Взялись за живое. Физтех развивает life science.

Светящееся в темноте здание из стекла и бетона, похожее на огромный корабль, украсило кампус МФТИ сравнительно недавно — в прошлом году сюда переехала Физтех-школа биологической и медицинской физики, объединившая учебные и научные структуры, связанные с этой бурно развивающейся междисциплинарной областью знаний. В первый, самый сложный, год становления школы ее возглавлял Сергей ЛЕОНОВ, заведующий лабораторией разработки инновационных лекарственных средств и агробиотехнологий. 

До прихода в МФТИ С.Леонов четверть века проработал за рубежом — в различных университетах Швеции, США, Франции, а последние 12 лет — в фармацевтической фирме в Швеции, где изучал механизмы возникновения и развития болезни Альцгеймера и занимался созданием лекарств. Потом вернулся в Россию, три года трудился уже в российской фармацевтической компании. А четыре года назад его пригласили в МФТИ на должность заместителя директора по науке сначала БиоБизнес-Инкубатора, а впоследствии — Центра живых систем МФТИ. 

— БиоБизнес-Инкубатор был призван сблизить образовательный процесс и бизнес, дать возможность студентам и выпускникам МФТИ найти себя не только в науке, но и в предпринимательстве, связанном с науками о жизни (life science), — вспоминает Сергей Викторович. — В то же время в МФТИ уже существовал факультет биологической и медицинской физики (ФБМФ), ранее называвшийся факультетом молекулярной и биологической физики. Еще в начале 2000-х годов в МФТИ задумались о необходимости подготовки физиков со знанием медицины и биологии. Тогда академик Валерий Шумаков, известный врач-трансплантолог, выступил с идеей создания на Физтехе кафедры физики живых систем. Он осознавал четкую необходимость в моделировании систем искусственного кровообращения, имплантатов и трансплантатов, новых материалов для медицины. Нужны были исследователи, работающие на границе знания физики, математического моделирования, биологии, медицины. И кафедра, первая в России такого рода, была в МФТИ создана. В.Шумаков стал первым ее руководителем. Как дальше развивалась это направление, — история длинная и непростая. Тогда в стране многие физики и медики не воспринимали всерьез идею становления биомедицинского образования в техническом вузе. Но сегодня уже, пожалуй, ни у кого не вызывает сомнений, что бурно развивающейся современной медицине очень нужны специалисты — профессионалы не только в этой области, но и в физике, и в биологии. 

До создания физтех-школы факультет вел образовательную деятельность, а бизнес-инкубатор, связывая науку и бизнес, занимался созданием новых лабораторий в области физики живых систем. 

— Некоторые финансировались в рамках программы Минпромторга “Фарма-2020”. Мы также участвовали в ФЦП “Исследования и разработки”. В частности, здание, в котором сейчас размещается школа, было построено при поддержке Минпромторга и Минобрнауки. Потом появился Проект 5-100.

В Школу биологической и медицинской физики вошли два факультета МФТИ — ФМБФ и ИНБИКСТ (Институт нано-, био-, информационных, когнитивных и социогуманитарных наук и технологий), который находится на территории Курчатовского центра. Но в этом году ИНБИКСТ снова стал отдельной структурой МФТИ. И фактически наша школа сейчас состоит из одного факультета и более двух десятков лабораторий в области life science. Ведь основная ее идея — создание научных прорывных направлений, открытие новых лабораторий и передача свежих знаний студентам. Нормальная университетская идея — мы тут ничего нового не выдумали. У студентов теперь есть возможность рано определиться с траекторией своей подготовки, будет ли это кроме базового физтеховского трехлетнего образования, которым всегда славился МФТИ, биология или медицина, и выбрать перечень дисциплин, который ведет к заветной цели. 

— Сейчас стопроцентное трудоустройство выпускников факультета обеспечивают базовые организации, проводящие практику по магистерским программам, а также научные, медицинские, фармацевтические организации — партнеры образовательных программ. 

Но появляются новые работодатели. Мы ориентируемся на мировые тренды. По прогнозам рынки труда и технологий в ближайшие десятилетия будут развиваться по трем основным направлениям: Healthnet — рынок персонализированных медицинских услуг и лекарственных средств, обеспечивающих рост продолжительности жизни, получение новых эффективных средств профилактики и лечения различных заболеваний, Neuronet откроет новые возможности мозга человека и перспективы управления информационными системами с помощью нейросетей, и, наконец, Foodnet — это развитие агробиотехнологий, правильного персонифицированного питания, поиск дешевых натуральных источников сырья. 

Соответственно, исследования и образование в школе в основном развиваются по таким направлениям, как биоинформатика и биотехнологии, in silico дизайн лекарств, различные “омик”-технологии: коннектомика мозга, геномика, протеомика, метаболомика… Дальше — физика тела человека и животных, включая биоматериалы и искусственные органы, тераностику (терапия плюс диагностика), нейро- и кардиофизику, а также исследование механизмов старения. И, наконец, разработка современного оборудования и новых технологий медицинской диагностики, “умных” средств реабилитации больных, телемедицина.

Кроме того, школа предполагает создание стартапов студентами в случае, если у них есть предпринимательская жилка и своя идея. Видим свою задачу в том, чтобы дать им знания, необходимые для того, чтобы они могли эту идею реализовать, если она имеет какое-то практическое приложение. 

— Их число постоянно меняется. На базе бизнес-инкубатора и ФБМФ было около 20, в течение четырех лет мы вышли на уровень 26-28. Каждый год какие-то закрываем, какие-то открываем.

