Nagrody Nobla 1997

Osiàgnićia nagrodzone przez Komitet Noblowski w Sztokholmie obejmujà zarówno kontrowersyjne teorie, jak i dobrze udokumentowane eksperymenty AP/WIDE WORLD PHOTOS

FIZYKA

du w komorze pró˝niowej i skierowa∏

Mo˝liwoÊç sterowania materià za po-

ATOMY CH¸ODZONE LASEREM

na nie szeÊç wiàzek Êwiat∏a. Si∏y wywo-mocà Êwiat∏a zapewne znajdzie wiele za-STEVEN CHU

∏ane przez fotony Êwiat∏a laserowego stosowaƒ, na przyk∏ad umo˝liwi skon-Stanford University

spowolni∏y ruch atomów. Chu odkry∏,

struowanie dok∏adniejszych zegarów

˝e „optyczna melasa” och∏odzi∏a atomy atomowych. Poruszajàce si´ powoli ato-CLAUDE COHEN-TANNOUDJI

Collége de France

do 240 µK, spowalniajàc je do pr´dkoÊci my mo˝na bowiem tak wzbudziç, by

i École Normale Supérieure

oko∏o 30 cm/s (w temperaturze poko-

emitowa∏y fotony o niezwykle dok∏ad-

jowej poruszajà sióne bardzo szybko –

nie okreÊlonych czśtotliwoÊciach mo-

WILLIAM D. PHILLIPS

z pr´dkoÊcià 1 km/s).

gàcych s∏u˝yç jako wzorce czśtotliwoNational Institute of Standards

and Technology w Maryland

Niestety si∏a ci´˝koÊci sprawia, ˝e

Êci. W zasadzie takie czasomierze

spowolnione atomy wypadajà z optycz-

mog∏yby byç od 100 do 1000 razy do-

nej melasy w ciàgu kilku sekund. Wil-k∏adniejsze ni˝ istniejàce obecnie zegary Tegoroczna nagroda zfizyki przyzna- liam D. Phillips wraz ze wspó∏pracow- atomowe, które póênià sińie wićej ni˝

na zosta∏a tym, którzy znaleêli spo-

nikami zauwa˝y∏, ˝e pola magnetyczne, jednà sekundńa milion lat. Pu∏apkowa-sób, by z∏apaç oboj´tne atomy, a nast´p-wp∏ywajàc na energi´ wewn´trznà ato-

nie Êwiat∏em laserowym doprowadzi∏o

nie sch∏odziç je prawie do zera abso-mów, wytwarzajà s∏abà si∏´ pu∏apkujà-

równie˝ do wybudowania urzàdzeƒ ta-

lutnego. Pomys∏ ten powsta∏ ju˝ w la-cà je. W 1988 roku Phillips zmodyfiko-kich jak „szczypce optyczne”, za pomo-tach siedemdziesiàtych, kiedy naukow-wa∏ uk∏ad doÊwiadczalny optycznych

cà których daje si´ manipulowaç drob-cy zaproponowali, by Êwiat∏o laserowe melas, dodajàc powy˝ej i poni˝ej miej-nymi elementami, na przyk∏ad niçmi

wraz z polami magnetycznymi i elek-

sca przecinania si´ wiàzek Êwiat∏a lase-DNA czy ultradok∏adnymi interferome-

trycznymi wykorzystaç do wiźienia,

rowego powoli zmieniajàce si´ pole ma-trami atomowymi, w których atomy po-

czyli pu∏apkowania na∏adowanych czà-

gnetyczne. W wyniku tego zabiegu uda-ruszajà si´ po dwu drogach, by osiàgnàç stek, takich jak jony berylu. Jednak

∏o mu si´ wiźiç atomy przez znacznie ten sam punkt w przestrzeni i interfero-chwytanie oboj´tnych czàstek jest znacz-d∏u˝szy czas.

waç podobnie jak fotony w wiàzkach

nie trudniejsze, gdy˝ nie „czujà” one Niespodziewanie jednak Phillips

Êwiat∏a. Interferometry atomowe sà cz´-

wp∏ywu pól elektromagnetycznych.

odkry∏ te˝, ˝e w pu∏apce magnetoop-

sto stosowane w badaniach podstaw fi-W 1985 roku Steven Chu, pracujàcy

tycznej mo˝na wytworzyç temperaturźyki – mechaniki kwantowej.

