Леонид Левкович-Маслюк, Михаил Высоцкий - Наука в фокусе - 2015-12-18
18.12.2015
А. Соломин
―
16 часов 6 минут. Мы начинаем программу «Наука в фокусе». Сегодня вместо Наргиз Асадовой, которая отсутствует, естественно, по уважительным причинам, Алексей Соломин в студии, и Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света», на своём традиционном месте. Здравствуйте. Всех приветствую.
Е. Быковский
―
Всех приветствую. Привет, Лёша. Наргиз к нам вернётся. Не беспокойтесь. Её сразила неведомая науке болезнь, которая оставляет человека здоровым и затрагивает только голосовые связки, что для радио не очень удобно.
А. Соломин
―
Совсем противопоказано, я бы сказал, для радиоведущего.
Е. Быковский
―
В первой половине часа мы немножечко отступим от наших правил, потому что мы обычно цепляемся за какую-то интересную новость в одном из крупных научных журналов. А сегодня мы решили, поскольку конец года, посмотреть на главные тренды биоинформатики 2015 года. Это научная область, которая появилась буквально совсем недавно. Меня она очень интересует. И давайте я немножечко перечислю, что в ней есть интересного. Во-первых, это персонализированная геномика. Это вообще самая главная мировая тенденция, которая появилась достаточно недавно за рубежом, скоро докатится до России, я так надеюсь. Есть масса всяких инструментов и примеров. Скажем, компания YFull, созданная русскими программистами. Она позволяет загрузить геном одного человека и выяснить, где он находится, выяснить своё место на генетическом дереве всех людей. Есть другие интересные вещи. Например, кардинальное снижение стоимости геномного секвенирования. Оно понизилось прямо в тысячи раз, если не в миллионы, за буквально несколько лет. Поразительный пример. И появились любопытные инструменты вроде Oxford Nanopore – есть такой инструмент для секвенирования размером с диктофон, с визитную карточку, который позволяет в течение часа расшифровать свой геном. И, наконец, модификация человеческого генома, которую мы сегодня не будем так пристально рассматривать, но некоторые технологии, которые позволяют вообще редактировать геном на ходу, они уже появляются. Сегодня мы поговорим с нашим прекрасным гостем.
А. Соломин
―
У нас в гостях Леонид Иванович Левкович-Маслюк. Здравствуйте. Директор по науке и инновациям Центра исследований и разработок компании EMC в Сколково.
Е. Быковский
―
Поговорим мы с Леонидом в основном о генетических банках. Это ещё одна интересная тенденция в биоинформатике. Здравствуйте, Леонид.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Здравствуйте.
А. Соломин
―
Извините, я вас перебью. Напомню слушателям телефон для связи с нами, потому что мы в прямом эфире работаем, и вы можете присылать свои вопросы к нашему гостю или комментарий к ходу беседу на +79859704545 или на аккаунт vyzvon в Twitter’е.
Е. Быковский
―
Или даже посмотреть на нас через «Сетевизор», если хотите.
А. Соломин
―
На echo.msk.ru. Совершенно верно. Хотелось разобраться. Я же здесь в позиции дилетанта выступаю. Человек, который интересуется этим. Я сечас как раз читаю книжку о Дарвине, который напрямую сталкивался с генетическими проблемами в тот момент, когда науки ещё такой не было, она только появлялась. А с последствиями, точнее, с уроками этой науки он работал непосредственно. Что такое банк генетических данных в нынешнем представлении? Это оцифрованные модели массы геномов?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да. Если коротко, то да.
А. Соломин
―
Грубо говоря – геном человека на флэшке?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да. Но только на очень большой флэшке. Потому что современные методы секвенирования, прочитывания геномной информации, которая содержится в наших молекулах ДНК, они выдают нам файлы порядка 200 Гб. Я говорю немножко на таком языке. Потому что то, чем мы занимаемся – это информатика, связанная с геномикой. 200 Гб. На мой ноутбук, например, это просто бы не поместилось. Это если вы хотите узнать полностью всё, что у вас.
А. Соломин
―
Это геном одного человека.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да.
А. Соломин
―
200 Гб.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да, не меньше 200 Гб. Это ещё зависит от точности. Если вы хотите получить очень точную информацию, тут ведь есть и свои нюансы, но вот это ориентировочная цифра.
А. Соломин
―
А банки, которые появляются, они, я так понимаю, собирают информацию не только людей, а вообще любого живого материала, в зависимости от задач.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да. Сейчас вообще всё привлекает такое внимание, вся эта тематика с генетическими банками, потому что она связана с персонализированной медициной. Эта идея секвенирования генома вообще возникла, может быть, и раньше, но была реализована, начиная с 1990-го по начало 2000-х годов. Был впервые расшифрован геном полностью. И она возникла именно из желания ориентироваться на молекулярные особенности строения каждого человека и лечить его в соответствии с этим. Но для того, чтобы это достичь, тут немножко такая парадоксальная история, вы должны иметь как можно больше отсканированных геномов других людей.