— За недостаточную эффективность. Есть определенные критерии ее оценки: количество и уровень публикаций, количество привлеченных штатных научных сотрудников, самостоятельно привлеченных средств и т.д. 

— Год всего прошел, так что трудно сказать. Были интересные работы по старению, опубликованы статьи в журналах Science и Nature. Можно отметить также исследования совместно с ГНЦ ФМЦ имени А.И.Бурназяна — о последствиях воздействия различных доз радиации на стволовые клетки. 

— Да, это так, но мы работаем все время в тесном контакте. Центр старения — в другом корпусе. Это связано с тем, что там находится уникальная рентгеновская установка, которая позволяет оценивать кристаллы белков в липидном b-слое. В МФТИ очень динамичная структура. Сегодня мы разрознены, а завтра можем быть вместе. Это зависит от того, какие акценты ставятся в очередном исследовании. Так, например, лаборатория нейронных сетей и глубокого обучения под руководством Михаила Бурцева изначально возникла у нас в школе, а когда получила большой заказ от Сбербанка, перешла в Физтех-школу прикладной математики и информатики, потому что для решения поставленной задачи потребовалось больше математики: ученые используют нейрокогнитивные технологии, но с математическим уклоном (см. “Приложения следуют”, “Поиск” №49). 

— Мы по-прежнему взаимодействуем. Базовые кафедры РАН остались, но то, что на физтехе появились научные лаборатории, пожалуй, усилило конкуренцию за студента. Мы бы хотели, чтобы было больше совместных научных проектов с институтами РАН. Поскольку главные открытия сейчас рождаются на стыке наук, такое взаимодействие было бы продуктивно. Но пока что институты не очень охотно идут на совместные гранты.

— Нет, не только. Есть стратегия развития, которое, как я уже говорил, осуществляется по нескольким направлениям. Если же взять образование, то мы идем по пути создания онлайн-курсов, англоязычных программ, новых образовательных программ бакалавриата. Агентство стратегических инициатив обнародовало атлас новых профессий, так что мы уже представляем, какие специальности появятся к 2020-2030 годам. Некоторые звучат весьма футуристически, скажем, “архитектор нейронных сетей”. С учетом новых профессий нужно модифицировать существующие программы. Будем развивать, в первую очередь, направления междисциплинарные — из сочетания биологии, медицины, IT, системной биологии и других наук. В этом плане мы сейчас активно сотрудничаем с крупнейшими научными организациями Европы: с Исследовательским центром в Юлихе, Центром системной биологии в Университете Люксембурга. Собираемся запускать совместные проекты, в их рамках развивать студенческие обмены. Мы находим точки соприкосновения — то, чем дополняем друг друга. 

— Например, в МФТИ — мощная база подготовки IT-специалистов с очень хорошим знанием физики, и они крайне востребованы на Западе, где сотрудники специализируются либо на IT, либо на физике. А в европейских центрах идеи, постановка задач на переднем крае науки. 

— По программе двойных дипломов. Она была разработана еще Иваном Николаевичем Грозновым, деканом факультета молекулярной и биологической физики. Тогда ребята первые три курса учились в МФТИ, а потом четыре года — в стенах медицинского вуза. Сначала это был “Третий мед”, сейчас — Сеченовский университет. Это долгое семилетнее образование, но дети на него идут. Аналогичная программа двойных дипломов — с Маквайерским университетом Австралии. Магистранты половину времени обучаются там, половину — в России и получают два диплома. 

— В прошлом году создал новую лабораторию Тимур Бергалиев. Она занимается, в частности, разработкой киберсистем для контроля психоэмоционального состояния водителя по видеоизображению. Это чисто прикладная лаборатория, она работает по контрактам с “Аэрофлотом”, крупными перевозчиками, в том числе с РЖД. Все, что разрабатывают, фактически идет в конкретные проекты. Создают новые устройства, программные продукты.

Еще один интересный пример. У школы есть совместная программа с физтех-лицеем: ребята приходят к нам, слушают лекции, работают в лабораториях. Тут родился студенческий стартап, связанный с оценкой продуктов питания. Чтобы заинтересовать школьников работой в лаборатории, студенты организовали детективное агентство FoodNet. Школьники начали собирать образцы продуктов в различных магазинах и учиться проводить их анализ на наличие гербицидов, пестицидов, тяжелых металлов и прочих вредных веществ. Об этом узнал организатор и владелец известной в Москве сети магазинов здорового питания. Он, кстати, выпускник МФТИ. Ему идея понравилась, и он профинансировал стартап. За год наши студенты разработали аналитические методы, позволяющие на нашем оборудовании проверять продукты. Сейчас студенты вместе со школьниками выполняют заказы на исследования продуктов всех поставщиков магазинов сети на 140 самых опасных веществ. Если находят в продукте что-то вредное, сеть перестает работать с этим поставщиком. А для школьников участие в стартапе — прекрасная возможность обучиться работе в лаборатории, решая реальные задачи под руководством студентов. 

— Запустить англоязычную программу бакалавриата — это сейчас жизненно необходимо, так как поможет МФТИ получить большую узнаваемость за рубежом, привлечь иностранных студентов, которые в будущем, возможно, станут сотрудниками наших лабораторий. Важная задача — очень серьезно работать над международной репутаций МФТИ именно в области life science. Мы нацелены на вхождение в международный предметный рейтинг.