wówczas w Bell Laboratories w Holm-

40 µK, znacznie ni˝szà od temperatury del (stan Nowy Jork) wraz ze swoimi

granicznej obliczonej przez jego po-

CHEMIA

wspó∏pracownikami umieÊci∏ atomy so-

przedników. Claude Cohen Tannodji

MECHANIZM ˚YCIA

i jego koledzy wyjaÊnili, dlaczego tak PAUL D. BOYER

g∏´bokie ch∏odzenie mo˝e wystàpiç,

University of California w Los Angeles i pokazali, ˝e da siósiàgnàç jeszcze POLE

JOHN E. WALKER

wićej: zespó∏ sch∏odzi∏ atomy helu do MAGNETYCZNE

Laboratorium Biologii Molekularnej

temperatury 0.18 µK. Ch∏odzenie nast´-

Medical Research Council,

powa∏o, gdy˝ za pomocà Êwiat∏a atomy Cambridge, Anglia

LASER

wprowadzano w „ciemny stan” – taki,

JENS C. SKOU

w którym nie oddzia∏ywa∏y one ze Êwia-t∏em. W tych warunkach jest bardziej Uniwersytet w Aarhus, Dania

Z¸APANE

ATOMY

prawdopodobne, ˝e sch∏odzony atom

pozostanie nieruchomy.

Techniki ch∏odzenia naukowcy dopra-

Dla zaspokojenia swych istotnych

funkcji ˝yciowych komórki zu˝y-

cowywali przez wiele lat i na ró˝ne spo-wajà energiźakumulowanà w zwiàz-

soby. Na przyk∏ad metoda zwana ch∏o-

ku o nazwie adenozynotrifosforan (ATP).

dzeniem poprzez odparowywanie polega A potrzebujà tej energii ogromnie du-na wyrzucaniu z pu∏apki gor´tszych ato-

˝o: doros∏y cz∏owiek w stanie spoczyn-mów o wy˝szej energii. Dzi´ki niej w ku zu˝ywa codziennie ATP w iloÊci od-TOMO NARASHIMA

1995 roku wytworzono kondensat Bose-

powiadajàcej po∏owie wagi swojego

go–Einsteina: atomów tak zimnych, ˝e cia∏a – oko∏o 40 kg. Mimo to masa cia∏a MELASA OPTYCZNA z szeÊciu wiàzek

Êwiat∏a laserowego mo˝e spowolniç atomy.

zachowujà si´ w niezwyk∏y kolektywny nie ulega wi´kszym zmianom, ponie-Pola magnetyczne utrzymujà z∏apane ato-sposób opisywany prawami mechaniki

wa˝ komórki potrafià regenerowaç ATP

my i pozwalajà na dalsze ich sch∏adzanie.

kwantowej.

z produktów rozpadu tej czàsteczki.

6 ÂWIAT NAUKI Luty 1998

NAGRODY NOBLA 1997

Ubieg∏oroczni laureaci Nagrody

synteza nowych zwiàzków chemicz-

zynotrifosfatazy stymulowanej przez jo-Nobla z chemii wyjaÊnili istotne szcze-nych. Komórki nast´pnie przekszta∏ca-ny sodu i potasu (Na+, K+-ATP-azy). To gó∏y zarówno mechanizmu zu˝ytkowa-jà ADP z powrotem w ATP, odtwarza-

bia∏ko enzymatyczne rozk∏ada ATP,

nia ATP, jak i jego odtwarzania. Za od-jàc wiàzanie fosforanowe przy udziale a uwalnianà w procesie energiźu˝ywa

krycie tego drugiego procesu po∏owà

enzymu – syntazy ATP.

do transportowania przez b∏on´ komór-nagrody podzielili si´ Paul D. Boyer Prace Boyera rozpocz´te w latach

kowà jonów sodu i potasu, utrzymujàc i John E. Walker. Badali oni, w jaki spo-pi´çdziesiàtych koncentrowa∏y sińa

w∏aÊciwy ich poziom wewnàtrz komór-

sób enzym, zwany syntazà ATP, katali-mechanizmie odtwarzania ATP przez

ki. Dzi´ki temu odkryciu Skou sta∏ siźuje wytwarzanie ATP z adenozynodi-syntazÁTP. Enzym ten sk∏ada siź kil-

pierwszym naukowcem, który zidenty-

fosforanu, czyli ADP.