А. Соломин
―
Зачем?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Если сказать немножко метафорически - для того чтобы увидеть на их фоне ваши индивидуальные особенности.
Е. Быковский
―
Во время этого самого знаменитого проекта «Геном человека», который длился почти 15 лет, закончился в 2004 году и стоил около 3 млрд долларов, был расшифрован геном только одного человека, насколько я понимаю?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да.
Е. Быковский
―
А сколько сейчас расшифровано геномов, и где они хранятся?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Это вопрос, на который нелегко ответить. Точную цифру вам, конечно, никто не скажет. Но в целом полностью расшифрованных геномов, я думаю, сейчас десятки тысяч существует. А для того чтобы делать какие-то значимые открытия, как та или иная геномная структура связана с той или иной болезнью, а самое главное – с тем или иным лекарством, как человек будет воспринимать то или иное лекарство при той или иной болезни в зависимости от характера своего генома, для этого нужны, как минимум, миллионы. Да и то, в общем, точной цифры никто вам не скажет. Миллионы полностью отсканированных геномов и с тщательно описанными кондициями, симптомами, которые испытывает тот или иной человек, со строением его тела. И вот такая информация абсолютно необходима для персонализированной медицины.
А. Соломин
―
Те банки данных, о которых я читал, во многих странах это всё-таки сейчас ещё проект. Китай планирует, насколько я знаю, собрать 3 млн человеческих геномов, правительство США предлагает потратить около 200 млн долларов на то, чтобы собрать геномы около 1 млн человек, несмотря на то, что население страны в десятки раз больше. Правильно я понимаю, что это как социологический опрос, некий срез радикально отличающихся друг от друга людей, для того чтобы было максимальное разнообразие в этом банке.
Е. Быковский
―
То есть как подбираются люди, которые попадут в эти банки?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК На это очень легко ответить. Потому что есть очень известный проект, один из первых проектов этого типа – это проект Genomics England. Это проект секвенирования ста тысяч геномов. Они отбирают очень просто. Там две категории людей: либо люди с редкими болезнями, либо с онкологией. Он полностью медицински ориентированный. Этот банк начал создаваться в 2013 году. Это государственная компания – Genomics England. Она получила финансирование 100 млн фунтов от момента её основания. И фактическое накопление этих данных начинается с этого года. Это я просто более подробно это знаю, потому что мы немного сотрудничаем с этой компанией. А наша аппаратура, которую производит EMC, там широко используется. И наш исследовательский центр тоже много с ними сотрудничает.И вот так их отбирают. Это очень важно. Например, для редких болезней очень важно собирать в первую очередь тех, кто больше всего нужен. Редкие болезни – потому так трудно с ними бороться, что они редкие. У вас нет понимания, никакой статистики. И в настоящее время в мире в разных госпиталях, в разных больницах существует масса такой разрозненной информации по геномике, людей с такими болезнями. Но чтобы собрать их вместе, средств раньше не существовало. А сейчас начинаются такие проекты.
А. Соломин
―
Когда-то на расшифровку генома понадобилось 12 лет…
Е. Быковский
―
Даже, по-моему, побольше.
А. Соломин
―
И около 3 млрд долларов. Сейчас на расшифроку генома одного человека сколько нужно времени и денег?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Часы. То, что вы заливаете, каплю крови, грубо говоря, в секвенатор, а на выходе получаете диск… Вот эти два события разделяют несколько часов. В каком-то очень идеальном случае, на самых современных.
Е. Быковский
―
Мы получаем последовательность букв ДНК. И всё. А что-то ещё нужно для этого?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Конечно.
Е. Быковский
―
Расскажите, что ещё.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Конечно. Это самое трудное. Эта последовательность букв, строго говоря, не эквивалентна тому, что…
Е. Быковский
―
Давайте напомним слушателям, сколько там всё-таки букв.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Там 3,2 млрд букв. То есть упрощённо эту молекулу мы, информатики, представляем себе так, что это некая гигантская строка, записанная в алфавите из 4 букв, {А, Г, Т, Ц}, каждая из них обозначает некое химическое вещество. И эта линейка содержит 3,2 млрд букв. Далеко не все из них значимы. Значимые, по крайней мере понятые на сегодняшний день участки – у человека их 23 тысячи. И каждый из них может содержать тоже до сотен тысяч таких букв. То, что находится между ними, до сих пор малопонятно. Хотя буквально в последние годы начинает возникать в некоторых участках… это значимый участок, он полностью описан. В том гигантском проекте были расшифрованы все эти буквы у одного человека. И выделены все гены, известные на тот момент. Новые гены открывают, но не часто. И это и есть. Когда мы говорим, что мы прочитали геном, это и есть – выделить…Я бы хотел немножко уточнить. Каждый раз, то, что происходит за 2 часа и в массовом масштабе – это не совсем то, что делалось тогда. Такой проект по-прежнему вообще остаётся довольно трудным, не таким, как тогда. Но гораздо более трудным. Сейчас мы на выходе из этих приборов получаем маленькие кусочки этой строки, которые полностью покрывают каждую букву по многу-многу раз. Но найти их точное расположение там – это по-прежнему довольно трудная задача, и далеко не всегда она решается, когда делается… Она решается только для тех точек, где вам интересно узнать отличия, найти мутации, существуют ли они.
