Звездам не дают работать

Наши соотечественники, двигающие большую науку за рубежом, согласились участвовать в суперпроекте — создании центра «Бионанофизика» на базе МФТИ. Но пока проект буксует

.

В 2007 году в журнале Science вышла сенсационная статья — ученым из США удалось расшифровать структуру мембранного белка рецептора адреналина, принадлежащего к самому большому классу мембранных белков, отвечающих за ключевые функции клеток. Этого события давно ждали медицина и фарминдустрия — почти для 60% производимых в мире лекарств мишенью являются именно эти рецепторы. Объем рынка таких препаратов оценивается в 40 млрд долларов

• Определить структуру этих рецепторов первыми стремились многие ведущие научные центры и крупнейшие фармацевтические компании мира. Эту многолетнюю гонку в итоге выиграл Вадим Черезов с коллегами из исследовательского института SCRIPPS и Стэнфордского университета. Черезов — выпускник МФТИ, а сейчас профессор SCRIPPS, ведущей научной организации США в области структурной биологии. Именно его имя стоит первым в перечне авторов этого открытия.

Но наша история не очередной плач по поводу того, что талантливые ученые продолжают уезжать из России, чтобы двигать науку на Западе. Наша история — о том, как с их помощью российская наука может быстро подключиться к самым перспективным исследованиям науки мировой, причем не на вторых ролях, а в качестве полноценного игрока — вложив в общее дело свои уникальные идеи, подходы и наработки.

• Как вскочить не в последний вагон, а сразу в локомотив мировой науки, придумали в МФТИ. Если бы инициаторам этого проекта удалось реализовать свою затею, Россия уже участвовала бы сразу в нескольких самых «горячих» научных проектах современности, и в первую очередь в исследованиях Вадима Черезова, который со своими американскими коллегами продолжает изучать структуру GPCR-рецепторов (так называется класс мембранных белков, к которому принадлежит уже расшифрованный адреналин) в разных функциональных состояниях. Специалисты утверждают, что работа этого коллектива ученых тянет на Нобелевскую премию.

Из Долгопрудного на мировой уровень

За 60 лет существования МФТИ выпускники этого вуза изменили лицо многих отраслей промышленности. «Физтех — один из первых в перечне вузов мира, оказавших заметное влияние на развитие мировой промышленности. Возьмем, к примеру, телекоммуникации. Станислав Черников, Аркадий Шипулин и Павел Мамышев, вице-президент американской компании Mintera, — это имена тех, кто участвовал в развитии современной телекоммуникационной индустрии. Все они физтехи», — утверждает Ильдар Габитов, профессор Университета Аризоны (США).

Ильдар Габитов

Ильдар Габитов, профессор Университета Аризоны (США), один из ведущих в мире теоретиков в области метаматериалов: «Мы сотрудничали и будем сотрудничать с Россией — мы же все отсюда!»

Система отбора самых способных ребят со всей страны — посредством олимпиад и заочных физматшкол — сохранилась. Так что Физтех по-прежнему собирает лучших студентов. Чтобы дать этой талантливой молодежи шанс оставить свой след в развитии мирового НТП, Михаил Трунин, новый декан факультета общей и прикладной физики (ФОПФ), и его коллеги пришли к идее создания внутривузовского научно-образовательного центра. Центр призван объединить образовательный процесс с научными исследованиями и отчасти заменить собой отставшие от жизни базовые научные организации.

«Опираясь на мощную подготовку студентов, мы хотим поставить здесь, на Физтехе, самые современные научные направления, которые в России развиты пока слабо; включиться в самые перспективные исследования и, привлекая работающих в стране специалистов и наши научные связи за рубежом, попытаться прорваться на мировой уровень», — так Михаил Трунин формулирует масштабную задачу, которая стоит перед центром.