ku podjednostek, które – zgodnie z usta-fikowa∏ enzym kontrolujàcy ruch jonów Przemiany ATP w ADP i na odwrót

leniami Boyera – dzia∏ajà wspólnie jak przez b∏ony komórkowe. W póêniejszych sà istotne dla dostarczania komórce

maszyna, najpierw pobierajàca ADP

latach odkryto inne podobnego rodzaju energii w sposób ciàg∏y. Gdy jedno z bo-i grup´ fosforanowà, a nast´pnie wyrzu-enzymy, czyli tzw. pompy jonowe. Po-

gatych w energi´ wiàzaƒ fosforanowych cajàca ATP. Mechanizm ten zosta∏ osta-niewa˝ z zasady regulujà one istotne prow ATP ulega rozerwaniu, jego energia tecznie zweryfikowany w 1994 roku

cesy ˝yciowe, sta∏y sićelem interwen-zostaje uwolniona i zu˝ytkowana do ta-dzi´ki badaniom Walkera, który wyja-

cji farmakologicznej. Na przyk∏ad leki kich zadaƒ, jak skurcz mi´Ênia, trans-

Êni∏ przestrzennà strukturśyntazy ATP.

stosowane w leczeniu wrzodu ˝o∏àdka

port jonów przez b∏ony komórkowe lub Drugà po∏owńagrody otrzyma∏ Jens

dzia∏ajà na pomp´ jonowà sterujàcà

C. Skou za odkrycie w 1957 roku adeno-uwalnianiem kwasu solnego.

CENTRALNY RDZE¡

SYNTAZY ATP

1

2

3

4

H 0

2

ADP + Pi

ADP + Pi

ENERGIA

ADP + Pi

ATP

ATP

ATP

ATP

ATP

TOMO NARASHIMA

SYNTAZA ATP usytuowana jest w b∏onie wewnàtrzkomórkowych organelli, mitochondriów. Proces katalityczny zapoczàtkowany zostaje strumieniem protonów p∏ynàcych przez B¸ONA

b∏onowy fragment syntazy. Powoduje to obrót jego, a tak˝e centralnego rdzenia, w wyniku MITOCHONDRIUM

czego ten ostatni rotuje wewnàtrz fragmentu enzymu znajdujàcego si´ poza obr´bem b∏ony mitochondrialnej. Sprawia to z kolei, ˝e do enzymu, który ju˝ zawiera czàsteczkÁTP zwià-

zanà z jednà ze swych podjednostek (1), przy∏àcza siÁDP i fosforan nieorganiczny (Pi) (2).

Dalszy obrót powoduje, ˝e podjednostka wià˝àca ATP „otwiera si´”, natomiast podjednostka zwiàzana z ADP i fosforanem – „zamyka” (3). Nast´pnie czàsteczka ATP zostaje od∏àczo-PROTONY

na, a ADP i P wià˝à siźe sobà, dajàc nowà czàsteczkÁTP (4), i cykl si´ powtarza.

i

FIZJOLOGIA I MEDYCYNA

równie˝ za poÊrednictwem przeszcze-

wyciàgach z mózgu potencjalnego

WYZNAWCA PRIONÓW

pów tkankowych i prawdopodobnie

wirusa zawiod∏y, Prusiner nazwa∏ w

STANLEY B. PRUSINER

drogà pokarmowà. Kuru wyst´powa∏a

1982 roku czynnik zakaêny prionem

University of California

w plemieniu Fore na Papui-Nowej Gwi-

(proteinaceous infectious particle –

w San Francisco

nei tak d∏ugo, jak uprawiano tam rytu-bia∏kowy czynnik zakaêny). Wydzie-alny kanibalizm, a choroba „wÊciek∏ych li∏ to bia∏ko i za∏o˝y∏, ˝e choroby typu krów” rozprzestrzeni∏a si´ w Wielkiej TSE sà spowodowane wy∏àcznie jego

NagrodŃobla zmedycyny ifizjolo- Brytanii wwyniku karmienia byd∏a nie- obecnoÊcià.

gii przyznano w 1997 roku Stan-

sterylizowanà màczkà kostnà otrzymy-

W ciàgu kolejnych 15 lat Prusiner i in-leyowi B. Prusinerowi za kontrowersyj-wanà z chorych zwierzàt.