То есть химический процесс происходит за такое ограниченное время – от десятков часов до единиц часов. А процесс расшифровки и анализа тоже сейчас заметно ускорился, в том числе за счёт разработки специальных процессоров, ориентированных на это. Он может происходить тоже за часы. Но вообще это несколько дней.
Е. Быковский
―
За счёт специальных инструментов и, видимо, за счёт того, что есть уже большие банки, и там можно сравнить с… кусками и быстро выяснить, что это за локация.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Грубо говоря – да.
А. Соломин
―
А как человек, который участвует, в качестве волонтёра приходит в фонд, сдаёт свой геном, ему в частном порядке чем это может помочь? Что он может получить от учёных на данном этапе?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Это очень сложный не технический, а этический вопрос. Я могу рассказать случай такой, который нам рассказали в одном крупном израильском госпитале, где мы тоже проводим некие совместные работы по такой системе объединения геномном информации с обычной медицинской информацией. Когда только начинался этот проект Genomics England, туда одним из первых пришёл очень известный в Англии научный журналист.
Е. Быковский
―
Имя не назовёте?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Я не помню, к сожалению. И он хотел быть одним из первых, у кого отсеквенируют геном и вообще пройти, получить весь этот опыт. И вот он его получил, ему прислали некую табличку, где было написано, что у вас есть такая мутация, что после 70 вы с очень большой вероятностью заболеете чем-то там… Во всяком случае на него это произвело настолько жуткое впечатление, что вместо того чтобы пропагандировать этот весь проект, он написал целую книгу о том, как поломали ему жизнь, что вообще всё это. Поэтому, знаете, тут комментировать… Я могу привести другой пример. Наоборот, очень оптимистичный. Как раз из редких болезней. Это одна из компаний, российский стартап, очень тщательно и хорошо отработала методики анализов на некоторые из видов редких болезней. Называется «Парсек», это наш такой партнёр. Маленькая начинающая компания. Они делают очень простую вещь: берут анализ у новорожденных. И если в одном из этих генов обнаружится одна из сотен мутаций, которую они знают, это означает, что у этого ребёнка есть какая-то наследственная болезнь. Кажется, называется муковисцидоз. Так вот, если её нашли, это, конечно, очень плохо, если её обнаружили сразу, то это значит, что этого ребёнка можно поддерживать неограниченное число лет, и он будет иметь вполне нормальное качество жизни. Вот, например, другая крайность.
Е. Быковский
―
Я уж тогда приведу пример. И со мной, и с Наргиз. Мы полтора года назад в Московский институт физико-химической медицины сдали кровь на анализ генома. И там было примерно похоже на первый ваш. Но у меня, в частности, обнаружилось, что я лет 15 назад миновал очень опасную точку и больше уже к ней не возвращусь. То есть он в этом смысле положительный.
А. Соломин
―
Похоже на историю о том, как говорят: людям нельзя читать медицинские энциклопедии, потому что они, с одной стороны, будут много знать и будут примерять всё на себя, с другой стороны – будут за собой постоянно подозревать какие-то страшные болезни, страшные симптомы и по любому поводу идти к врачу. Но в связи с этим я хотел спросить: сейчас в науке, кстати, сопряжённой с бизнесом, есть такие модные тенденции по индивидуальной терапии, по созданию лекарств, которые подходят конкретному человеку в зависимости от информации, которую несёт его геном. Это сейчас тоже не очень развито. И на последней конференции «Открытые инновации» одна из выступающих как раз с трибуны вопрошала: почему? Ведь это позволит с помощью биомедицинских технологий избавить человека от отравления токсическими веществами… лекарств, которые предназначены для всех. То есть у этого есть практическое применение, полезное каждому конкретному человеку. Это будет работать, или нет, с вашей точки зрения?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Я не берусь тут оценивать медицинские вопросы. Я из тех ситуаций, которые я вижу с позиции информатики, скажем, когда мы говорим о лечении опухоли, есть заведомо… Когда у человека, допустим, злокачественная опухоль, то для его персонализированного лечения делается анализ и здоровой ткани, и опухолевой ткани. И благодаря их сравнению вы можете выявить, например… И обращение к этим базам данных. Это исключительно важный элемент уже сейчас. Обращение к базам данных – это не обязательно биобанки, это просто базы данных, которые содержат в себе…
Е. Быковский
―
Какие-то локальные базы. Есть же…
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да. Есть локальные, есть международные очень хорошие. И их очень много. Вот такой твёрдо установленной информации там относительно немного. Но, тем не менее, когда специалист всё это анализирует, он может увидеть, что, например, заведомо не нужно применять в данном случае один из типов химиотерапии, например. Он абсолютно бесполезен. И это имеет абсолютно прямые практические последствия. То есть человека можно не мучить совершенно бессмысленно, не терять это бессмысленное время.
Е. Быковский
―
То есть эта штука полезна для отсечения заведомо бессмысленных инструментов. А что касается персонализированной медицины в виде создания таких лекарств – создание персонального лекарства вообще довольно дорого. Наверное, поэтому это и не развито.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Я думаю, что это всё-таки дело будущего. Пока такого… я ещё раз говорю, что я не медик, конечно, но в нашей работе с данными такого типа мы как-то этого не видим пока.
А. Соломин
―
Где хранятся эти данные? Как это сейчас выглядит?
Е. Быковский
―
И насколько они защищены. Тоже важный вопрос.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Насчёт защиты данных это действительно очень любопытный вопрос. Смотрите, тут с ним сразу связан некий парадокс. Что такое защитить геномные данные, и зачем это нужно? Если вы отсканировали весь свой геном и выложили его в интернет, но убрали свою фамилию, значит ли это, что вы его защитили?
Е. Быковский
―
Пока – да, а в будущем скорее нет.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Конечно.
А. Соломин
―
По сути получается, что ДНК больше обо мне скажет, чем моя фамилия.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Конечно.
А. Соломин
―
Легче будет меня определить.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Гораздо больше. Она несёт колоссальное количество информации о вас. Абсолютно уникальный, идентифицирующий вас точнее, чем что бы то ни было. Это один такой внутренний небольшой парадокс. Другой момент: сейчас есть огромная потребность в как можно большем… чтобы люди как можно больше делились данными о своих геномах, особенно если это какие-то болезненные состояния. И очень многие на это готовы. Они совершенно не стараются это скрыть. Я тут читал статью одного адвоката, который связан с таким всем. Он просто сказал, что мои клиенты – это больные люди. Они заинтересованы не в том, чтобы скрывать всё, а наоборот в том, чтобы их вылечили, показывать их максимально. Сейчас создаются социальные сети. В моей работе я столкнулся с одной компанией в Америке, которая основана нашей бывшей соотечественницей из Грузии, которая сама болела, вылечилась от рака и создала такую сеть для общения с другими больными, с другими врачами. Это, в общем, коммерческие проекты.
А. Соломин
―
Тут спрашивают, кстати говоря, сколько стоит такой анализ ДНК. Мы сказали о том, как быстро проводится…
Л. Левкович
―
МАСЛЮК На самом деле с момента сдачи этой капельки до получения консультации врача проходит несколько недель и, может быть, даже и больше, несколько месяцев может пройти, к сожалению, потому что процесс анализа далеко не сводится к автоматическому анализу.
Е. Быковский
―
То есть есть стоимость секвенирования, которая стремится к нулю последнее время.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Последнее время немножко замедлилось стремление к нулю. Я думаю, что это связано не с технологией…
А. Соломин
―
Она всё равно какая-то уже стала не существенная. А дальше анализ и консультация врача последующая я думаю, что дешевле сильно не стали.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Да, конечно. Я тут видел, я могу просто сказать такую обрывочную информацию на эту тему. Буквально вчера я смотрел на сайте одной американской компании, которая занимается такими анализами. У них там анализ на экзом… Экзом – это совокупность всех генов. Вы можете не секвенировать всё подряд, а секвенировать только значимые гены. Это стоит что-то в районе 700 долларов. Вместе с заключениями врача.
Е. Быковский
―
Я думаю, что пройдёт несколько лет, и цифра опустится ещё раз в 7.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Конечно. Когда рассчитывают, сколько же данных породит вся эта индустрия биоинформатики, то речь идёт о том, что человек придёт к врачу, и ему сразу же сделают, как сейчас делают анализ крови, анализ мочи. И так же будет это.
Е. Быковский
―
Давайте всё-таки вернёмся на секунду к защите данных. Я думаю, что это многих волнует. Сейчас, когда известны сотни тысяч геномов, и это геномы в основном больных людей, им это прямо нужно позарез. Тут всё понятно. Начальная стадия, начальный этап – всё хорошо. А дальше? Сотни миллионов людей, которые находятся в каких-то облачных хранилищах, доступ к которым, как мы понимаем, по нынешней интернет-истории, может получить если не любой желающий, то многие желающие.
А. Соломин
―
Во всяком случае, специалисты.
Е. Быковский
―
Чем это может грозить?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Теоретически, наверное, это может грозить тем, что кто-то узнает о том, что у кого-то другого есть склонность к какой-то болезни и как-то использовать это в своих интересах. Например, в каких-то страховых случаях. Теоретически в серьёзной научной фантастике описаны приёмы, как вы можете сделать вирус, который поразит точно одного человека, а для других он будет безвреден. Я не биолог. Я в этом не вижу ничего такого явно антинаучного. Почему бы и нет? Но это какие-то исключительно дорогие и экзотические проекты. А вот так, для массового какой это вред может принести?