Авторы инициативы заложили в свой проект все по высшему разряду. В структуре центра «Бионанофизика» должны быть созданы современные лаборатории западного типа по нескольким научным направлениям — от биофизики и биотехнологий до физики наноматериалов. Руководить этими направлениями приглашены признанные в мире научные лидеры, главным образом из числа российских ученых, работающих за рубежом. Замысел состоит в том, чтобы именно эти выдающиеся личности поставили на ФОПФе первоклассную науку и стали наставниками молодежи. Чтобы именно они передали молодому поколению российских ученых не только новейшие знания, но и накопленный на Западе практический опыт в области научного эксперимента. И наконец, исследования должны вестись на самом современном оборудовании. А чтобы получить доступ к такому оборудованию на Западе, на ФОПФе придумали интересную для диаспорян схему сотрудничества.

В команде — только лидеры

Передавать знания студентам и аспирантам ФОПФа и руководить исследованиями в центре будут только лучшие в своих областях специалисты, ведущие ученые мирового уровня. Таков первый столп, на котором стоит центр «Бионанофизика».

«Развивать научное направление могут только лучшие его представители. И вести за собой других могут тоже только лучшие», — уверен Михаил Трунин, сам успешный ученый, доктор физико-математических наук, руководитель одной из лучших в мире лабораторий по электронной кинетике — в Институте физики твердого тела РАН в Черноголовке.

Технологию поиска и отбора лучших на ФОПФе разрабатывали и отлаживали «с колес». Первым делом инициаторы проекта обратились к знакомым выпускникам Физтеха из числа диаспорян, благо некоторые из них достигли выдающихся успехов и сами удовлетворяют критерию «лучшие». Идея захватила многих. И на следующем этапе к поиску научных лидеров для него активно подключились сами диаспоряне — каждый из них отлично знал, кто чего стоит в своей и соседней научной области. Так, по цепочке, через научные и личные связи инициаторы проекта нашли в разных странах несколько десятков наших соотечественников, которые изъявили готовность помогать начинанию Физтеха.

• Вадима Черезова в проект пригласил выпускник ФОПФа и один из главных идеологов концепции центра «Бионанофизика» Валентин Горделий, профессор Университета Аахена (Германия) и руководитель сразу двух лабораторий — в Институте структурной биологии и биофизики Юлихского исследовательского центра (Германия) и в Институте структурной биологии в Гренобле (Франция).

«Вадим сначала был моим дипломником, потом аспирантом, потом научным сотрудником в моей группе в лаборатории нейтронной физики в ОИЯИ (Объединенный институт ядерных исследований, г. Дубна. — “Эксперт”). В середине девяностых Вадим был вынужден уехать в США, чтобы не утратить возможности развиваться как ученый. Сейчас у него один из самых высоких индексов цитирования во всей биологии, — рассказывает Валентин Горделий. — Мы с Вадимом никогда не теряли связи. Узнав об идее создания центра “Бионанофизика”, он с радостью согласился сотрудничать».

Валентин Горделий

Валентин Горделий, профессор университета Аахена (Германия), авторитетный в мире специалист в области биофизики клеточных мембран: «Нужно не растерять запал, который появился у людей, собравшихся вокруг Бионаноцентра. Это уникальная ситуация. Если ею не воспользоваться, будут потеряны колоссальные возможности»

А Ильдар Габитов из Аризоны, тоже активно включившийся в проект ФОПФа, порекомендовал целую группу наших выдающихся соотечественников из Birck Nanotechnology Center Университета Пурду — ведущего американского нанотехнологического центра: Александру Болтасеву, Владимира Драчева и Александра Кильдишева.

«Это мировые лидеры в области создания наноматериалов с отрицательным показателем преломления. Они умеют изготавливать образцы с таким показателем преломления для любой частоты видимого диапазона спектра. Кроме них такого не умеет делать никто, — представляет коллег Ильдар Габитов. — Методика измерений для этих экспериментов была разработана в значительной степени Владимиром Драчевым. Володя — ведущий специалист в области физического эксперимента на уровне наноструктур. С его помощью мы рассчитываем поставить и развивать в нашем центре экспериментальные исследования свойств наноматериалов в оптической области спектра».

Еще одного экспериментатора в «сборную» центра — Алексея Гришина — Валентин Горделий нашел во Франции. Гришин, сотрудник Университета Фурье, продвинулся дальше многих в разработке и использовании спектроскопии одиночных молекул — нового и очень перспективного исследовательского метода.

«Спектроскопия одиночных молекул — это метод, который открывает огромные возможности и в биологии, и в наноматериалах. Он позволяет наблюдать за жизнью и взаимодействием молекул внутри клетки, а это, в свою очередь, позволяет вывести на новый уровень медицинскую диагностику. Мы хотели, чтобы это стало важным методическим направлением и в центре “Бионанофизика”, — рассказывает Валентин Горделий. — И вот в Гренобле от французских коллег я узнаю, что Леша Гришин — методист фантастический. Он сейчас работает над важными задачами — рак, нейродегенеративные болезни. Я с ним встречаюсь и понимаю, что он именно тот, кто нам нужен. И он готов работать с нами. Так что теперь у нас есть серьезный специалист, с которым мы можем развивать это направление».

Экспериментаторы представляют для центра «Бионанофизика» особую ценность. Инициаторы проекта рассчитывают, что мастера научного эксперимента дополнят своими умениями немалый потенциал наших теоретиков, которые в ряде областей сумели сохранить позиции лидеров. История науки свидетельствует, что связки сильных теоретиков с талантливыми экспериментаторами выстреливают подчас очень мощно. Вот и на площадке физтеховского центра могли бы совместно поработать выдающиеся теоретики в области наноматериалов — Ильдар Габитов, который живет в США, его коллега Андрей Маймистов, профессор МИФИ, и Андрей Сарычев, главный научный сотрудник Института прикладной и теоретической электродинамики. Сарычев — один из самых сильных в мире специалистов по плазмонной физике композитных наноматериалов, он, кстати, недавно вернулся в Россию из Штатов. А Алексей Гришин с его большим опытом в спектроскопии одиночных молекул помог бы им точно «увидеть» все уникальные особенности наноструктур, которые будут сконструированы по их «проектам».

Показательно, что «играть за ФОПФ» согласились не только выпускники МФТИ. Так, Алексей Гришин закончил МИФИ. А Михаилу Трунину с подачи Ильдара Габитова удалось увлечь идеей центра еще одного нефизтеха и потенциального претендента на Нобелевку — Владимира Шалаева, руководителя лаборатории метаматериалов в Birck Nanotechnology Center.

«Birck Nanotechnology Center Университета Пурду — это один из самых крупных в Америке научных центров по нанотехнологиям с лучшим в мире оборудованием, — комментирует Ильдар Габитов. — А Володя Шалаев там самый главный человек по метаматериалам». Владимир Шалаев является организатором и научным лидером группы Болтасева—Кильдишев—Драчев, которая держит мировое лидерство.

Помимо диаспорян инициаторы создания центра пригласили в свой проект и тех наших научных светил, которые никуда не уезжали. И они пришли. Дал согласие сотрудничать, в частности, Алексей Оловников, биолог-теоретик, ведущий научный сотрудник Института биохимической физики им. Н. М. Эммануэля РАН, который еще в 1971 году первым в мире высказал предположение о роли особого фермента теломеразы в процессе старения живой клетки. Алексей Оловников, вклад которого в науку, по мнению многих уважаемых ученых, достоин внимания Нобелевского комитета, согласился взять под свой патронаж организацию курса лекций по молекулярным механизмам старения — одному из приоритетных для центра «Бионанофизика» направлений.

• Меньше чем за год инициаторы проекта сформировали мощную многопрофильную команду. Их идея объединила ученых разных научных школ, которые сегодня работают на переднем крае мировой науки. Их уникальные знания и компетенции — почти залог того, что удастся получить прорывы на стыке научных областей. И судя по брошенным вскользь фразам, идеологи проекта не только знают, где ожидать таких прорывов, но и хорошо представляют себе, как их организовать.

Михаил Трунин

Михаил Трунин, декан Факультета общей и прикладной физики МФТИ, не побоялся научной конкуренции и сумел собрать вокруг себя действительно выдающихся ученых

• А общая сверхзадача проекта, ради которой приглашены столь выдающиеся личности, — приблизиться к пониманию процессов старения и развития раковых опухолей (ученые полагают, что у этих процессов могут быть общие механизмы) на молекулярном уровне. Предполагается, что основным инструментом для этого должна стать спектроскопия одиночных молекул. С ее помощью ученые надеются проследить за поведением отдельных молекул, что, по мнению идеологов физтеховского проекта, и должно дать ответы на большинство вопросов о механизмах, заложенных в нас природой.

Однако пока сама методика спектроскопии одиночных молекул не способна выполнить эту функцию. Развитию методики должны поспособствовать исследования той части команды проекта, которая отвечает за метаматериалы. Их задача — добиться усиления рамановского рассеяния (неупругое рассеяние фотона на молекулярных структурах, при котором фотон входит в резонанс с колебаниями самой молекулы), которое несет максимум информации о молекуле, до уровня чувствительности, достаточного для «прочтения» сигнала. Это, скорее всего, удастся сделать при помощи метаматериалов с отрицательным показателем преломления. К созданию таких наноструктур уже близки, в частности, Андрей Сарычев и Владимир Драчев. Используя эти искусственные материалы, можно будет снимать спектр рамановского рассеяния с одной молекулы.

Фабрика для российской науки

• Второй столп, на котором стоит проект команды Михаила Трунина, — международное сотрудничество, активное участие в поиске ответов на вопросы, будоражащие мировую науку. Концепция центра «Бионанофизика» предполагает, что каждая его лаборатория с самого начала будет работать в тесном контакте с зарубежными научными структурами — лидерами в своих областях.

Используя имеющиеся связи с учеными — выходцами из России, инициаторы проекта стараются наладить сотрудничество с зарубежными научными организациями так, чтобы по всем направлениям, которые планируется развивать в центре, получить доступ к современному дорогостоящему оборудованию — ресурсу, без которого крайне сложно осуществить задуманные прорывы.

«У нас есть идеи. Чтобы эти идеи реализовать, нам нужно очень дорогое оборудование. Но у нас в ближайшее время не появится миллиардных установок, таких, как, например, синхротрон последнего поколения. Однако мы можем использовать то, что есть на Западе, — объясняет суть идеи Валентин Горделий. — Помогут нам в этом в том числе наши соотечественники, которые работают там: благодаря их помощи мы сможем расширить экспериментальную базу и инфраструктуру наших исследований».

Владимир Шалаев

К примеру, в области изготовления и изучения нанокомпозитных материалов одно из лучших в мире оснащений — у Birck Nanotechnology Center, где первую скрипку в этой тематике играет Владимир Шалаев и его группа.

«Современная исследовательская фабрика для создания наноматериалов — это очень сложное и дорогое инженерное сооружение. Так, Birck Nanotechnology Center вместе с оборудованием стоит 250 миллионов долларов, — рассказывает Ильдар Габитов. — Технологическая часть фабрики представляет собой обособленное здание внутри самого центра — это особо чистые помещения с независимой подвеской, с контролем температуры и содержания пыли в атмосфере. Там у Шалаева студенты, главным образом китайцы, в скафандрах работают». Эта американская научная суперфабрика и китайцы в скафандрах уже могли бы работать совместно с командой Михаила Трунина, если бы не проволочки с запуском их инициативы.

• Когда и если она заработает, совместные с «фабрикой» проекты на начальном этапе, по замыслу инициаторов с ФОПФа, будут реализовываться по следующей схеме. Российская сторона займется разработкой концепций новых материалов и численным моделированием их свойств, то есть будет придумывать, как сконструировать новую структуру с желаемыми свойствами. А непосредственное изготовление образцов и экспериментальную проверку получившихся свойств возьмут на себя наши люди в Америке. К примеру, особые подложки с наноразмерными структурами из нескольких слоев золота и оксида кремния будет делать ведущий специалист Birck Nanotechnology Center профессор Александра Болтасева, выпускница ФОПФа, получившая в прошлом году учрежденную Данией премию для молодых ученых.

«Мы сейчас сильны только в моделировании. У нас пока больше ничего нет — ни технологии изготовления, ни приборной базы, — говорит Ильдар Габитов. — Поэтому в изготовлении наноструктур мы рассчитываем на помощь Саши Болтасевой, а в том, что касается измерения их параметров, — на помощь Володи Драчева».