ni badacze wykazali, ˝e priony rzeczy-ne „pionierskie odkrycie”, i˝ nowy typ Âmierç chorego na zespó∏ CJD, z któ-

wiÊcie odgrywajà podstawowà rol´ w

czynnika zakaênego, który nazwa∏ prio-rà Prusiner zetknà∏ sińa poczàtku lat przebiegu gàbczastych encefalopatii.

nem, mo˝e wywo∏ywaç choroby nale-

siedemdziesiàtych, sprawi∏a, ˝e zainte-Gremium jurorów z Karolinska Institu-

˝àce do wa˝nej grupy schorzeƒ Êmiertel-resowa∏ siśformu∏owanym wczeÊniej

tet przyznajàce Nagrody Nobla doceni-nych. Poniewa˝ mózg chorych przy-

przypuszczeniem, i˝ czynnik zakaêny

∏o w Sztokholmie wagódkrycia „no-

biera gàbczasty wyglàd, nazwano je pa-nie zawiera kwasów nukleinowych,

wego biologicznego systemu zaka˝eƒ”, sa˝owalnymi gàbczastymi encefalopa-DNA lub RNA, z których zbudowane

którego zrozumienie da w przysz∏oÊci tiami (TSE). W tej grupie znajdujà siśà geny organizmów chorobotwórczych.

podstawy do leczenia tych chorób.

choroby zwierzće – „szalonych krów”, Jednà z przes∏anek tej naukowej herezji A jednak hipoteza o wy∏àcznym

skrapie (trzśawka) owiec, a tak˝e ludz-by∏a obserwacja, ˝e dawki promienio-

udziale bia∏ek, którymi sà priony, w kie – zespó∏ Creutzfeldta-Jakoba (CJD) wania stosowane standardowo w celu

przebiegu TSE nie zosta∏a jeszcze do-i kuru. Zaka˝enie mo˝na wywo∏aç,

unieszkodliwienia kwasów nukleino-

wiedziona bezpoÊrednio i jednoznacznie wstrzykujàc wyciàg z zaka˝onego mó-

wych nie zmieniajà stopnia zakaênoÊci

[ ramka na nast´pnej stronie]. Tylko kolej-zgu do mózgu zdrowego zwierzćia,

czynnika TSE.

ne doÊwiadczenia mogà wykazaç, czy

równie˝ gdy nale˝y ono do innego ga-

Gdy wszystkie próby odkrycia ge-

Komitet Noblowski nie podjà∏ swej de-tunku. TSE rozprzestrzeniaç si´ mogà nów wskazujàcych na obecnoÊç w

cyzji zbyt pochopnie.

ÂWIAT NAUKI Luty 1998 7

NAGRODY NOBLA 1997

Czy nietypowe bia∏ko rzeczywiÊcie jest przyczynà chorób mózgu?

Nagrody Nobla sà zwykle przyznawane za powszechnie uzna- strukturalnych zdolnych do odr´bnego powielania si´. To tak˝e ne osiàgnićia. Tym razem Komitet Noblowski w Sztokholmie spotka∏o siź niedowierzaniem.

zerwa∏ z tà tradycjà. Przyznajàc nagrod´ w dziedzinie fizjologii Prusiner twierdzi, i˝ przeprowadzone w jego pracowni doÊwiad-i medycyny Stanleyowi B. Prusinerowi, uhonorowa∏ g∏ównego ar-czenia ze zwierz´tami transgenicznymi dostarczy∏y rozstrzygajà-

chitekta zaskakujàcej hipotezy biologicznej, która do dziÊ nie zo-cych argumentów na rzecz prionów. Ludziom, którzy sà nosiciela-sta∏a zaakceptowana przez niektórych specjalistów.

