День города

Мы в соцсетях:    fb  vk 

Изучают геном человека и спасают урожай: чем живут ученые ННГУ?

Для многих из нас ученые – это либо люди прошлого, смотрящие на нас со страниц школьных учебников, либо почти инопланетяне, занятые какими-то отвлеченными исследованиями, имеющими мало общего с нашей повседневной жизнью. Так ли это на самом деле и над какими исследованиями сейчас трудятся нижегородские ученые, мы попросили рассказать проректора по научной работе Национального исследовательского Университета Лобачевского профессора Михаила Васильевича Иванченко.

– Михаил Васильевич, Университету Лобачевского уже больше 100 лет. Расскажите нашим читателям, как складывались традиции научного поиска в ННГУ?

– Университет Лобачевского всегда являлся не только образовательным центром Нижегородской области, центром профессиональной подготовки молодежи, но и центром академической жизни региона тоже. Вся жизнь ННГУ тесно связана с научными исследованиями в самых разных направлениях, поэтому неслучайно он сейчас носит статус исследовательского университета. Еще в ХХ веке университет определял научную и индустриальную жизнь нашего города в области физики и химии. Выпускниками нашего университета были созданы два мощнейших института, вошедших в структуру Российской академии наук. Это Институт физики микроструктур (ИМФ РАН) и Институт прикладной физики (ИПФ РАН) – мощнейшие исследовательские центры, признанные во всем научном мире. И думаю, далеко неслучайно, что А. М. Сергеев, выпускник Университета Лобачевского, долгие годы работавший в ИПФ РАН, в 2017 году был избран президентом Российской академии наук. У нас была сформирована и сильнейшая школа радиофизики, волновой физики. Наш город еще в советское время стал центром оборонной промышленности в сфере радиоэлектроники.

Еще одна интересная и значимая сторона научной деятельности университета – сотрудничество с Российским федеральным ядерным центром в Сарове, расположенным в нашем регионе. Уже около 50 лет ННГУ готовит кадры для него кадры. Многое сделал для установления этих связей тогдашний ректор Горьковского государственного университета А. Г. Угодчиков. Сейчас совместно с РФЯЦ у нас идут совместные исследования в области как цифровых технологий и математического моделирования, так и механики и расчетов прочности различных конструкций. В конце прошлого года на базе ННГУ было открыто 63-е отделение РФЯЦ, где решаются задачи развития программного пакета «Логос», разработанного саровскими специалистами. Совместно с сотрудниками университета создана лаборатория, на базе которой идет и подготовка кадров для РФЯЦ – можно сказать, что наши студенты обучаются буквально на «переднем крае» современной науки и технологий.

Одно из хорошо развитых направлений работы ННГУ – это исследования в области химии. Именно на нашей базе возникли два химических института РАН: Институт металлоорганической химии им. академика Г. А. Разуваева и Институт химии высокочистых веществ им. академика Г. Г. Девятых. Академики Г. А. Разуваев и Г. Г. Девятых в свое время возглавляли профильные кафедры органической и неорганической химии химического факультета нашего университета. Научные направления этих институтов и кафедр химического факультета связаны не только с развитием фундаментальной химии, но и традиционно ориентированы на индустрию региона: химические предприятия Дзержинска («Капролактам», «Оргстекло», Институт азотной промышленности), разработку материалов для оптической связи, высокочистых веществ для электроники и оптических окон.

ННГУ является классическим университетом, здесь формируется особая интеллектуальная среда, научные исследования ведутся практически во всех отраслях современной науки, в том числе и социально-гуманитарных. Студенты всех факультетов ННГУ имеют возможность получить навыки исследовательской работы и опыт настоящего научного поиска, так как в классическом университете, согласно идеальной модели Гумбольдта, образование должно идти рука об руку с исследованием.

 

– А какой, на ваш взгляд, самый яркий пример развития на базе университета современных научных направлений?