После изучения свойств получившихся образцов теоретики скорректируют свои концепции и выдадут задание на следующий цикл изготовления и проверки новых структур. Так, за несколько итераций ученые получат то, что искали. В ходе подобных проектов студенты и аспиранты ФОПФа будут стажироваться на зарубежных «базах», как когда-то в ведущих академических институтах, — осваивать современное сложнейшее научное оборудование и практиковаться в новейших методиках исследований.

• Все говорит за то, что ведущие ученые из лучших научных центров мира заинтересованы в кооперации с центром «Бионанофизика». Так, Вадиму Черезову, чтобы не упустить лидерство в области GPCR-рецепторов, очень важны ноу-хау в методиках изучения мембранных белков, носителем которых в команде центра является Валентин Горделий. Он уже девять лет руководит исследованиями структуры мембранных белков — сначала в Германии, а сейчас во Франции. Валентину Горделию и его группе первыми в мире удалось установить, в частности, молекулярную структуру комплекса из двух мембранных белков, отвечающего за передачу внутрь клетки сигналов об изменении внешних условий.

Упущенные возможности

• Готовность участвовать в работе центра «Бионанофизика» изъявили уже больше трех десятков ученых — наших соотечественников, постоянно работающих за рубежом, и ведущих специалистов российских научных организаций. Другими словами, проект инициативной группы с факультета общей и прикладной физики МФТИ прошел самую жесткую международную экспертизу. Согласие стольких ученых с мировыми именами участвовать в этой затее трудно объяснить одной лишь ностальгией. Их живой отклик говорит о том, что сама затея стоящая.

ФОПФ затевал этот проект ради того, чтобы новым Черезовым и Болтасевым, выросшим из лучших студентов МФТИ, не пришлось уезжать из России, чтобы делать серьезную науку.

«До тех пор пока в России не будет мощных лабораторий, пока мы не откроем нашим выпускникам возможность работать в этих лабораториях, выезд за рубеж талантливых ученых будет оставаться нашим слабым местом, — подчеркивает Валентин Горделий. — Идея центра “Бионанофизика” как раз подразумевает, что молодые ученые, пройдя стажировку в лучших научных организациях на Западе, вернутся в Россию — у них будет возможность работать в этом центре. Мы придумали его именно для них».

Однако несмотря на то, что самое сложное уже сделано — блестящая команда собрана, проект бионаноцентра, официально образованного почти два года назад, до сих пор не может стартовать в полном объеме. Поначалу национальная инновационная система его вроде бы подхватила — проект получил финансирование, достаточное для оплаты работы исследователей (как российских, так и приезжающих из-за рубежа звезд) и зарубежных командировок. Выиграв конкурс научно-образовательных центров, который в этом году проводился в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», центр «Бионанофизика» располагает зарплатным фондом в 13,5 млн рублей и может открыть несколько временных позиций на три года (уже осталось два) — на столько рассчитан грант.

• Но второй необходимой для нормального функционирования центра составляющей — оборудования — проект не имеет. Как бы ни были отзывчивы наши соотечественники, работающие на западных суперфабриках, без собственного оборудования лаборатории центра не смогут выполнять свою часть совместных проектов, а значит, не станут ни серьезными партнерами для западных научных организаций, ни полноценными участниками мировых научных прорывов.

Инициаторы проекта рассчитывали приобрести оборудование на средства гранта, который МФТИ получил из госбюджета, выиграв конкурс на статус национального исследовательского университета. Однако деньги (всего 250 млн рублей, из которых центру было обещано 30 млн) пришли в МФТИ слишком поздно, чтобы приобрести и поставить импортное оборудование до 15 декабря текущего года, как того требует закон. Центр остался без оборудования еще как минимум на год.

«Россия уже могла бы работать с очень сильным американским институтом SCRIPPS, одним из мировых лидеров в биотехнологиях. А учитывая опыт нашей совместной работы с Вадимом, которого я знаю почти двадцать лет, это было бы исключительно глубокое и надежное партнерство. Я уверен, тесный человеческий контакт и сочетание наших с ним как у ученых сильных сторон позволили бы быстро продвинуться вперед на этом важнейшем сейчас для биологии и медицины направлении», — говорит Валентин Горделий.

Ольга Рубан

http://www.expert.ru/…yut_rabotat/