mi pewnych mutacji w genie kodujàcym prion, grozi wi´ksze ryzyko W latach siedemdziesiàtych Prusiner przyjà∏ wczeÊniej istnie-zapadnićia na TSE, byç mo˝e dlatego, ˝e ich priony samoistnie jàcy poglàd, ˝e przyczynà TSE mogà byç bia∏ka. W nast´pnym przekszta∏cajà si´ w form´ patologicznà. W laboratorium Prusine-dziesićioleciu hipoteza ta wÊlizgn´∏a si´ do g∏ównego nurtu ba-ra skonstruowano myszy, które wytwarza∏y du˝à iloÊç prionów b´-

daƒ, poniewa˝ Prusiner i inni naukowcy ustalili, ˝e ssaki, w ka˝-

dàcych wynikiem mutacji wykrytej u ludzi dotkni´tych dziedzicznà dym razie wszystkie zbadane pod tym kàtem (a tak˝e inne kr´-

odmianà TSE. Zwierz´ta te spontanicznie zapada∏y na chorob´

gowce – przyp. t∏um.) majà gen kodujàcy bia∏ko prionowe.

przypominajàcà TSE, a ich tkankà mózgowà mo˝na by∏o zakaziç Normalne bia∏ko nie wyrzàdza ˝adnej szkody. Zdarza si´ jednak, myszy genetycznie uwra˝liwione na choroby prionowe.

˝e przyjmuje ono innà, nierozpuszczalnà Niemniej jednak – zauwa˝a Byron

formśtrukturalnà, którà wykrywa si´ w po-W. Caughey z Rocky Mountain Laborato-staci z∏ogów w mózgach ofiar TSE.

ries – zakaêna aktywnoÊç mózgów myszy, Zgodnie z hipotezà Prusinera normalna które zachorowa∏y samoistnie, jest wiele forma bia∏ka przekszta∏ca si´ w nierozpusz-rz´dów wielkoÊci ni˝sza ni˝ aktywnoÊç znaj-czalnà, prawdopodobnie patologicznà, pod dowana w mózgu myszy zaka˝onej rozpo-wp∏ywem kontaktu z tà drugà, która jakimÊ

znanà formà TSE w sposób tradycyjny.

sposobem dotar∏a do mózgu ssaka. W god-A jego kolega Bruce Chesebro, tak˝e prze-nym uwagi doÊwiadczeniu Charles Weiss-ciwnik hipotezy prionów, dodaje, ˝e w mó-

mann z Uniwersytetu w Zurychu wykaza∏, zgach myszy Prusinera spontanicznie cho-

˝e myszy, którà metodami in˝ynierii gene-rujàcych na TSE nie sposób znaleêç nie-tycznej pozbawiono w∏asnego genu kodu-rozpuszczalne bia∏ko prionowe, podobno jàcego bia∏ko prionowe, nie mo˝na zaka-niezb´dne do wystàpienia choroby.

ziç TSE. Nast´pnie zaobserwowa∏, ˝e gdy Jeszcze wi´ksze wàtpliwoÊci rodzi fakt, takiej myszy wszczepi si´ do mózgu tkan-

˝e myszy, które spontanicznie zapad∏y na k´ mózgowà osobnika wytwarzajàcego

TSE, nie sà zdolne do przekazania choro-Photo Researchers, Inc

priony, to na zaka˝enie TSE wra˝liwa jest by myszom zwyk∏ym, nie poddanym dodat-tylko tkanka przeszczepiona.

kowym manipulacjom genetycznym. Che-

Jednak˝e wàtpliwoÊci wcià˝ si´ mno˝à.

sebro sàdzi, ˝e te pierwsze po prostu nie Nikt nie wie na przyk∏ad, dlaczego potrzeba chorowa∏y na prawdziwà TSE.

RALPH EAGLE, Jr.

a˝ 100 tys. czàsteczek nierozpuszczalnej Tajemniczy jest równie˝ mechanizm

formy prionu, by uzyskaç dawkźakaênà.

GÑBCZASTE OBSZARY w tkance

procesu przekszta∏cania naturalnej formy mózgowej towarzyszàce zespo∏owi

Co wićej, chocia˝ formńierozpuszczal-prionu w nierozpuszczalnà. Co prawda Creutzfeldta-Jakoba – chorobie typu TSE.

nà mo˝na przekszta∏ciç poza komórkà

Caugheyowi i jego wspó∏pracownikom uda-w rozpuszczalnà, a nast´pnie pozornie po-

∏o si´ dokonaç tego in vitro na bardzo nie-wróciç do formy wyjÊciowej – to tak uzyskany preparat nie wy-wielkà skal´, ale wy∏àcznie po dodaniu niewielkiej iloÊci wyciàgu rzàdza ju˝ ˝adnej szkody. Laura Manuelidis z Yale University z mózgu chorego zwierzćia.

