Современная биология далеко ушла за пределы школьных учебников. Она
оперирует методами, которые сложно понять без профильного
образования, и делает возможными революционные открытия. Похоже, те
же школьные учебники скоро будут переписаны. Об этом ПостНаука
поговорила с кандидатом биологических наук и ведущим научным
сотрудником National Laboratory Astana (Nazarbayev University)
Русланом Календарем. Расскажите, как в юности вы выбирали, где
получать образование? В детстве сильное впечатление на меня
произвел советский фильм Открытая книга по произведению Вениамина
Каверина про развитие микробиологии в СССР и борьбу коллектива
ученых за пенициллин. А еще интерес к науке у меня возник, как
только в школе начались физика и химия.В период старших классов у
меня была возможность посещать библиотеку Одесского медицинского
университета и без ограничений читать научные журналы и учебники,
касающиеся молекулярной биологии, биохимии, генетики и
микробиологии. Мне были очень интересны наследственность и ДНК. Что
было потом? Как мы теперь видим, вы продолжили интересоваться этим
делом. Да, я начал участвовать в олимпиадах по биологии и химии и
на уровне города, и потом на республиканском уровне. Перед большой
олимпиадой по биологии наша команда прошла подготовку на биофаке
Одесского государственного университета, где нам читали лекции
преподаватели разных кафедр биофака. Получается, меня уже знали
преподаватели на биофаке, на кафедрах генетики и молекулярной
биологии и, можно сказать, ждали там.Уже на первом курсе меня
направили в селекционно-генетический институт в отдел молекулярной
биологии, руководимый профессором Юрием Михайловичем Сиволап. Там
меня прикрепили к аспиранту Владимиру Богатову, который показал
мне, что такое современная молекулярная биология на самом
современном уровне и оборудовании. Собственно, с этого периода
начинается моя научная деятельность, вначале как ученика. Как в
дальнейшем вы выбрали сферу научных интересов более узко? Конечно,
мои основные научные интересы были направлены на генетический
аппарат, на молекулу наследственности и биохимию. Но кроме того, в
лаборатории аспиранта Владимира Богатова была возможность
пользоваться компьютерами, на которых можно было программировать и
проводить расчеты для самых разных задач. В итоге программирование
для решения научных задач полностью связало всю мою деятельность,
чем я и занимаюсь до сих пор. Расскажите подробнее, чем вы теперь
занимаетесь. Что это за работа? Должен сказать, что современный
ученый проводит столько же времени за написанием статей, отчетов,
заявок, сколько и журналист. Но без практического опыта не появятся
научные гипотезы, не будет открытий: ведь все, что мы знаем о мире,
основано на нашем опыте, а остальное область фантазий. Поэтому чем
больше я провожу практические эксперименты в лаборатории, тем
интереснее результаты получаю. И все это в форме публикаций может
быть представлено научному сообществу.В лаборатории я использую
основные методы молекулярной биологии, связанные с генетическим и
геномным анализом. Чаще всего разрабатываю ПЦР-праймеры для самых
разных задач, провожу геномный фингерпринт с помощью ПЦР, изучаю
генетические изменения и мутации, активность мобильных
элементов.Например, геномный фингерпринт позволяет быстро и
эффективно выявить различия между особями: у человека, животных,
растений и микроорганизмов. Мной были разработаны несколько таких
технологий на основе повторяющихся последовательностей в геномной
ДНК, как мобильные элементы и ретротранспозоны. Эти подходы широко
используются и по сей день и с появлением новых технологий
секвенирования геномов получают обновление. Что вы исследуете
конкретно сейчас как ученый? Вирусы. Преобладает мнение, что вирусы
следует рассматривать только как паразитов. Но благодаря
современным процессам секвенирования генома можно проследить
генеалогические деревья или пути эволюционного развития и
распространения вирусов, и здесь становится ясно, что наше прошлое
понимание вирусов должно быть полностью переписано. Мы должны
назначить вирусам роль, которая в смысле системной биологии и
медицины выходит далеко за рамки процесса болезни.Недавние
исследования все более четко показывают, что существенные
компоненты, если не основные компоненты нашего генома, имеют
вирусное происхождение и как мобильные генетические медиаторы
вирусы всегда играли решающую роль в генетической эволюции. Это,
например, проливает новый свет на роль инфекций, стресса и болезней
как стимуляторов эволюции. Звучит революционно. Именно так. Наш
геном большей частью построен из эндогенных вирусов и родственных
им ретротранспозонов. Этот факт полностью меняет наше понимание
болезни. Например, излеченная болезнь это больше, чем
иммунобиологическое событие. Да, эти интегрированные вирусы
защищают нас от нового инфицирования родственными конкурирующими
вирусами. Но это только одна сторона медали.Каждое преодоленное
заболевание также имеет эволюционный аспект: оно не только
увеличивает нашу иммунологическую компетентность, но также означает
проделанный опыт в самом широком смысле для человека в целом. Такой
процесс обучения имеет генетический отпечаток на клеточном уровне.
