"В науке все как лягушки, которые наперегонки бегут от ужа"

Facebook
ВКонтакте
share_fav

Микробиолог  Константин Северинов, работающий одновременно в России и в США, рассказал Anews.com о том, что и зачем изучают микробиологи, чем отличается труд западного ученого от труда российского, а также о том, почему научная работа ничего никому не должна.

Константину Северинову 48 лет, он доктор биологических наук, профессор Сколковского института науки и технологий и университета Ратгерса (США), заведующий лабораториями в Санкт Петербургском политехническом университете им. Петра Великого, Институте молекулярной генетики РАН и Институте биологии гена РАН.

«Чтобы общаться друг с другом, бактерии используют антибиотики»

— Как бы вы могли охарактеризовать то, чем занимаетесь?

— Удовлетворением собственного любопытства и изучением бактерий. Причем, делаю это всю свою сознательную научную жизнь. Мне интересно, как бактерии взаимодействуют друг с другом и с вирусами, которые их заражают. Мы изучаем это методами молекулярной биологии, генетики, биохимии, геномики и биоинформатики. И любыми другими методами, которые оказываются подходящими.

Чтобы «общаться» друг с другом, бактерии используют различные химические вещества, в частности, те, которые мы называем антибиотиками. И если нам они нужны для решения каких-то своих конкретных задач, например, лечения бактериальной инфекции, то им — чтобы застолбить территорию, прогнать чужаков и заполучить себе в распоряжение источник пищи. То есть, это инструмент борьбы за существование.

«В нашем случае Касперского нет, а есть дарвиновская эволюция»

С вирусами другая ситуация. Это генетические паразиты, которые могут войти в клетку и использовать ее синтетические возможности для того, чтобы создать больше вирусов. Компьютерные вирусы очень похожи на обычные и работают по той же схеме. Они очень разнообразны и поскольку сами пока еще не умеют эволюционировать, есть люди, которые их придумывают, и люди, такие, как Касперский, которые ищут способы борьбы с ними.

В нашем случае Касперского нет, а есть дарвиновская эволюция. Tе бактерии, которые не научились бороться с вирусами, вымерли, не оставив потомков. И наоборот, вирусы, которые не умеют ответить на новшества бактериальной защиты, тоже неизбежно вымрут. Тем не менее, наша планета буквально кишит разнообразными бактериями и их вирусами, которые каким-то образом нашли способы относительно безбедного существования друг с другом в условиях непрекращающейся «гонки вооружений».

Изучать результаты этой гонки интересно, а иногда даже полезно. Хороший пример – разворачивающаяся на наших глазах CRISPR-революция в биомедицине. С одной стороны, CRISPR — это системa иммунитета бактерий для борьбы с вирусами, с другой, ученые недавно научились использовать это бактериальное «изобретение» для геномного редактирования, лечения генных болезней, в перспективе — рака.

«Утверждение "работа что-то должна" в корне неверно»

— Должна ли такая работа не только удовлетворять любопытство, но и нести практический смысл?

— Я наибольшую часть своей сознательной научной жизни работаю в США и по крайней мере в университетской среде утверждение, что "работа что-то кому-то должна", там считается неверным. Научная работа должна быть оригинальной, интересной, она должна двигать границы познания безотносительно каких-то полезностей. Но расширение этих границ в будущем позволит кому-то, почти наверняка не автору исходного исследования, использовать это знание. Ну, или не позволит.

Но общее увеличение знания, в случае моей науки о живом, безусловно, ответственно за прогресс медицины, сельского хозяйства и многих других областей. Так что, в целом ученые не самые бесполезные члены общества, несмотря на то, что критерий пользы для большинства из них не главный.

Моя лаборатория в США финансируется Национальными институтами здоровья США, крупнейшей организацией мира, поддерживающей биомедицинские исследования с бюджетом около $32 млрд в год. Официальная цель Национальных институтов здоровья — повышать качество жизни и медицинского обслуживания американского народа. Но практическая польза не является критерием моей работы — если бы вопрос был только в ней, то все изучали бы только рак, СПИД и, может быть, вирусный гепатит. Тысячи лабораторий, включая мою, десятилетия поддерживаются несмотря на то, что их работы не имеет практического выхода.

Мы, например, изучаем бактерии, причем, не патогенные. Но изучая такие бактерии в качестве модельных организмов, можно найти какие-то моменты, которые окажутся общими и у них, и у слона, а значит и у человека. В биологии, в отличие от других наук, очень важен объект исследования, важно изучать самых разных букашек-таракашек, а в нашем случае — бактерий.