twierdzi w dodatku, ˝e w zakaênych czàstkach pochodzàcych Brak równie˝ na razie dowodu, ˝e nowo powsta∏a forma jest z wyciàgów mózgowych domniemany patologiczny prion stanowi zakaêna sama z siebie. Byç mo˝e jednak, przyznaje Caughey, zaledwie nieznacznà frakcj´.

w wyciàgu mózgowym znajduje si´ jakiÊ dziÊ jeszcze nie znany, Manuelidis wierzy, ˝e TSE przekazywana jest w rzeczywisto-a niezb´dny do przekszta∏cenia czynnik. Badacze sà zgodni, ˝e Êci przez wirusy. Twierdzi, ˝e zakaêne preparaty zawierajà se-bezdyskusyjnym dowodem na zakaênoÊç prionów by∏oby wytwo-kwencje RNA. Wi´kszoÊç badaczy lekcewa˝y te poglàdy, ponie-rzenie czystego, nierozpuszczalnego preparatu bia∏kowego po-wa˝ nikomu dotàd nie uda∏o siśkojarzyç aktywnoÊci zakaênej za organizmem zwierzćia, a nast´pnie wywo∏anie nim TSE.

z obecnoÊcià RNA.

Niektórzy przeciwnicy hipotezy prionów obawiajà si´ tak˝e, ˝e Prusiner i jego zwolennicy wskazujà na doÊwiadczenia, z któ-

sztokholmskie wyró˝nienie Prusinera utrudni innym naukowcom rych wynika, ˝e gdyby jakikolwiek kwas nukleinowy (DNA lub zdobywanie funduszy na poszukiwanie propozycji alternatywne-RNA) wyst´powa∏ w prionie, musia∏by mieç nie wićej ni˝ 100 nu-go wyjaÊnienia przyczyn TSE. „Nikt nie chce s∏yszeç o niczym in-kleotydów – czyli za ma∏o na gen, a zatem na odegranie roli w pro-nym, tylko o prionach” – ubolewa Manuelidis. Natomiast Prusiner cesie zaka˝enia. Oponenci znajdujà i na to odpowiedê, przypomi-o swych naukowych przeciwnikach mówi, ˝e rzucajà mu k∏ody najàc, ˝e wyliczenia Prusinera opierajà sińa wynikach dopod nogi.

Êwiadczeƒ, w których zastosowano wysoce nieprecyzyjnà meto-David Baltimore, dyrektor California Institute of Technology, dóznaczenia aktywnoÊci zakaênej: d∏ugoÊç okresu inkubacji sàdzi wszak˝e, ˝e naprawdźdeterminowany poszukiwacz praw-choroby u zaka˝onej myszy. Byç mo˝e ma∏y gen, schowany w g∏´-

dy zawsze znajdzie fundusze na swoje badania. Twierdzi nawet, bi agregatu z∏o˝onego z nierozpuszczalnych czàsteczek prionu,

˝e „im wi´kszy staje sióbiekt ataku, tym przyjemniej jest zrzu-umyka oznaczeniom.

ciç go z piedesta∏u”. Baltimore, który wspólnie z Howardem M.

Taki ma∏y gen móg∏by tak˝e zadowalajàco t∏umaczyç fakt, ˝e ist-Teminem otrzyma∏ NagrodŃobla w 1975 roku za prze∏omowe niejà liczne szczepy prionów. Wiele z TSE wyst´puje w rozró˝nial-badania nad retrowirusami, sàdzi, ˝e odkrycia Prusinera prowa-nych odmianach, obserwowanych nawet u zwierzàt tego samego dzà do znacznego pog∏´bienia wiedzy o bia∏kach. „Wyró˝niajàc gatunku. Hipoteza Prusinera wymaga wić za∏o˝enia, ˝e nieroz-Prusinera, honorujemy taki typ herezji, która przynosi korzyÊç puszczalne bia∏ko prionowe mo˝e przyjàç wiele ró˝nych form nauce” – mówi.