Е. Быковский
―
Страховая медицина, действительно, приём на работу. Сложнее ли защитить большие геномные банки, чем просто обыкновенные медицинские данные, которые в принципе и так должны быть защищены?
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Я думаю, что никакой разницы тут нет. Просто касается только объёма данных, и больше ничего. Это какая-то специфическая структура этих файлов, и никакой разницы с обычными данными тут нет. Понимаете, это очень строго защищено законодательством сейчас. Насколько я понимаю, на Западе и в других странах геном считается собственностью того, кто сдал этот анализ. И он волен с ним делать всё, что угодно, в том числе не показывать его никому, ни врачам, закрывать доступ. Это юридическая постановка. А технически вроде бы проблемы нет. Но проблема тут в другом, что как раз и хотелось бы как можно больше разделять эти данные друг с другом.
А. Соломин
―
Спасибо большое. Леонид Левкович-Маслюк, директор по науке и инновациям Центра исследований и разработок компании EMC в Сколково. Леонид Иванович, спасибо вам.
Л. Левкович
―
МАСЛЮК Большое вам спасибо.
Е. Быковский
―
Как всегда не хватило времени. Спасибо большое, Леонид.
А. Соломин
―
А мы с Егором Быковским остаёмся здесь и продолжим через несколько минут после новостей и рекламы.НОВОСТИ
А. Соломин
―
16 часов 35 минут. Мы продолжаем, работаем в прямом эфире. Алексей Соломин. Я сегодня заменяю Наргиз Асадову. Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света». Я сразу скажу, что у нас в последней части будет традиционная рубрика «Вопрос-ответ». Но для того, чтобы прислать вопрос уже на следующую передачу, вы можете воспользоваться СМС-приёмником на +79859704545. Или на аккаунт vyzvon в Twitter’е, или на сайт echo.msk.ru направляйте свои вопросы.
Е. Быковский
―
А сейчас давайте приступим ко второй теме сегодняшней передачи. Это практически сенсация, которая случилась на этой неделе. На самом деле слухи о ней появились чуть раньше. Но на этой неделе во вторник 15 декабря были оглашены очень любопытные результаты двух команд, работающих на Большом адронном коллайдере, на двух детекторах элементарных частиц. Первый называется CMS, компактный мюонный соленоид. И вторая коллаборация – на «Атласе». Они одновременно отчитались о том, что в своих экспериментах они обнаружили «лишние» пары протонов массовой по 850 ГэВ каждый. И эти лишние пары могут быть признаком новой частицы, совершенно неизвестной.Тут я просто должен сказать, что обычно в физике бывает немножко не так. То есть большая часть известных частиц были открыты на кончике пера в рамках какой-то теории. Теория, как известно, обладает хорошей предсказательной силой. И потом спустя иногда 50 лет они обнаруживаются в ходе экспериментов. А вот этой частицы ни в какой теории нету, потому что она выпадает за пределы так называемой Стандартной модели. И поэтому как раз это очень любопытно. Все ужасно возбудились. СМИ пишут о том, что открыта новая частица. Это пока что ещё не совсем так. А насколько это так или не так, мы решили поговорить…
А. Соломин
―
С Михаилом Высоцким, российским физиком-теоретиком, членом-корреспондентом РАН и профессором кафедры физики элементарных частиц МФТИ. Собственно, объясню нашим слушателям, что Егор Быковский брал это интервью. Оно записано по телефону. И мы предлагаем сейчас его послушать.
М. Высоцкий
―
Объявили первые результаты, которые были набраны на очень большой энергии, такой энергии раньше не было, полная энергия – 13 ТэВ, в 1.5 раза больше, чем была раньше. Раньше было 8 ТэВ. Поэтому всем было интересно, что они найдут. Потому что на такой энергии протоны ещё никогда не сталкивали и могли найти какие-то новые частицы.
Е. Быковский
―
На секундочку вас перебью. Вот эта новая энергия была достигнута после перестройки коллайдера, когда его перезапустили в прошлом году.
М. Высоцкий
―
Да, был перерыв 2 года. И сейчас то, что называется Run-2, и у него такая большая энергия. Это практически максимальная энергия, на которую он и был с самого начала рассчитан. Раньше он работал на половину энергии. И все ждали, что, может быть, там найдут что-то новое. И был этот предрождественский семинар, и там в основном выступали оба докладчика и от коллаборации «Атлас», и от коллаборации CMS. В основном они рассказывали о том, что они поставили ограничение на новые частицы. Они ничего нового не нашли. Но пока ещё очень мало событий, маленькая светимость, надо ждать, что будет дальше. А последние 2-3 минуты каждый из них говорил про то, что у них есть некоторые необыкновенные события. Это двухфотонные события. Они фиксируют два фотона. И суммарная масса этих двух фотонов, то есть масса частицы, которая могла родиться и распасться на 2 фотона – 750 ГэВ. Одна коллаборация «Атлас» имеет 40 событий, CMS имеет 10 событий. Но, тем не менее, это, опять-таки, как они подчёркивали, скорее всего, статистическая достоверность того, что это новые элементарные частицы, очень низкая. То есть пока в это верить нельзя. Скорее всего, это флуктуация фона.
