Redzēt neredzamo

Marcis Auzins 29.03.2016
Source:

Ieraudzīt lietas, ko nav iespējams saskatīt ar neapbruņotu aci, vienmēr ir satraucoši un interesanti. Tas ir gluži kā ieskatīties dabas lielās izrādes, ko sauc par dzīvi, aizkulisēs. Tas attiecas gan uz ļoti tāliem objektiem, piemēram, uz kad Galilejs 1610. gadā savā ļoti vienkāršajā teleskopā pirmo reizi novēroja Jupitera pavadoņus, gan arī uz to, kā dažus gadus vēlāk Lēvenhuks pirmo reizi mikroskopā ieraudzīja baktērijas.

Taču izrādās, ka gan teleskopam, gan arī mikroskopam ir ierobežojumi, ko tajos ir iespējams ieraudzīt. Piemēram, mikroskopā nav iespējams redzēt lietas, kas ir mazākas par gaismas viļņa garumu. Vismaz tā fiziķi domāja kopš 19. gadsimta otrās puses, kad tika uzrakstīts Abes likums, kas postulēja šādu ierobežojumu.

Tomēr mums ļoti gribētos redzēt, kas notiek, piemēram, šūnas iekšienē, kā tur darbojas atsevišķas molekulas. Tas būtu ne tikai interesanti, bet arī palīdzētu saprast, kā veidojas nervu šūnu saites mūsu smadzenēs, un tātad arī ārstēt tādas kaites kā Parkinsona un Alcheimera slimības.

Mērķi ieraudzīt molekulas šūnā sev izvirzīja fiziķis Ēriks Betcigs (Eric Betzig), kura ceļš zinātnē bija ļoti neparasts. Pēc doktora grāda iegūšanas 1988. gadā prestižajā Kornela universitātē viņš strādāja Bella laboratorijā, uzlabojot mikroskopu izšķirtspēju, līdz vīlās zinātnē un to pameta. Pēc tam viņš septiņus gadus strādāja Mičiganā sava tēva mehāniskajās darbnīcās, līdz secināja, ka arī šeit viņam neveicas un viņš nav gatavs pārņemt tēva biznesu.

Ēriks Betcigs (Eric Betzig)

Beidzot divtūkstošo gadu sākumā, esot bez darba, ar maziem bērniem un drūmā omā Ēriks Betcigs nejauši izlasīja kādu zinātnisko rakstu, kas viņam "piešķīla" ideju, kā pārvarēt mikroskopa izšķirtspējas ierobežojumu un kā varētu ieraudzīt atsevišķas molekulas.  Rezultātā ar savu draugu Haraldu Hesu (Harald Hess), kurš tajā laikā arī bija bez darba, viņi atkārtoja Stīva Džobsa un Stīva Vozņaka ceļu. Tikai, ja Apple datora veidotāji savu ideju attīstīja garāžā, tad Ēriks Betcigs un Haralds Hess to darīja Haralda viesistabā. Saliekot kopā samērā vienkāršu aparatūru, viņiem izdevās iegūt pirmos nopietnos rezultātus, kas ļāva ieraudzīt atsevišķas molekulas.

Eksperiments viesistabā.

Tālāk 2006. gadā viņiem izdevās pierunāt privātu medicīnas kompāniju pieņemt darbā divus nevienam nezināmus un vairs ne tik jaunus, bet pozitīvi ar ideju apsēstus cilvēkus, un ļaut tiem tālāk attīstīt viesistabā radušos ideju.

Rezultāti bija spīdoši, un 2014. gadā Betcigs ar vēl diviem saviem kolēģiem - Stefanu Helu  (Stefan W. Hell) un  Viljamu Morneru (William E. Moerner) - saņēma Nobela prēmiju ķīmijā. Taču šī vēl nav idejas par atsevišķu molekulu ieraudzīšanu kulminācija. Kā man kādā tikšanās reizē Bērklijā teica Ēriks Betcigs, vēl ir daudz ko darīt, lai molekulas varētu redzēt dzīvā šūnā un novērot to evolūciju laikā. Un kad tas būšot izdarīts, tad jau varēšot atkal atgriezties pie jaunām idejām, kas dzimst viesistabā.

Ļoti zīmīgi, ka Ēriks Betcigs veltīja savu Nobela lekciju tiem nevienam nezināmajiem cilvēkiem, kuri riskē ar savu naudu, karjeru un reputāciju idejas vārdā un… zaudē. Jo  tikai retos gadījumos šāds risks noved pie Nobela prēmijas. Tomēr riskēt ir tā vērts, jo pats ceļš uz atklājumu, tas, ar kādu prieku un satraukumu mēs šo ceļu ejam, bieži vien ir daudz svarīgāks nekā fakts, ka mērķis tiek vai tomēr biežāk netiek sasniegts.

Tags:

Copyrights

The material on these web pages is intended as a scientific resource for the private use of individual scholars and students. None of it may be used commercially, or for financial gain. Some of the material is protected by copyright. Requests for permission to make public use of any of the papers, or material therein, should be sought from the original publisher, or from Marcis Auzinsh, as appropriate.