на новый научный уровень. Микрофотографии, которые при этом делал Кох, производили неизгладимое впечатление на его современников и позволили ему в чистом виде выделить и описать возбудителей сибирской язвы, туберкулеза и холеры. Эта работа принесла ему славу.
2. Внести принципиальное усовершенствование в уже существующий метод исследования или объединить два метода.
Чтобы произошло открытие, иногда должны объединиться не люди, а методы. Велико было желание ученых изучить клетку, ее морфологию и химический состав. Но силы светового микроскопа, который был в распоряжении биологов до середины XX века, на это не хватало. Перелом наступил в середине 1940-х годов с появлением двух новых технологий. Во-первых, был изобретен электронный микроскоп, позволивший изучить клеточные структуры: его разрешение было гораздо выше, чем у светового микроскопа. Во-вторых, была разработана методика химического анализа веществ, которые предполагалось изучать под электронным микроскопом. Методика заключалась в том, что гомогенизированные ткани или клетки с помощью центрифуги разделяли на компоненты, сходные по размеру и весу. А клеточные органеллы с разным весом осаждались на дно пробирки. В самом низу оказывались ядра, за ними остальные органеллы, каждая в своей фракции, которую можно было выделить и изучить. Эта процедура, названная дифференциальным центрифугированием, дополнила структурные исследованиям с помощью электронного микроскопа. Так Кристианом де Дювом была подробно изучена клетка, схему которой сегодня мы можем видеть во всех учебниках по биологии.
3. Быть раздолбаем и забыть убрать чашку Петри или картофелину.
Третье революционное открытие Коха произошло, по преданию, благодаря его забывчивости. Когда-то микробы для исследований выращивали в питательном бульоне, что затрудняло получение чистой культуры возбудителя. Кох изобрел твердые питательные среды. При нанесении смеси микробов на такую среду каждый микроорганизм становится родоначальником своей собственной колонии микробов на том самом месте, где он на нее попал. Роберт Кох разработал несколько таких сред, типа агар-агара и желатина, которые применяют до сих пор для выращивания, изолирования и изучения чистых культур. А произошло открытие благодаря тому, что он забыл на столе разрезанную картофелину. Это не единственный случай, когда рассеянность ученого вместе с его наблюдательностью приводит к важным открытиям.
Фундаментальное открытие XX века произошло, по признанию его автора Александра Флеминга, благодаря удаче, случайному наблюдению и некоторой неопрятности. Уезжая на месяц в отпуск, Флеминг забыл убрать в холодильник несколько чашек Петри с посевами стафилококка, с которыми тогда работал. Когда он вернулся и собрался вымыть их, то обратил внимание, что многослойная пленка из миллиардов бактериальных клеток стафилококка, заполнившая всю чашку Петри, в одном месте отсутствовала. Вокруг грибка Penicillium, обычной хлебной плесени, возникла мертвая зона, как будто что-то мешало бактериям расти в этом месте. Флеминг сразу понял, что грибок, питавшийся агар-агаром, выработал какое-то вещество, убившее стафилококк. Ученый назвал его пенициллином по названию производившего его грибка. Так началась эра антибиотиков, спасшая миллионы человеческих жизней.
4. Быть самоотверженным и провести на себе опасный эксперимент, подтверждающий выдвинутую гипотезу.
Во все времена были самоотверженные врачи, физиологи, готовые поручиться за верность своих идей жизнью и здоровьем. Следуя примеру Вернера Форсмана, который бесстрашно ввел катетер в собственное сердце, чтобы в начале XX века доказать возможность и безопасность таких операций, уже в наше время молодой ученый Барри Маршалл вызвался стать добровольцем для собственных исследований. Чтобы опровергнуть широко распространенный в медицинском мире миф о том, что гастрит возникает от стресса и неправильного питания, Барри выпил содержимое чашки Петри с культурой бактерии Хеликобактер пилори. Спустя 10 дней у него были обнаружены признаки гастрита и присутствие в слизистой желудка этой бактерии. Но и на этом эксперимент на самом себе не закончился. Маршалл прошел четырнадцатидневный курс лечения и выздоровел, доказав тем самым, что антибиотики эффективны в лечении многих, если не большинства, случаев гастрита, язв желудка и двенадцатиперстной кишки.
5. Быть мужчиной, а не женщиной.
Просмотрев список нобелевских лауреатов, можно сделать вывод: чтобы стать одним из них, надо нести в своем геноме половые хромосомы ХY. Вопреки идее гендерного равенства упорная статистика доказывает, что лауреатов-мужчин — абсолютное большинство. Это связано с особенностями отбора и вручения премии. Нобелевский комитет отмечает открытия, совершенные некоторое время назад: ведь должно пройти время для их проверки и подтверждения. А еще 30 или 40 лет назад в научной среде многих стран женщин было намного меньше, чем мужчин. Предубеждений же против них, наоборот, было больше. Отбор кандидатов происходит таким образом. За год до присуждения премии Нобелевский комитет рассылает тысячам исследователей запросы на номинирование в каждой области. На основе присланных заявок комитет номинирует около 300 возможных лауреатов, обобщая позицию экспертов со всего мира. Таким образом, Нобелевский комитет ограничен в своем выборе мнением экспертов, а среди их предложений большинство до сих пор составляли открытия, совершенные мужчинами. Из-за тех же особенностей отбора открытий, проверенных временем, среди лауреатов много людей немолодых. Скорее всего, в ближайшее время гендерные предрассудки уйдут в прошлое и среди портретов нобелевских лауреатов станет больше симпатичных женских лиц. В этом отношении область физиологии и медицины уже сейчас чуть впереди остальных «нобелевских» наук: в ней 12 женщин-лауреатов.
6. Команда: уметь увидеть и подхватить исследования коллег.
Открытие Флеминга забыли и вспомнили только в начале Второй мировой войны, когда срочно потребовались эффективные антибактериальные средства. В противном случае десятки тысяч солдат могли погибнуть от боевых ран, осложнений от пневмонии, инфекций брюшной полости, мочевых путей и кожи. Поэтому в 1940 году команда с факультета патологии Оксфордского университета, возглавляемая Хоуардом Флори и Эрнстом Чейном, начала искать способы выделения и концентрации большого количества пенициллина. Вскоре был найден штамм, который производил пенициллин в промышленных масштабах. Медицина получила мощное лекарство, спасшее сотни тысяч жизней, а Нобелевскую премию вместе с Флемингом разделили Флори и Чейн.
Примеров совместного научного творчества в истории Нобелевской премии по физиологии или медицине с каждым десятилетием становится все больше. И все чаще премию получает не исследователь-одиночка, а команда единомышленников. Правда, по условию, которое Альфред Нобель написал в своем завещании, их количество ограничено тремя.
Универсального рецепта, как стать нобелевским лауреатом, не существует. Кому-то повезло: случай помог сделать гениальное открытие в молодом возрасте, а кто-то шел к всемирному признанию, самоотверженно работая всю жизнь. Одно можно сказать точно: всех лауреатов Нобелевской премии объединяет преданность физиологии и медицине и неугасающий интерес к научным исследованиям. А также непреодолимое желание понять, как устроен человеческий организм, с какими вирусными или неинфекционными пандемиями встретится человечество и как подготовить его к новым вызовам.