Е. Быковский
―
Я прочитал, что статистическая значимость «открытия» пока достаточно низкая. Но раз они об этом заговорили, то что-то это всё-таки значит, с их точки зрения?
М. Высоцкий
―
Конечно. Много лет ничего уже не было нового по сравнению со Стандартной моделью. А если такое действительно есть, 750 ГэВ – это очень тяжёлая частица. Самой тяжёлой был t-кварк – 175 ГэВ. Бозон Хиггса тяжёлый – 125 ГэВ. А такой частицы, как 750 ГэВ, во-первых, её в Стандартной модели нет. То есть это уже какое-то расширение Стандартной модели. И до сих пор такого не было. И, потом, у неё необыкновенные свойства. Она рождается в столкновениях протонов с достаточно большим сечением. Они довольно много событий имеют. И распадаются на два фотона с большой относительной вероятностью. В общем, это нечто неожиданное. Такого никто не ждал. Но, тем не менее, сразу после того, как они это объявили, уже появились около 20 теоретических работ на эту тему с обсуждением того, что это могла бы быть за частица. Но на самом деле к лету так или иначе они наберут существенно большую статистику, если будет работать ускоритель, как он должен работать, и детекторы, и к лету точно будет понятно, флуктуация это или частица. Если это частица, то обсуждают: может, это новая хиггсовская частица, ещё дополнительная к той, что открыли 125 ГэВ, новая скалярная частица. Обсуждается, может быть, это новые кварки, такие тяжёлые кварки, связанное состояние новых кварков. В основном это обсуждается.
Е. Быковский
―
Давайте просто на секундочку предположим, что они обнаружат достаточное количество флуктуаций, чтобы говорить уже с полным знанием дела об обнаружении новой частицы. Что это за частица? Про бозон Хиггса было понятно. Его искали довольно долго. Он был необходимой частью Стандартной модели. А эта частица не необходимая. Что она обозначает её открытие?
М. Высоцкий
―
В Стандартной модели всё-таки есть недостатки. Она, например, не описывает тёмную материю. Но это явно не тёмная материя, потому что она на два фотона распадается, если есть такая частица. Но она может быть как-то связана с тёмной материей. То есть это какое-то расширение Стандартной модели. Может быть, в Стандартной модели не один дублет хиггсов, а несколько дублетов. Там ещё есть какие-то хиггсовские представления. Но в принципе это не исключено. Расширение Стандартной модели.
Е. Быковский
―
Понятно. Просто чтобы было ясно нашим слушателям, что может обозначать для нас это открытие? Что оно изменит в понимании мира в целом?
М. Высоцкий
―
Сейчас об этом рано говорить.
Е. Быковский
―
Мы же допустили с вами на секундочку, что мы её нашли.
М. Высоцкий
―
Я понимаю. Но пока какой-то хорошей теории, честно говоря, я не видел. Может быть, там ещё какие-то будут частицы с близкими массами. Может быть, там целый зоопарк новых частиц. Но сейчас про это рано говорить, что это прибавит к нашим знаниям. Это точно будет выход за рамки Стандартной модели. То есть это точно будет то, что физика элементарных частиц не закончена, что есть новые частицы. Это будет экспериментально подтверждено. Это очень важно. Каким образом Стандартная модель расширяется, что это, для этого надо исследовать её распад, массу и ширину. Она, кстати, оказалась неожиданно широкой. Ширина такая, что у неё сильно большая вероятность распада. То есть это скорее как сильно взаимодействующий такой объект, а не хиггс всё-таки. В общем, это ещё пока непонятно.
Е. Быковский
―
Получается, что в данном случае… Часто так бывает, что сначала появляется теория, которая предсказывает существование чего-то там и обладает какой-то предсказательной силой, и эти частицы находят. А в данном случае теории нет. Мы нашли частицу, она пока ни во что не укладывается. Она нам не ясна.
М. Высоцкий
―
Скорее так. Есть какие-то теории. Но никто такого не ждал буквально. Когда хиггсовский бозон, как вы совершенно правильно сказали, открыли, тогда было предсказание просто, что его масса где-то от 100 до 200 ГэВ. И в этом месте его и нашли. Правильно? А это, 750 ГэВ, никто не предсказывал. Хотя есть суперсимметричное расширение Стандартной модели. Там есть дополнительные хиггсовские бозоны. Они могут быть тяжёлые. Но там, кроме хиггсовских бозонов, есть много ещё других частиц. Если всё это откроют, то это будет суперсимметрия. Может быть, это первый сигнал, первое проявление суперсимметрии. Но там немножко не такие бренчинги, какие должны быть. Я уже сказал…
Е. Быковский
―
Немножко не такие что?
