В начале августа этого года в новом корпусе НГУ состоялась 14 Международная мультиконференция «Биоинформатика регуляции и структуры геномов / Системная биология». О размахе мероприятия говорит хотя бы тот факт, что оно длилось шесть дней без перерывов. Зачитано было порядка шестисот научных докладов (не считая стендовых докладов). При этом, несмотря на сложную международную обстановку, было достаточно много иностранных гостей (как минимум из тридцати стран). Приметой времени стало присутствие большого количества гостей из Китайской народной республики. Причем, не только ученых, но также молодых людей студенческого возраста.
В общем, международный статус данного мероприятия был еще раз наглядно подтвержден, несмотря на внешнеполитические сложности. Фактически, это означает, что в мировом научном сообществе существует огромный интерес к указанной тематике. И что очень важно для нас: именно Новосибирский Академгородок стал той площадкой, где вопросы биоинформатики и системной биологии обсуждаются на самом высоком уровне. Обсуждаются, как мы понимаем, достаточно давно. Случаен ли выбор именно этого места?
Для человека, не вникавшего особо в подобные академические темы, роль Новосибирского Научного центра в развитии прорывных направлений в области фундаментальных исследований будет вряд ли понятна. Биоинформатика и системная биология как раз относятся к таким прорывным направлениям, и Новосибирский Академгородок сыграл здесь решающую роль. Можно сказать, что именно в Академгородке было положено начало прорывному научному направлению, в котором математика тесно сопрягалась с науками о жизни.
На этот момент обратил внимание в своем пленарном выступлении ректор НГУ Михаил Федорук. По его словам, история биоинформатики и математической биологии началась здесь, в Новосибирске. Основателем этого направления стал Алексей Ляпунов, прибывший в Институт математики в 1962 году и основавший там кафедру теоретической кибернетики. А в 1968 году уже началась первая специализация по математической биологии. Впоследствии на основе этих исследований в Институте цитологии и генетики СО РАН и в Институте математики возникли целые школы в области математической биологии. В настоящее время в НГУ, отметил Михаил Федорук, ведется интенсивная подготовка специалистов в данной области сразу на нескольких факультетах.
Сегодня никому не придет в голову ставить под сомнение важность этого направления исследований, где математика сочетается с биологическими науками. Но шестьдесят лет назад всё было по-другому. Об этом вспоминает научный руководитель ИЦиГ СО РАН академик Николай Колчанов, ставший очевидцем зарождения этого нового революционного направления в науке. По его словам, когда Алексей Ляпунов предложил коллегам заняться математической биологией, ему прямо говорили, что это никому не нужно. «И вот прошло шестьдесят лет, - отмечает ученый, - и выясняется, что без этого мы ничего не можем сделать для жизни человека ни в плане сельского хозяйства, ни в плане фармакологии».
Как полагает Николай Колчанов, успешное развитие математической биологии и биоинформатики в наши дни является доказательством научного предвидения выдающихся ученых недавнего прошлого, оказавшихся способными «заглянуть за горизонт». И здесь ключевую роль сыграл, без всяких сомнений, Алексей Ляпунов, как раз обладавший способностью такого предвидения. Именно благодаря ему Новосибирский Научный центр и стал «колыбелью» отечественной математической биологии. В связи с этим Николай Колчанов привел интересный факт. В 1973 году американцы, осознав появление такой новой науки, как математическая биология, решили издать серию материалов на данную тему. Материалов хватило на два тома. Однако необходимо было издать третий том, но для него не хватало материалов. После проведенного мониторинга публикаций выяснилось, что для этого третьего тома будет предостаточно статей, сделанных учеными Института цитологии и генетики СО РАН, Новосибирского государственного университета и Института математики.
«Мы на самом деле были в то время пионерами, и сейчас, когда жизнь меняется, и мы движемся в сторону обретения национального суверенитета, биология будет иметь для нас решающее значение. Ведь в настоящее время примерно 50% финансирования идет как раз на науки о жизни. Все признаки живых организмов кодируются в геномах, а чтобы научиться читать геномы и интерпретировать данные, нужна биоинформатика. Так что мы занялись этими вопросами вовремя. И сейчас в большом количестве институтов нашего Академгородка все эти направления интенсивно развиваются. У нас даже есть совет по биоинформатике при СО РАН. Поэтому перспективы здесь очень хорошие. И тот факт, что к нам на конференции приезжает много ученых из разных стран мира, означает, что когда-то нами была выбрана правильная точка приложения, и сейчас эти усилия мы всячески поддерживаем», - заключил Николай Колчанов.
Напомним, что примерно шестьдесят лет назад Алексей Ляпунов в своей работе «О методологических вопросах математической биологии» отмечал, что математическое моделирование применимо к биологии так же, как оно применяется в физике и астрономии. Однако здесь есть определенные затруднения. В первую очередь это связано с тем, объяснял ученый, что характер биологических явлений значительно сложнее и запутаннее, в силу чего при построении математических моделей приходится принимать во внимание гораздо больше факторов (в обиходе это называется «специфической сложностью процессов жизнедеятельности»).
Кроме того, построение математических моделей в биологии затруднено тем, что немногие биологии в достаточной мере владеют математикой, писал Алексей Ляпунов. С другой стороны, весьма немногие математики разбираются в биологии. Отсюда делается вывод, что построением математических моделей жизненных процессов должны заниматься целые коллективы исследователей. То есть речь идет о творческом взаимодействии математиков и биологов. Ничего необычного в подобном взаимодействии нет, указывал ученый. Примеры такой совместной работы можно найти в технических науках, в экономике, где уже давно достаточно успешно функционируют коллективы такого рода. В биологии же на тот момент они находились в зачаточном состоянии.
Еще одно принципиально важное замечание выдающегося ученого. Описание процессов жизнедеятельности с помощью математических моделей – в силу упомянутой специфической сложности самого явления жизни – потребует создания новых глав математики. Метод классического анализа, указывал он, здесь применить практически невозможно. Если физика, по его словам, «органически» связана с математикой непрерывной, то биология столь же «органично» связана с математикой дискретной. Специфика биологии как области исследований в том, что она имеет дело с системными объектами, то есть с объектами, состоящими из взаимодействующих частей, имеющих иерархическую структуру. Поэтому систематизация математико-биологического материала должна осуществляться в соответствии с уровнями организации живой природы – начиная с клеточных структур и заканчивая биологическими сообществами и биосферой в целом. Как раз такая иерархическая система математических моделей должна представлять собой основное содержание математической биологии как особой ветви биологических наук, утверждал Алексей Ляпунов.
Мы обратились сейчас к истокам биоинформатики, чтобы еще раз подчеркнуть важность научного предвидения, которое не всегда по достоинству оценивается современниками. Главным судьей здесь выступает сама история. Именно поэтому этот исторический момент постоянно подчеркивали организаторы прошедшей мультиконференции. Как в свое время говорил Исаак Ньютон: «Я могу видеть дальше, потому что стою на плечах гигантов». Это высказывание вполне применимо и к нашей теме. Одним из таких гигантов был, безусловно, Алексей Ляпунов, чье имя неизменно упоминается на таком важном мероприятии.
Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии