В предыдущих репортажах мы рассказывали о приборах, с которыми ученые-биологи работают каждый день. А сейчас предлагаем вниманию читателей историю с другой стороны – со стороны микроскопов. На вопросы редакции ответил региональный представитель компании «Olympus» Ярослав Титаренко, при участии которого был проведен семинар «Современные цифровые технологии в микроскопии в медицине и биологии» в Институте молекулярной и клеточной биологии СО РАН.

– Ярослав, расскажите, пожалуйста, какую цель  преследовали представители компании, когда организовывали семинар?

– С каждым годом и даже месяцем задачи в биологии возникают все более нетривиальные задачи. Соответственно, необходимы все новые и новые возможности оборудования для решения этих задач. Совершенно естественно, что исследовательские группы сами определяют характеристики будущих приборов, участвуют в их разработке. Но другие ученые, сталкиваясь с подобными задачами, могут ограничивать свой потенциал по причине незнания современного оборудования. Основная цель представителей «Olympus» – восполнить эти лакуны и рассказать о возможностях наших новых систем: насколько они гибкие, настраиваемые, какой огромный спектр задач они могут решать. Но самое главное: ученые могут непосредственно участвовать в создании и усовершенствовании прибора.

– Часто ли проводятся подобные мероприятия?

– Мы стараемся ежегодно проводить 1-2 мероприятия в крупных научных центрах с нашими новинками в подобном формате. В этом году мы проводили мероприятия в НЦ Вектор и в Институте молекулярной и клеточной биологии СО РАН.

– Какие интересные приборы были продемонстрированы на семинаре?

– Уникальным на сегодняшний день прибором, не имеющим аналогов, является конфокальный микроскоп FV10. Он выделяется, прежде всего, своей концепцией. Полностью цифровой интерфейс, простота использования, устойчивость к внешним воздействиям, встроенный инкубатор и «темная комната», антивибрационная платформа, а также возможность решения 95% задач предлагаемых конфокальным микроскопам.

Его освоение занимает около 2 часов от момента начала работы до самостоятельного получения изображения. Искушенный в данном отношении пользователь, уже работавший на конфокальных системах, способен сделать это еще за меньший промежуток времени занимает еще меньше времени.

Также был продемонстрирован передовой инвертированный микроскоп IX83, полностью моторизованный, с открытой платформой для возможных модификаций. Он является, по сути, основой для многих наших высокотехнологичных систем, таких как мультифотонная система FV1200 и скрининговая система ScanR. Микроскоп позволяет устанавливать как инкубатор для проведения длительных исследований живых клеток, так и передовые модули для коррекции температурного дрейфа при быстропротекающих физических процессах в образце.

– Есть ли возможность у института приобрести устройства, показанные в ходе практической части?

– Это зависит от многих факторов, и дать однозначный ответ на данный момент невозможно. Для специалистов института необходимо понять, насколько данные приборы необходимы институты и способны ли они решать поставленные исследователями задачи. К покупкам приборов такого уровня подходят очень взвешено.

– Как я заметила в ходе семинара, представители компании не только показывают приборы, но и консультируют относительно их использования. Ярослав, скажите, пожалуйста, насколько сложно вникнуть в детали такой работы? Даже при специализированном образовании, полученном Вами, наверняка есть какие-то особо тонкие вопросы и проблемы.

– Конечно, специфика есть. Поэтому наши специалисты не совсем равнозначны. Мы осваиваем углубленно различные приборы и взаимно дополняем друг друга. Информации и деталей очень много и, конечно, невозможно знать все сразу. Поэтому процесс обучения не стоит на месте, мы регулярно консультируемся с нашими иностранными коллегами, разбираем обнаруженные проблемы и совместно изучаем новые методы. Как я говорил выше, мы часто привлекаем ученых с огромным научным и практическим опытом, поскольку их знание нюансов работы намного выше. Еще один немаловажный фактор – это способность и желание объяснять, причем, для пользователей с разным уровнем знаний, поскольку на образовательные семинары приходят не только известные ученые, но и начинающие молодые исследователи-аспиранты.

Маргарита Артёменко

Новая генетическая линия пшеницы, высокоурожайная и устойчивая к патогенам, может быть выведена благодаря команде учёных из Института цитологии и генетики СО РАН. Это будет не ГМО-вариант, а естественный сорт, в основе которого – современные знания о геноме сельхозкультуры.

Расшифровка генома пшеницы, одного из самых сложных из всех известных науке, началась ещё в 2005 году. Она проводится международным консорциумом по секвенированию генома пшеницы (IWGSC), в котором состоят более чем 1000 участников из 57 стран. Консорциум должен представить референсную последовательность ДНК каждой из 21 хромосом мягкой пшеницы. Примерно то же, что в своё время было сделано по проекту «Геном человека» учёными из США, Китая, Франции, Германии, Японии и Великобритании.

Свой «участок» в глобальном пшеничном исследовании принадлежит и российскому коллективу, представляющему Институт цитологии и генетики СО РАН. Это 5B хромосома, на которой расположено много интересных генов, в том числе гены устойчивости к грибным заболеваниям. С этими генами, помимо общей, фундаментальной, связана и вполне прикладная задача российских исследователей – создание эффективной технологии выведения устойчивого к патогенам сорта пшеницы, который давал бы высокие урожаи в российских регионах.

«Линии пшеницы, в которых заключены такие гены устойчивости, известны, и они у нас есть. В частности, рассматриваем более двухсот генотипов пшеницы, с которыми работают селекционеры в Сибири и Казахстане. Одна из задач проекта – определение первичной структуры интересующих нас генов, чтобы точно подобрать к ним молекулярный маркер для более эффективного анализа линий, который будет использован в качестве инструмента для контролируемой селекции», – поясняет руководитель исследования, заведующая лабораторией молекулярной генетики и цитогенетики растений ИЦиГ СО РАН Елена Салина.