Интересно посмотреть, что эпигенетика выявит и покажет, но для
онтогенеза человека на протяжении всей жизни эти генетические следы
имеют гораздо более широкий горизонт важности. А как все это
выглядит на эволюционном уровне? С каждым этапом эволюции, например
с появлением позвоночных, млекопитающих и прежде всего приматов,
количество штаммов ретровирусов резко увеличивалось. Внезапные
большие изменения в эволюции были результатом ассоциаций
симбиотических геномов. Между тем в геноме человека описано 31
семейство ретровирусов, что можно проследить до десятков тысяч
инфекций зародышевой линии. Ни один геном так сильно не населен
эндогенными ретровирусами, как геном человека.Первоначально
предполагалось, что интегрированные вирусы будут мутировать в
течение поколений и постепенно терять свою активность. Однако
теперь мы знаем, что ставшие оседлыми ретровирусы передают хозяину
фенотипические свойства, которых нет у неинфицированного хозяина
того же вида. Как выяснилось в последние годы, инфекционные, очень
опасные последствия вирусных инфекций являются своего рода особыми
случаями и характеризуют те вирусы, которые не могут вести
постоянный оседлый образ жизни в организме хозяина. В большинстве
случаев вирусы живут в организме и помогают ему бороться с
конкурирующими паразитами (за счет чего достигается более высокий
уровень иммунитета). То есть вся наша иммунная система не только
сформировалась в борьбе с вирусами все защитные функции состоят из
интернализованных вирусов.Таким образом, они часто становятся
частью эволюционной истории организма-хозяина или даже всего
вида-хозяина. Оседлые вирусы имеют решающее значение для
разнообразия видов и редактирования генома хозяина.Кстати, оседлый
образ жизни вируса сохраняется на протяжении большей части жизни
хозяина, но может вернуться к опасному образу жизни например, когда
иммунная система хозяина испытывает стресс. Что вообще сегодня
можно считать передним краем науки в биологии? Мы понимаем, что это
очень широкий вопрос, но тем не менее. Современная научная
деятельность меньше всего связана с фундаментальными
исследованиями. И как раньше, так и сейчас все, что кардинально
вмешивается в сферу удобных представлений в науке, воспринимается
враждебно и пресекается. С большим трудом нами было усвоено понятие
ген, с еще большими проблемами было воспринято, что существуют
мобильные гены. Но до сих пор мы живем в парадигме, что гены
ответственны за все явления в живом и только в генах надо искать
причину всего, что связано с жизненными процессами. Но это
редукционизм, один из взглядов на мир, поверхностный и удобный.То,
что станет в будущем новой наукой, будет связано с новыми
представлениями и новым опытом, как всегда и бывает, с тем, что не
распространено сейчас широко.То, что сейчас активно обсуждается и
популяризируется, имеет больше коммерческую сторону. Поэтому
биология как наука чаще всего изучает действия разных лекарств и
способы их получения, способы лечения разных болезней, в том числе
наследственных, продление жизни человека. Это то, что получает
хорошее финансирование и всестороннюю поддержку.Но если отвлечься
от коммерческой составляющей современной науки, то среди всего
этого уже имеются зачатки новых направлений в биологии, которые
связаны с особенностью живого организма, в его целостности и его
ритмической активности. Что имеется в виду? Живое характеризуется
тем, что оно находится в постоянном развитии, и это развитие имеет
как эволюционный, так и инволюционный характер. Между этими
состояниями эволюцией и инволюцией каждый отдельный организм и вид
в целом находятся в разнообразных ритмических процессах, которые
перекрываются друг другом и определяют его суточные, сезонные и
эволюционные изменения. Все живое в природе имеет этот ритмический
строй: ритмически растут лист за листом у растения, таким же
образом организованы лепестки у цветка; ритмически подступает и
спадает воспаление у больного.Будущая биологическая наука будет
изучать эти ритмы и их природу, на этом будет основано питание
человека и лечение болезней, познание мира. Но не только для живого
характерен ритмический строй: в неживой природе мы также наблюдаем
ритмическое например, можно вспомнить открытие Борисом Павловичем
Белоусовым и Анатолием Марковичем Жаботинским автоколебательной
химической реакции. Интересно. А какие мировые научные центрыв
вашей научной области самые передовые? Трудно сказать: сейчас
большинство научных центров по всему миру, включая Азию, очень
хорошо финансируются, получают современное оборудование, приглашают
ведущих мировых специалистов.Впереди центры, где научная
деятельность имеет больше свободы и меньше бюрократии: в таких
местах будет выше уровень исследований и меньше текучка кадров. Как
правило, в них преобладает базовое финансирование, не зависящее от
научных конкурсов. Поэтому профессора со своими коллективами могут
эффективно проводить исследования в новых областях, искать
оригинальные решения. Если основной способ поддержки науки в
центрах осуществляется из конкурсов на гранты, то в таких центрах
будет повышена текучесть научных кадров и, как правило, будут
преобладать только популярные научные направления.Много хороших
центров в Европе это в первую очередь научная сеть европейских
институтов, European Molecular Biology Laboratory (EMBL). Еще есть
Европейская лаборатория молекулярной биологии межправительственная
организация, которую поддерживают 28 государств-членов, одно
государство-потенциал и одно ассоциированное государство-член. Что
может почитать широкая образованная аудитория, чтобы лучше
разобраться в вашей научной области? Каждый год количество
публикаций растет, и, конечно, прочесть все, даже по своей узкой
специальности, невозможно. Лучшим способом остаются книги. Можно
посмотреть периодически обновляемые издания например, книга Гены
(Lewin's GENES) и другие издания. Но оригинальные исследования
всегда останутся уделом узкого круга специалистов, так что во все
времена самым важным было найти учителя. Можно ли говорить о том,
что подходы к высшему образованию и научной деятельности в
постсоветских странах отличаются от западных? Если да, том чем?