8 ÂWIAT NAUKI Luty 1998

NAGRODY NOBLA 1997

EKONOMIA

po paru miesiàcach finansiÊci zaczĺi cópcji). Wycenianiem opcji intereso-FIZYKA W KALKULATORACH

pos∏ugiwaç si´ wzorem Blacka-Schole-

wano si´ przynajmniej od roku 1900,

FINANSISTÓW

sa, wstukujàc odpowiednie zmienne do wówczas jednak nie opracowano jesz-ROBERT C. MERTON

kalkulatorów, aby lepiej analizowaç zle-cze dobrych metod wyznaczania ich

Harvard University

cenia kupna i sprzeda˝y.

wartoÊci, trudno by∏o wić oceniç ryzy-Opcje i inne instrumenty pochodne

ko zwiàzane z zakupem.

MYRON S. SCHOLES

Stanford University

to kontrakty, których wartoÊç jest po-Równanie ró˝niczkowe Blacka-Scho-

wiàzana z wartoÊcià „podstawowego”

lesa (spokrewnione ze znanym z fizy-

papieru wartoÊciowego, takiego jak ak-ki równaniem transportu ciep∏a) zawie-Zawi∏e rozumowanie matematyczne cja, obligacja lub waluta. Opcja daje swe- ra zmienne – takie jak aktualne stopy le˝àce u podstaw teorii, za które

mu nabywcy prawo (ale nie obowiàzek) procentowe i kursy „podstawowych”

przyznawane sà Nagrody Nobla w dzie-

zakupu bàdê sprzeda˝y danego papie-

papierów wartoÊciowych – których war-dzinie ekonomii, czśto pozostaje zro-ru przez pewien ustalony z góry czas*

toÊci inwestor mo˝e w wi´kszoÊci od-

zumia∏e tylko dla wàskiego grona wy-

po okreÊlonej cenie. Opcja „put” upraw-czytaç z ekranu swego komputera czy

branych m´drców. Z pracà noblistów

niajàca do sprzeda˝y papierów warto-

nawet z kolumn gospodarczych w Wall z 1997 roku by∏o jednak inaczej. Na po-

Êciowych po danej cenie dzia∏a jak ubez-Street Journal. To pragmatyczne, a zara-czàtku lat siedemdziesiàtych Myron S.

pieczenie od spadku ich ceny rynkowej.

zem iloÊciowe podejÊcie do wyceniania Scholes i jego nie˝yjàcy ju˝ dziÊ wspó∏-

Na przyk∏ad amerykaƒski producent

derywatów zapowiada∏o poczàtek ery

pracownik Fischer Black mieli k∏opoty pó∏przewodników, pos∏u˝ywszy si´

fizyków jàdrowych oraz specjalistów od ze znalezieniem czasopisma, które wy-opcjami do reasekuracji przeciw waha-budowy rakiet w roli analityków finan-drukowa∏oby ich pracó równaniu ró˝-

niom kursu jena, mo˝e spokojnie sku-

sowych – wprowadza bowiem na Wall

niczkowym s∏u˝àcym do wyznaczania

piç sińa projektowaniu nowych mi-

Street obliczeniowe umiej´tnoÊci fizy-wartoÊci opcji na akcje i innych podob-kroprocesorów, nie martwiàc sió to,

ków i matematyków.

nych papierów wartoÊciowych, póêniej jak skoki kursów walutowych b´dà od-

* Tzw. opcja „amerykaƒska”, opcja „europejska”

nazwanych instrumentami pochodny-

dzia∏ywaç na wp∏ywy ze sprzeda˝y je-

bowiem daje to prawo w dniu wykupu (przyp.

mi (lub derywatami). Gdy jednak prac´

go produktów w Japonii. Cena opcji to t∏um.).

wreszcie opublikowano, równanie to –

koszt, jaki ponosi firma za przerzucenie Autorami informacji o Nagrodach Nobla udoskonalone potem przez Roberta C.

ryzyka zwiàzanego z nag∏ym spadkiem

sà: Tim Beardsley, Sasha Nemecek, Gary Mertona – szybko zyska∏o uznanie. Ju˝

wartoÊci jena na kogo innego (wystaw-Stix i Philip Yam

Ryzykowny interes

Za derywaty mo˝na wprawdzie dostaç NagrodŃobla, ale czy kupili polisúbezpieczeniowà, czy los na loteri´. Co wićej, sprze-sà one rzeczywiÊcie tak dobrym wynalazkiem? Firmom zda-dawcy derywatów – zazwyczaj du˝e banki centrów finansowych rza∏o si´ ponosiç ogromne straty na transakcjach takimi instru-

