В нынешнем году премия в номинации «Прорыв» относится как к области понимания молекулярных основ живого, так и к области передовых биотехнологий. Лауреат 2025 года сумел постичь то, как светятся в темноте живые организмы и впервые в мире генетически перенести целую биохимическую цепочку, ответственную за феномен свечения, из одного царства живой природы в другое.

Научный комитет Национальной премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» присудил премию 2025 года в номинации «Прорыв» за расшифровку молекулярных механизмов биолюминесценции и создание светящихся растений доктору химических наук Илье Ямпольскому(Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН). 

Биолюминесценция — свечение живых организмов — издавна привлекала внимание человечества. Еще Плиний Старший отмечал свечение моря, а свет светлячков вошел в фольклор многих народов. Уже в XVII веке Роберт Бойль сумел увидеть сходство между биолюминесценцией и горением, показав, что и для первой, и для второго необходим кислород. Долгое время считалось, что светиться организмы заставляет находящийся в них белый фосфор.

В конце XIX века французский фармаколог Рафаэль Дюбуасумел показать, что биолюминесценция имеет иную природу. В ней задействованы два вещества: небелковая молекула люциферин, которая окисляется под действием кислорода и фермента люциферазы («Люцифер» в переводе с латыни — «несущий свет»).

До работ лауреата было известно всего семь люциферинов, обеспечивающих люминесценцию некоторых бактерий, светлячков, червей, динофлагеллятов, ракообразных и медуз.

Илья Ямпольский с коллегами сумел открыть новые люциферины, в том числе обеспечивающие свечение грибов, расшифровать полный биохимический путь люминесценции, а затем — впервые в мире — методами генной инженерии полностью перенести этот биохимический путь, все необходимые гены, в растения. Так были созданы первые в истории светящиеся растения. Затем команда лауреата сумела увеличить светимость этих растений в тысячу раз и наладить коммерческое производство светящихся комнатных растений.

Однако этим заслуги лауреата не ограничиваются. Метод генноинженерной биолюминесценции с использованием системы люциферин/люцифераза уже широко применяется в биологии и биомедицинских исследованиях, при этом он имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными маркерами — флуоресцентными белками, поскольку не имеет фонового излучения и не фототоксичен.​

Более того, созданный метод переноса целых биохимических цепочек от одного царства к другому открывает дорогу к инженерии новых признаков в эукариотах, включая фиксацию атмосферного азота.