Ведь Мендель сделал свои замечательные открытия в генетике, потому, что работал с горошком. Если бы он работал, скажем, с одуванчиком, то законов наследственности он бы не открыл, не потому, конечно, что одуванчик им не подчиняется, а потому, что на нем их сложно продемонстрировать.

Другой пример — открытие фермента теломеразы, за которое дали Нобелевскую премию, этот фермент теперь очень важен для диагностики рака и разработки противораковых лекарств. Этот фермент настраивает концы хромосом. Он был открыт и охарактеризован ученым, который не занимался онкологией, он изучал инфузорий. Оказалось, что в них просто очень много этого фермента.

«Западная наука на два порядка больше российской»

— Сейчас вы работаете и в США, и в России, как вы можете охарактеризовать особенности научной деятельности на Западе и у нас? Насколько российская модель ушла от советской?

— К сожалению, очень недалеко ушла. Западная наука отличается, прежде всего, удобством и открытостью. В мире постоянно проходит масса конференций и школ, не официозных посиделок, где большие начальники собираются про деньги поговорить друг с другом, а по-настоящему полезных научных обсуждений. И у западных ученых, включая аспирантов, есть возможность туда приехать, пообщаться, обсудить свои результаты, услышать неопубликованные результаты коллег, договориться о совместных исследованиях за кружкой пива — это на самом деле очень важно.

У среднего российского ученого возможности такой подвижности очень ограничены. Ведь подавляющее большинство таких конференций происходят в США или странах Европейского Союза. Россиянам нужно получать визу, это все очень затягивает, особенно для ученых из провинции. Западным коллегам визы не нужны, у них в принципе уровень мобильности выше.

Второе — это удобство доставки реагентов и оборудования. Там ты чувствуешь себя частью хорошо сотканного ковра, тебе не нужно иметь у себя в лаборатории какие-то дорогущие инструменты, потому, что всегда есть возможность отправить материалы и провести исследование у коллег за бесплатно, или заплатить в общем-то небольшие деньги и воспользоваться услугами специализированных сервисных фирм.

Российские ученые не могут этого сделать, официальных способов воспользоваться научной инфраструктурой за границей у них нет – приходиться, как всегда, выкручиваться и хитрить, таскать какие-то образцы или реагенты туда-сюда в самолете или плюнуть и не делать каких-то нужных экспериментов.

Зарубежная наука, западная, японская, и китайская на два порядка больше российской. Это значит, что вероятность найти за границей человека, который интересен вам или которому интересна ваша работа, гораздо больше, чем обнаружить российского коллегу. Прибавьте отсутствие виз и удобство финансирования. Его, конечно, очень сложно получить, но, если вы его имеете, вы можете его использовать эффективно, сообразно логике вашей научной работы и мгновенно получаете необходимые ресурсы и реагенты.

В России с этим беда: деньги получить сложно и это нормально, но потратить их с толком на научные исследования еще сложнее, что совсем ненормально.

— Не этим ли объясняется, что российские фармкомпании создают свои исследовательские подразделения, скажем, не в Ярославле, а в Калифорнии?

— Под Ярославлем как раз что то теплится… Ну а так, конечно, зачем создавать себе сложности там, где их можно избежать? В Калифорнии удобнее и эффективнее. Наука и так сложная вещь, вы ищете то, чего не знаете, пытаетесь создать что-то новое в условиях жесткой конкуренции.

Так не лучше ли сосредоточиться на борьбе со своими ошибками и неправильными идеями, а не на том, что у вас пробирок нет, а очередное дурацкое требование от финансистов запрещает вам тратить средства полученных вами грантов так, как вы считаете нужным?

«Вообще, в науке все завязано на везении»

— Чем отличаются ваши исследования от исследований, которыми занимаются фармацевтические компании?

— Это совершенно другая работа, потому, что мы находимся в состоянии свободного поиска. Вот, например, геномное редактирование CRISPR, о котором я упоминал. Сначала эта система была открыта именно, как система бактериального иммунитета против вирусов. Затем двумя девушками, Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпентье было показано, как ее можно было бы использовать для редактирования генов. Но именно принцип, а не практический способ применения. Затем Фенг Жанг показал, что действительно можно редактировать гены клеток млекопитающих. После этого, потенциал этой системы для лечения генных болезней стал понятен каждому, стали как грибы расти компании, открылось крупное финансирование от венчурных капиталистов.