М. Высоцкий
―
Не такие вероятности распада, не такая ширина. Бренчинг – это относительная вероятность распада. Если это хиггсовский бозон, у него не должно быть ширины такой. Она очень широкая. Большая вероятность распада. То есть это что-то такое… Может быть, это наоборот очень интересно, потому что это что-то существенно новое, чего никто не ждал. Это как раз самое интересное, когда экспериментатор находит что-то такое, чего теоретики не ждали, и как раз теория развивается благодаря экспериментальному открытию. Такое тоже бывает. По-моему, замечательно, если б так было.
Е. Быковский
―
Конечно, никто не ждал. В этом интрига. Насколько я понимаю, они вообще занимались совсем не этим. В любом случае эта частица не была предсказана, а искали гравитон. Кстати, не нашли, насколько я понимаю.
М. Высоцкий
―
Они много чего ищут. Они всё, что могут искать, то и ищут. Принцип такой, что ищут под фонарём. То, что они могут искать, на что у них детекторы способны, то они и ищут. Они всё ищут. Вот смотрели двухфотонные события. Искали именно два фотона. И у них там получилось в двухфотонных событиях некий такой гладкий фон. И вдруг на этом гладком фоне небольшой пупырь. Может быть, это новая частица.
Е. Быковский
―
Я на всякий случай напомню для слушателей, что гравитон – это такая гипотетическая безмассовая частица. Её предсказали в 1930-х годах ещё, но так до сих пор и не обнаружили.
М. Высоцкий
―
То, что буквально имеется в виду под гравитоном, его можно сказать, что уже обнаружили по излучению двойных звёздных систем. Там есть гравитационное излучение. То есть то, что гравитон есть, никто не сомневается. Но гравитация – это очень слабое взаимодействие. Поэтому на ускорителе гравитон найти буквально нельзя. Есть всякие видоизменения гравитации, и там предсказываются некие частицы, и это они ещё могут искать. А настоящего гравитона общей теории относительности они искать, конечно, не могут. У него слишком слабое взаимодействие.
Е. Быковский
―
Ну что же, будем тогда ждать лета, когда ещё раз всё просчитают, проведут ещё эксперименты, и тогда, наверное, появится уже какая-то и теория, объясняющая, что это за частица.
М. Высоцкий
―
Если сейчас уже появилась за неделю 20 работ, то к лету, я думаю, будут уже сотни работ. Так что, может быть, что-нибудь появится.
Е. Быковский
―
Спасибо большое.
М. Высоцкий
―
А потом окажется, что ничего нет, и все эти работы придётся выбросить на помойку, или наоборот.
Е. Быковский
―
Или наоборот придётся ещё тщательнее искать. Если они хорошо предскажут, может быть, в этом месте и найдут. Спасибо большое, Михаил Иосифович.
А. Соломин
―
Это Михаил Высоцкий, российский физик-теоретик, член-корреспондент РАН, профессор кафедры физики элементарных частиц МФТИ. Егор Быковский это интервью записал о частице, которую на этой неделе…
Е. Быковский
―
Это было буквально 3 дня назад, во вторник, и мы как раз, пока шло записанное интервью, с Алексеем здесь сидели и обсуждали в студии, что это значит.
А. Соломин
―
Я спросил, те слушатели, которые не смотрят нас по Сетевизору, о том, подрывает ли новое наше знание об этой частице наше представление…
Е. Быковский
―
Я попытался ответить, что не подрывает. Мы как будто сидим сейчас с Алексеем в студии, и это весь наш мир. Он прекрасно известен. Мы знаем, из чего состоит потолок, стол и так далее. И вдруг бабах – стена разрывается, оказалось, что она картонная, и там просовывается чей-то хобот. Это кусок мира, нам неизвестного, и нам ещё предстоит его исследовать. Это прекрасно. Но не будем торопиться. Всё-таки летом будет скорее ясно, что это такое, новая частица или нет. Теоретические работы уже появились. Посмотрим, что будет. Мы вернёмся к этому вопросу в нашей передаче. А пока что…
А. Соломин
―
Краткий вопрос от сразу двух наших слушателей. Виталий спрашивал по поводу первой части нашей программы: «Будет ли создано оружие, убивающее людей с определённым геном?». И Серж пишет, что «У военных такие вирусы есть, поражают лёгочной формой чумы, преимущественно мужчин от 20 до 40».
Е. Быковский
―
На первый вопрос можно определённо ответить, что да, будет создано оружие, которое может убить совершенно определённого человека - одного. Такое «гуманное».Насчёт того, что у военных такие вирусы есть, сильно сомневаюсь. Разве что Серж знает что-то, чего мы не знаем. Но вообще для этого требуется достаточно много времени. Эти данные только появились. Насчёт того, чтобы убить всех мужчин в возрасте от 20 до 40 лет – это вообще от генома не зависит. Невозможно убить людей от 20 до 40, ориентируясь только на геном. Можно убить людей с определённым строением генома. Так что, я думаю, Серж, вы поторопились, или кто-то вам что-то не то рассказал.
А. Соломин
―
Мы прервёмся буквально на пару минут, и потом у нас будет рубрика «Вопрос-ответ».РЕКЛАМА
А. Соломин
―
Алексей Соломин и Егор Быковский здесь в студии. Сейчас, как говорит Наргиз, наша любимая рубрика. Светлана Голицына спрашивает по почте: «Почему пробивание звукового барьера происходит так громко?».
Е. Быковский
―
Светлана, строго говоря, никакого барьера, который нужно пробивать, не существует. Это просто так называется. Это комплекс явлений, который сопровождает летящий со скоростью звука или выше объект. Он не пробивает, он его тащит с собой, если угодно. Схематически это можно изобразить расходящейся от объекта ударной волной в виде почти правильного конуса. Когда волна проходит через место, где расположен наблюдатель, то создаётся впечатление сильного резкого звука, тем более внезапного, что приближение объекта звуком не сопровождалось. Ведь он, надо не забывать, движется быстрее звука. То есть летел такой бесшумный объект, и вдруг раз – вас покачнуло ударом. То есть если самолёт с постоянной сверхзвуковой скоростью примется летать над наблюдателем взад-вперёд, то каждый раз, когда ударная волна будет проходить через наблюдателя, он будет думать: он опять прошёл звуковой барьер. Но нет, он его не прошёл, он его таскает с собой. Громкость любого звука зависит в том числе от размеров объекта, который производит этот звук. Поэтому чем больше самолёт, какой-нибудь здоровенный сверхзвуковой бомбардировщик, то он производит довольно много шума.
А. Соломин
―
Я, кстати, забыл назвать телефон, по которому вы можете присылать вопрос для следующей программы на +79859704545. В течение нескольких минут вы можете это сделать. Следующий вопрос от Антона: «Соцсети подтвердили теорию шести рукопожатий?».
Е. Быковский
―
О, да. Эта теория была такая, которая была создана на кончике пера. Никаких статданных не существовало, когда она появилась лет 30 назад в качестве прикола. Но соцсети подтвердили. Ещё несколько лет назад Фейсбук обнаружил, что в среднем лишь 5 шагов или рукопожатий, можете их называть так, отделяет друг от друга 720 млн его активных пользователей. Это тогда было 720 млн. Сейчас их, по-моему, под 1.5 млрд.
А. Соломин
―
Население Китая, по-моему, да? И Индии. Но они там соревнуются постоянно.
Е. Быковский
―
Я точно не знаю. Я не помню цифр. Очень много людей. Чуть ли не треть Земли. При этом тогда в Фейсбук было прописано всего 64 млрд дружеских связей. Это уже было такое хорошее статистическое поле для проверки теории. И 99.5% случайных пар людей были максимум в 6 шагах друг от друга, любых людей. А в 92 случаях было достаточно всего 5. Сейчас я думаю, что эта цифра даже ещё и уменьшилась.
А. Соломин
―
И ещё один последний на сегодня вопрос. Человек, который его прислал, подписался как Незнайка.
Е. Быковский
―
Он присылал нам уже вопрос до этого. Есть такой человек.
А. Соломин
―
Постоянный слушатель программы «Наука в фокусе» Незнайка.
Е. Быковский
―
На самом деле, наверное, Знайка.
А. Соломин
―
Есть ли предел тому, насколько мелкие вещи можно создать?
Е. Быковский
―
Да, есть предел. Инженеры давно уже научились строить объекты из отдельных атомов. Действительно давно. Уже четверть века назад. Ещё в 1989 году исследователи из IBM собрали логотип компании из атомов ксенона, переместив их на нужные места с помощью сканирующего атомно-силового микроскопа. Это тогда было потрясающе. С тех пор мы к этому привыкли. В 2010 году 5 лет тому назад был реализован проект по рисованию подробной карты мира. Тысяча таких карт уместились бы на крохотной песчинке. Но всему есть предел, Незнайка. На атомном уровне ощутимы квантовые эффекты. Они не позволяют достичь необходимой точности при строительстве. А препятствием оказывается так называемый эффект Казимира. Он заключается во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций. В общем, нанодетальки склеиваются. В 2013 году исследователи из Германии столкнулись с другим ограничением. Это покачивание электронов под воздействием окружающего тепла. Это меняет характеристики магнитного поля и мешает работе электронных микроскопов, с помощью которых мы и собираем всё это. Поэтому даже если удастся преодолеть чисто физические ограничения по манипуляции объектами, учёные знают, что неопределённость квантовых состояний нам строить что-то из объектов меньше атома. По крайней мере пока.
А. Соломин
―
Посмотрим, что будет потом. Егор Быковский, заведующий отделом науки журнала «Вокруг света», я, Алексей Соломин, говорим вам спасибо за то, что слушали нас.
Е. Быковский
―
И говорим вам до свидания. До следующих встреч. Спасибо, что были с нами.
А. Соломин
―
Счастливо.