Ушёл из жизни Питер Мэнсфилд, один из создателей ЯМР-томографии — метода, без которого уже невозможно представить современную медицину. Он родился в Лондоне в 1933 г. в простой семье, его школьное обучение прервала война, и он потом заканчивал его, совмещая с работой. Изучал физику в Квин Мэри колледже, начал заниматься магнитными свойствами атомов. После недолгого пребывания в США был приглашён в Университет Ноттингема, где проработал всю жизнь. В 2003 г. разделил Нобелевскую премию (физиология и медицина) с американцем Полом Лаутербуром.

Моя заметка о лауреатах 2003 года была опубликована в ХиЖ (2004, № 1). Приведу ту её часть, что касается Лаутербура и Мэнсфилда (а также маленькое общее рассуждение о Нобелевских премиях):

Нобелевские премии 2003 года

Физиология и медицина

Премию поделили американец Пол Лаутербур из Иллинойского университета и англичанин Питер Мэнсфилд из университета Ноттингема за создание метода ЯМР-томографии (или магнитно-резонансной томографии — МРТ).

В химическом анализе давно применяют ЯМР-спектроскопию, при которой небольшой объем раствора помещают во внешнее магнитное поле. В нем атомные ядра, имеющие ненулевые спины (например, водорода, углерода-13, натрия-23, фосфора-31), ориентируются по нескольким дискретным направлениям, которым соответствуют разные энергетические уровни. Затем, облучая раствор электромагнитными волнами (в радиодиапазоне), находят резонансные частоты. Поскольку на них влияет химическое окружение атомов, таким способом удается многое узнать о структуре и внутренней динамике молекул.

Химические элементы, у которых ядра имеют ненулевой спин, широко представлены в живых организмах (прежде всего водород в молекулах воды). И в 1971 году американский физик Р. Дамадьян попытался использовать ЯМР для медицинских целей (как выяснилось, еще в начале 60-х годов это предложил делать и даже подал заявку на изобретение офицер Советской Армии В.А. Иванов — см. «Известия» от 25.10.2003).

Но чтобы получать информацию о строении живой ткани, необходимо было научиться разделять сигналы, получаемые от различных ее участков. И тут ключевую идею выдвинул Лаутербур: поскольку резонансная частота зависит не только от химического окружения, но и от величины исходного внешнего поля (пропорциональна ей), то надо использовать не постоянное по всему объему, а пространственно неоднородное поле.

Он ввёл градиенты напряженности, то есть изменения поля вдоль трех декартовых осей, что позволило привязать каждый ЯМР-сигнал к определенной точке пространства. А на основе компьютерного анализа сигналов от разных точек можно формировать послойные изображения тканей и органов. Конечно, это потребовало разработки сложных математических моделей и программного обеспечения, с чем справились английские специалисты под руководством Мэнсфилда (кроме того, он внес усовершенствования в сам метод).

МРТ дает возможность с разрешением в доли миллиметра различать мягкие ткани, выявлять опухоли, причем он визуализирует не только их анатомическое строение, но и биохимические характеристики — дает информацию о распределении тех или иных веществ. Для ЯМР-интроскопии кости не служат препятствиями, поэтому в первую очередь ее применяют для обследования головного и спинного мозга. Можно даже наблюдать изменения в состоянии мозга во времени, вызванные, скажем, восприятием последовательности зрительных образов.

Важно, что в отличие от рентгеновской или инфразвуковой диагностики в МРТ нет повреждающего фактора (хотя организм подвергается действию магнитных полей). В этом направлении ядерной медицины как в фокусе сошлись последние достижения физики, химии, биологии, вычислительной техники. Метод стал обычным в клинике (процедуре подверглись уже более 60 млн. пациентов), и спектр его применений с каждым годом расширяется.

* * *

Нобелевская премия — вещь жестокая. Ведь называя одного, двух или трёх лауреатов (больше по уставу нельзя), Нобелевский комитет нередко вынужден выделять их из группы ученых, внесших не меньший вклад в данное достижение. Так случилось и на этот раз: потерпевшей стороной оказался один из первых энтузиастов ЯМР-томографии Раймонд Дамадьян, который публично призывает исправить эту несправедливость.

Вопрос о приоритете и суммарных заслугах претендентов тесно связан с процессом публикации научных результатов, и тут тоже далеко не всё ладно. Об этом на страницах «Nature» (2003, v.422, p.259) поделился своими соображениями П. Лоуренс из Молекулярно-биологической лаборатории в Кембридже, который был членом редколлегий нескольких изданий.

По его мнению, проблема в том, что различные организации, ведающие распределением грантов и других видов финансирования, основывают свои решения не на содержании работ, а на формальных признаках: количестве публикаций, месте автора в списке соавторов и рейтинге (импакт-факторе) журнала. Из-за этого все хотят во что бы то ни стало публиковаться в ведущих журналах, следуя принципу «чем больше, тем лучше» (даже если во второй статье есть только исправления ошибок первой).

Фактически эти организации перекладывают ответственность на редакции и рецензентов, однако те не в состоянии переварить массив поступающих статей (сейчас в «Nature» приходит 9000 статей в год, что вдвое больше, чем десять лет назад). Процедура рецензирования тоже несовершенна, поскольку на ней сказывается конкуренция разных групп ученых.

Лоуренс полагает, что выход из сложившейся ситуации надо искать в ослаблении зависимости судьбы исследователей от чисто количественных показателей их деятельности.