А дальше, с моей точки зрения и с точки зрения многих ученых, начинается крайне нудная работа по поиску того, как именно сделать из этого работающее безопасное лекарство и какую болезнь следует пытаться вылечить первой. Это гораздо более денежное занятие, поскольку зарплаты в фармацевтике выше, чем в университетах. И там, конечно, надо исхитриться, чтобы конкретный CRISPR-белок заработал именно так как надо, нужно решить массу сложных и важных задач, но это именно доводка, работа над проектом со строго определенной целью и ожидаемым результатом. Если результата нет, проект закроют, начнется другой, возможно, совершенно не связанный с предыдущим. С наукой не так, многие изучают один и тот же объект всю жизнь, ведь окончательных ответов ни на один научный вопрос нельзя получить, это процесс, а не проект.

Но и в университетской науке, и в R&D исследованиях в фарме очень многое завязано на везении. В обоих случаях очень жесткая конкуренция. Но все равно работа ученого в фармацевтике — это доводка того, что уже кем-то было открыто. Хотя такая работа, конечно, не отрицает возможности того, что в ее процессе не будет найдено что-то совершенно неожиданное.

«В науке все как лягушки, которые наперегонки бегут от ужа»

— То есть, есть теоретики, которые получают некий результат, причем, совершенно случайно, придумывают ему применение, а потом приходят прикладники и делают из него молекулу, лекарство или что-то еще, имеющее конкретное применение?

— Не совсем так. Объясню на примере теломеразы. Из теоретических соображений стало понятно, что концы хромосом при делении должны укорачиваться. Раковая клетка делится бесконечное количество раз, но ведь такого не должно быть, потому, что ее хромосомы должны исчезнуть. Теперь мы знаем решение этого парадокса – в раковых клетках повышенное количество теломеразы, которая активно препятствует укорачиванию хромосом. Но даже в раковых клетках теломеразы не настолько много, чтобы выделить ее в чистом виде и изучить ее свойства.

Инфузория – это огромный одноклеточный организм, который можно увидеть невооруженным глазом. Природа сделала так, что хромосом в инфузории очень много, потому, что она должна иметь достаточное количество копий генов, чтобы обеспечить гигантскую клетку белками. Раз хромосом много, то и теломеразы много. Теломеразу выделили именно из инфузории и это оказалось почти что случайностью. Ее выделили не для того, чтобы бороться с раком. А само объяснение про то, почему хорошо выделять теломеразу из инфузорий, это объяснение «задним числом», оно не играло никакой роли при проведении первых исследований.

Зато после того, как фермент был выделен и изучены его удивительные свойства, даже ученый-онколог поймет, что это имеет к нему отношение и выделит подобный фермент из раковой клетки. А потом придут какие-нибудь прикладники для конкретной работы, создания диагностикумов и т. д. 

Просто наша наука устроена таким образом, что в ней все как лягушки, которые наперегонки бегут от ужа. Они постоянно сморят, а как там остальные? И если одна вдруг вырвалась вперед, сделала открытие, то все остальные тоже могут ускориться, используя ее результат в своей работе — методологический ли он или фундаментальный, не важно. Для этого и существуют научные журналы – огромная ярмарка, где мы сообщаем друг другу о полученных результатах и каждый, кто прочитал статью, может использовать полученные сведения в своей работе.

«Большинство лабораторий активно делают вид, что занимаются полезными вещами»

— А зачем бегут, какова цель?

— Самое главное, мы любим это дело, заниматься наукой. Вот и вся первичная, самая главная мотивация. Бежим мы все, во-первых, потому, что хотим быть первыми, открытие делается один раз, потом про него уже можно прочесть в журнале или учебнике. А во-вторых, потому, что у всех нас есть необходимость в финансировании для проведения своих исследований. Время финансово независимых ученых аристократов, если оно когда-то и было, прошло. А финансирование зависит от того, какие результаты ты получаешь. Это наш уж, который подгоняет не хуже научного интереса. Часто происходит подмена понятий и тот, кто получает больше денег, начинает считаться лучшим ученым. Это, конечно, неправильно, но это есть и на Западе и в России.

Большинство таких обеспеченных лабораторий активно делают вид, что они занимаются полезными вещами и в ближайшее время что-нибудь революционное создадут — какое-нибудь лекарство, средство от старения и т. д. Эти обещания почти никогда не сбываются, но факт остается фактом: тот, кто не может добыть денег для проведения своих исследований, перестает быть ученым.