– bywajà zainteresowani „upchnićiem” swych produktów klientom mentami pochodnymi, których powstanie umo˝liwi∏y prace Fische-bez klarownego wyt∏umaczenia zwiàzanego z nimi ryzyka. „Ist-ra Blacka i tegorocznych noblistów.

nieje przepaÊç mi´dzy doÊwiadczeniem firm z Wall Street a in-Opcje i inne derywaty – w tym futures, swaps (zamiany strumie-nych firm – mówi Suresh Sundaresan z Graduate School of Bu-ni dochodów stosowane g∏ównie mi´dzy bankami) oraz torwards siness Columbia University – a poniewa˝ na Wall Street premie (transakcje terminowe) – sà narz´dziem zarówno spekulacji, jak zale˝à od wielkoÊci obrotów, stwarza to zrozumia∏y problem.”

reasekuracji na wypadek spadku wartoÊci papierów podstawowych.

Istnieje te˝ obawa, ˝e straty na przyk∏ad wielkiego banku mo-Mo˝na u˝ywaç ich do zak∏adania sió to, czy cena papieru wzro-gà spowodowaç za∏amanie sića∏ego systemu finansowego. Ta-

Ênie, czy spadnie. Derywaty mogà te˝ oddzia∏ywaç na portfel silniej ki scenariusz prowadzi czasem do wysuwania postulatów ÊciÊlej-ni˝ zwyk∏y zakup lub sprzeda˝ akcji czy obligacji, gdy˝ powodujà szej regulacji rynków finansowych, jednak przeciwnicy wtràcania efekt dêwigni, która mo˝e zamieniç stosunkowo niedu˝à iloÊç go-si´ paƒstwa do gospodarki zwracajà uwag´, ˝e jeszcze nigdy si´

tówki w pot´˝ne zyski – lub straty. Na przyk∏ad w listopadzie ub. r.

on nie ziÊci∏. „Âwiatowe banki na nieruchomoÊciach ponios∏y stra-inwestor móg∏ nabyç prawie milion dolarów w kontraktach futures ty wi´ksze o rzàd wielkoÊci, ni˝ poniosà kiedykolwiek na derywa-na indeks Standard & Poor 500, p∏acàc tylko oko∏o 40 tys. dola-tach” – powiada Merton Miller, ekonomista z University of Chica-rów, czyli mniej ni˝ 5% tego, co musia∏-

go i laureat Nagrody Nobla, który

by wydaç, gdyby po prostu kupi∏ akcje.

pomóg∏ Blackowi i Scholesowi w opu-

(Kontrakt futures to zobowiàzanie do za-blikowaniu ich s∏ynnej pracy.

kupu akcji w danym dniu po ustalonej zaChoç instrumenty pochodne stwarza-

wczasu cenie.) JeÊli na przyk∏ad akcje jà pewne zagro˝enie, dajà te˝ nawet

spadnà o 20%, posiadacz kontraktu b´-

przeci´tnemu konsumentowi mo˝liwoÊç

dzie musia∏ do∏o˝yç prawie 200 tys. do-zarzàdzania ryzykiem. Gdy spadajà sto-larów na wyrównanie strat wynik∏ych z te-py procentowe, banki umo˝liwiajà w∏a-go spadku.

Êcicielom domów taƒsze refinansowanie Derywaty bywajà bardzo skompliko-kredytu hipotecznego, poniewa˝ same

wanymi instrumentami finansowymi: mo-siŕeasekurujà, handlujàc derywatami

Gamma International

gà na przyk∏ad wyp∏acaç wy˝sze odset-powiàzanymi z hipotekami lub z obliga-ki, gdy stopy procentowe spadajà. Te PAYNE

cjami paƒstwowymi. Jak uwa˝a Miller, A

„produkty” ery fizyków jàdrowych na Wall przes∏anie wynikajàce z goràczkowej

Street mogà zbijaç z tropu g∏ównych

BRAD L

aktywnoÊci na tym rynku jest proste: ksi´gowych i cz∏onków zarzàdów firm, GIE¸DA OPCJI W CHICAGO to najwi´kszy

„Ludzie, derywaty sà i b´dà. Pora si´

którzy nie zawsze majà pewnoÊç, czy

w Êwiecie rynek opcji.

do nich przyzwyczaiç.”

ÂWIAT NAUKI Luty 1998 9