– Интересный опыт получился у нас с математикой и информационными технологиями. Ведь что произошло на наших глазах? Нижний Новгород превратился, образно говоря, в одну из IT-столиц России. Компании-лидеры мировой IT-индустрии открывают у нас свои офисы. Происходит это потому, что в нашем городе есть необходимый кадровый потенциал. Он появился не на пустом месте, причем основная масса будущих IT-специалистов учится в ННГУ. Так университет влияет на город, трансформирует его.

Но нельзя сказать, что мы просто учим ребят программировать. В ННГУ достигнут очень высокий уровень фундаментальных и прикладных исследований в области математики и информационных технологий. Сейчас, например, мы выиграли грантовый конкурс и получили финансирование на исследования в области искусственного интеллекта – 300 млн рублей на три года. В этом конкурсе, проходившем по всей России, было поддержано всего 41 из примерно 400 поданных заявок. Конкурсный отбор был очень жестким. В число победителей помимо институтов РАН вошли всего четыре университета – это МГУ, МАИ, РНИМУ им. Пирогова и ННГУ.

Еще одно направление, которое университет сейчас активно развивает, – это биомедицина. В Нижегородской области в настоящее время нет ни одного института РАН в этом направлении, поэтому все исследования проводятся на базе ННГУ. Лет 10–12 назад, в том числе при участии уже упомянутого А. М. Сергеева, было принято стратегическое решение развивать в университете именно биомедицинское направление, принципиально междисциплинарное. Сейчас у нас в этой сфере ведутся исследования в области здорового старения и активного долголетия, ориентированные на самые высокие технологии, в том числе секвенирование (общее название методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле.Авт.) ДНК, эпигенетические исследования.

Совместно с Институтом прикладной физики у нас был создан международный исследовательский центр фотоники, где сейчас ученые ННГУ проводят исследования в области биофотоники (взаимодействие между электромагнитным излучением и биологическими материалами, включая ткани, клетки, молекулы в живых организмах). С помощью света и оптики ученые изучают живые клетки, наблюдают их жизнь в режиме реального времени, ищут способы воздействовать на них светом, чтобы управлять функциональными процессами внутри клетки. Параллельно решаются задачи обработки изображений: мы видим ткани, но этого мало: мы должны понимать, что там происходит. Просто смотреть глазами – долго и не слишком информативно, поэтому нашими учеными разрабатываются методы компьютерного зрения и искусственного интеллекта. Они позволят быстро находить те особенности и изменения, которые человек искал бы год и, возможно, пропустил бы.

 

– И все-таки какое влияние оказывает работа и результаты исследований на нашу обычную жизнь?

– Мы активно участвуем в проекте правительства России по привлечению к сотрудничеству ведущих специалистов с мировым именем. Самый яркий пример – создание лаборатории экстремальных световых полей под руководством ведущего ученого Жерара Муру, впоследствии – лауреата Нобелевской премии по физике за 2018 год за исследования в области лазерной физики и фотоники.

Из самых свежих примеров: в 2018 году под руководством ведущего геронтолога Клаудио Франчески была создана лаборатория, специалисты которой заняты поиском генетических факторов риска раннего старения и развития возрастных заболеваний, а также поиском защитных факторов, которые способствуют долгожительству.

Изначально она задумывалась как лаборатория по анализу уже собранных данных, ведь получение любых биомедицинских данных – это результат очень дорогих и долгих исследований. Надо сказать, что в США и европейских странах исследования в области здорового старения, генетики и эпигенетики (изменения активности генов в процессе развития организма, при которых структура ДНК остается прежней) начались лет 10–15 назад. И там есть уже целых ряд опубликованных работ на эту тему, есть даже биобанки. У нас подобного пока нет. Но через год после начала этой работы мы поняли, что нам неинтересно просто анализировать полученные где-то и кем-то данные. Мы решили, что хотим проводить наши собственные исследования для нашей популяции. Так в ННГУ были начаты первые в России исследования в области эпигенетики старения. К настоящему времени мы уже собрали свой биобанк, получили первые результаты исследований и сейчас их анализируем. Пока можно сказать, что наши ученые не увидели каких-то серьезных отличий в геномах россиян и европейцев, американцев или японцев. Следовательно, хотя продолжительность жизни в России существенно меньше, чем в странах Европы, США или в Японии, но все мы люди, и связано это не с разным генотипом, а скорее с влиянием социальных факторов. Что подтверждается имеющимися данными о том, что когда качество жизни в нашей стране подросло, увеличилась и средняя продолжительность жизни россиян.