Могу прокомментировать только то, что наблюдаю со стороны, потому
что я не работаю преподавателем.Очевидно, что современная система
образования сильно изменилась с распадом СССР, эти изменения
касаются как способа преподавания, так и идеологии. Так как пустым
место не бывает, на смену пришло западное образование. Оно основано
на определенных стандартах чтобы образование в одной стране
соответствовало тому, что происходит в другой, и было совместимым.
Эта система коснулась даже того, что связано со специфической и
уникальной культурой, религией и историей отдельного государства.
Индивидуальность стирается в угоду абстрактным стандартам.Интересно
наблюдать, как в странах с преимущественно исламской верой
преподаватели и студенты на особых церемониях одеты в
католическо-церковные литургическое облачения, взятые из западной
традиции. То есть получается, что на смену большевистскому
образованию пришло католическое, и произошло это там, где совсем не
могло бы возникнуть естественным образом. А в советское время ведь
тоже притеснялись и вера, и уникальные культурные особенности.
Получается, индивидуальность и тогда была в конфликте с системой?
Советская система образования основана на идеологии материализма и
тоже с постоянной оглядкой на Запад. Стране нужен был рабочий
класс, и страна ковала кадры инженеров, строила заводы. Так как без
веры человек не может, его вера была связана с марксизмом, корни
которого находятся в уникальном британском капитализме.Если мы
посмотрим на дарвинизм, который также был основой советского
образования, дарвинизм зародился от наблюдения конкуренции в
британском обществе, его классовом устройстве. Как Карл Маркс, так
и Чарльз Дарвин обосновали свои идеи из опыта по изучению
британского капитализма. Большевизм привнесен был с Востока, где
общественное превалирует над индивидуальным. Отсюда было популярно
укорять любого, чтобы не выделялся из толпы.Но что поразительно,
при советской системе основные прорывные открытия в науке, да и в
обществе в целом, необходимо связывать с теми немногими, которые и
были индивидуальностями и которым было труднее всего. Как же быть?
Смотрите. Цель западного образования это узкая специализация, что,
конечно, является естественной необходимостью в современном мире,
где сложность технологий и их разнообразие с каждый годом
увеличиваются. И специалисты из разных узких специальностей сообща
могут решать достаточно сложные задачи, которые не под силу решить
никаким другим способом.Другие народы копируют эту систему, но
пользы самим этим странам такое образование не приносит: что
естественно для западных стран, не будет таким же полезным для
восточных народов. Я считаю, что восточные страны должны стремиться
проявить свою индивидуальность и следовать своей культурной
традиции.Удивительно наблюдать, как китайский народ сегодня
осваивает западное мировоззрение и подстраивается под это. При этом
китайский язык это отражение определенного мировоззрения, в котором
конкретное слово имеет смысл только в контексте с другими словами.
То есть омонимы основа китайского языка. Этот принцип целостности
характерен для всего живого: из целостности можно понять тот или
иной элемент этого целого. Это нужно развивать в науке,
мировоззрении и образовании. Как вам кажется, сложно ли в
Казахстане идти в науку? Есть ли в стране условия для работы
ученых? У нас достаточно хорошие условия для работы в научной
области. Несколько раз в год объявляются конкурсы на гранты для
молодых ученых. Как правило, большинство заявок, которые прошли
формальную проверку, будут поддержаны, и молодой специалист сможет
реализовать себя. Есть проекты по базовому финансированию, по
обновлению оборудования, созданию новых центров.Привожу примеры.
Фонд Науки имеет хорошее финансирование для проектов
коммерциализации научной деятельности. В этом году будет третий
государственной конкурс Лучший ученый года, и 50 кандидатов получат
персональную премию в размере 2000 МРП (около $15 000). Много ли
молодых умов пополняют ряды научных работников в Казахстане? Я
думаю, государство немало делает для того, чтобы заинтересованная
молодежь нашла себя в науке и ни в чем не нуждалась. Для этого
выделяют много грантов непосредственно для них молодых ученых и
аспирантов.Еще есть обязательное условие: в основных грантах должно
быть не меньше 40% молодых специалистов. Зарплата также может быть
очень привлекательная например, если специалист получил свой
собственный проект и параллельно еще выполняет смежные проекты с
коллегами.