Как еще генетические изыскания влияют на нашу жизнь? Сейчас стали популярны генетические тесты для определения предрасположенности к различным заболеваниям. Но на какой вопрос не отвечают эти исследования? Давая информацию о факторах риска, они ничего не скажут о том, будет ли у человека какое-то заболевание непременно или эти риски на протяжении жизни никак не скажутся. Ведь наличие генетической предрасположенности не означает, что у вас непременно разовьется то или иное заболевание.

Например, профессор Клаудио Франческо рассказывает, что в Италии проводили исследования ДНК у людей, которым исполнилось 100 лет, там таких живет достаточно много. И увидели, что у многих из них есть генетическая предрасположенность к ожирению, но они вполне себе стройные и худощавые. То есть генетический риск – это не приговор. И на самом деле понятно почему. Столетний человек – тот, кто родился в первой трети ХХ века, и его активный возраст пришелся примерно на 1950–1960-е годы, когда Италия была не самой богатой страной, там были не самые лучшие условия для жизни, заработать ожирение было непросто. Вот яркий пример того, что одно дело – предрасположенность, а другое – что происходит с человеком на самом деле.

Другая интересная задача, над которой мы сейчас работаем, – это развитие агротехнологий. Для агропромышленности важна умелая и научно обоснованная ранняя диагностика тех изменений, что происходят с растениями. Они могут быть связаны с патогенами, с недостатком или избытком влаги, с другими факторами. Желательно это делать не в режиме обхода полей, потому что это долго, сложно и не всегда возможно. Полевой обходчик скажет главному агроному, что что-то пошло не так, когда будет уже поздно. Мы же хотим отследить эти изменения и понять, насколько здоровым является растение, по анализу спектра электромагнитного излучения от его листьев. Так можно увидеть ранние стадии повреждения растений каким-либо патогеном и обратить внимание на участок поля или растения, высаженные в теплице, а затем принять необходимые меры по спасению будущего урожая.

Еще один наш текущий проект, ставший следствием сотрудничества с РФЯЦ в Сарове, это исследование прочности материалов и устойчивости конструкций в нашем НИИ механики. Там создана уникальная лаборатория, в которой проводятся испытания материалов на разные нагрузки. Мы исследуем, как меняются свойства материалов под воздействием статической (под давлением, изгибом или другой деформацией) и динамической (например, когда на большой скорости предмет сталкивается с каким-то препятствием) нагрузки. Вот, допустим: летит самолет, в его двигатель попадает птица, в двигателе ломается одна из лопастей. Этот кусок металла отлетает и ударяется в фюзеляж самолета. И вот вопрос: какой удар на такой большой скорости способен вынести материал, из которого изготовлен самолет? Это важно, ведь когда у самолета в воздухе ломается двигатель, он может долететь на втором двигателе, и даже если отказали оба, может планировать на землю. А вот если такой осколок пробьет топливный бак самолета – ситуация сразу станет гораздо хуже. Значит, этого случиться не должно. И для решения этих практических задач трудятся ученые в нашей лаборатории.

Беседовала Ольга Маркичева

Фото предоставлены пресс-центром ННГУ

  • 096 (1606) 18.11.2020

Дата публикации

« Ноябрь 2020 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30            

Свежий номер

Свежий номер

099 (1609) 25.11.2020
Все видео


Партнеры


год2020 gosu

© 2020  Еженедельная городская газета "День города. Нижний Новгород"    support@dengoroda-nn.ru