Пшеницу в данном проекте рассматривают как культуру с большим потенциалом. Но не в плане генной модификации, а касательно интеграции новых генов от дикорастущих сородичей.

По-научному это можно назвать хромосомной инженерией. Достигается желаемый эффект разными естественными способами, самый распространённый из них – скрещивание. Такой процесс, утверждает Елена Салина, протекает и в природе, ничего чужеродного, что не хотела бы «по доброй воле» в свой геном принимать пшеница, в неё не попадёт.

Зато можно будет значительно удешевить, ускорить и в целом взять под контроль процесс селекции. В частности, перенос нужных генов от растений-доноров с использованием молекулярных маркеров будет происходить примерно в три раза быстрее, чем методами традиционного отбора, а сокращение полного цикла селекции от первой гибридизации до выхода сорта в производство ожидается в два раза. Новая пшеница, выведенная в таком ускоренном темпе, будет иметь генетическую защиту от агрессивных грибных заболеваний, например, бурой и стеблевой ржавчины, мучнистой росы, которые приводят к потере урожая пшеницы от 15 до 90 процентов в периоды, когда природа благоволит к распространению этих заболеваний.

Сами исследователи, впрочем, пока не ведут речь о создании идеального высокоурожайного и неуязвимого сорта пшеницы.

«Конечно, наука такой сорт никогда не создаст, – полагает Елена Салина. – На каждом этапе проекта мы ожидаем свой выход. В качестве примера, первый результат, который был получен буквально около года назад мировым сообществом по данным частичного секвенирование генома пшеницы – это разработка 90 000 SNP маркеров (маркеров однонуклеотидных полиморфизмов) и эффективных технологий их анализа, позволяющих проводить так называемую геномную селекцию. Это в свою очередь позволяет контролировать не только устойчивость заболевания, но и урожайность сорта. Конечный продукт, который мы должны представить по завершении нашего проекта, – структура генов и маркеры к ним, а также перечень растений – доноров. Сегодня, как показывает наш анализ, селекционные центры работают с ограниченным набором генов – источников устойчивости, мы для них расширяем арсенал. Через три года, когда закончим проект, все интересующие нас гены будут идентифицированы молекулярными методами, а потом верифицированы в процессе анализа гибридных популяций растений».

Выводить новые, «оптимальные» сорта пшеницы будут уже селекционеры. Лаборатория молекулярной генетики и цитогенетики растений сотрудничает по этому направлению с селекционными центрами и институтами бывшей РАСХН, а также с фирмами, специализирующимися на продаже семян. В том, что новые линии будут получены, учёные не сомневаются, правда, пока они не могут гарантировать, что фермеры должным образом воспримут «генетически устойчивую пшеницу»: возможно, по привычке, будут обрабатывать её химикатами, убеждая себя в том, что спасают урожай.

Проект «Разработка регламента детекции и маркирования новых генов комплексной устойчивости к грибным патогенам пшеницы на основе геномного секвенирования» поддержан ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 годы».

Глава Совета по науке при Минобрнауки, проректор МГУ, академик РАН Алексей Хохлов ответил на вопросы ученых, поступившие в редакцию ТрВ-Наука после публикации предложений по финансированию науки в «Газете.ру».

— В чем суть Ваших предложений?

— Она выражена в заголовке заметки: «По головам или по результатам?». То есть мы предлагаем, чтобы размер субсидии, которую государство выделяет тому или иному научному учреждению, зависел не от численности работников этого учреждения, а от качества и результативности научной работы. Причем в размере субсидии надо выделить часть, связанную с адресной поддержкой ведущих ученых и ведущих лабораторий. Статус ведущего ученого или ведущей лаборатории может быть получен в ходе открытого конкурса.

— Как возникли эти предложения?

— Прежде всего, я хотел бы подчеркнуть, что работа над методическими рекомендациями по распределению субсидий в рамках государственного задания между научными учреждениями проводилась Департаментом науки и технологий Минобрнауки в тесном взаимодействии с Советом по науке. В этом принципиальное отличие от «Модели института РАН», разработанной Советом годом раньше — та разработка шла в чисто инициативном порядке, и Мин-обрнауки впоследствии согласилось с нашими основными положениями.

Второй момент, который важно понимать: уже на начальном этапе членами Совета был поставлен вопрос — насколько обязательными будут разработанные Минобрнауки методические рекомендации для научных учреждений, не подведомственных министерству. Вышедшее недавно Постановление Правительства РФ № 1054 от 15 октября дало утвердительный ответ на этот вопрос.

С учетом этого на заседании Совета по науке 22 октября было принято решение обнародовать в СМИ основные контуры наших предложений, что я и сделал в заметке в «Газете.ру», которую мы сейчас обсуждаем.

— Проводили ли Вы и Ваши коллеги по Совету по науке расчеты: как скажутся ваши предложения в реальной жизни? Если да, то можете привести примеры?

— Методические рекомендации еще не обнародованы Минобрнауки. Это произойдет через несколько недель, и тогда документ будет представлен на общественное обсуждение. Поэтому, наверное, корректно будет обсуждать точные данные расчетов после этого.

Сейчас я могу сказать, что текущая ситуация в большинстве научных учреждений такова, что подавляющая часть субсидий в рамках государственного задания тратится на выплату заработной платы сотрудникам. Все иные платежи (оплата коммунальных услуг, ремонт, закупка оборудования и расходных материалов) осуществляются либо за счет грантов и контрактов, либо за счет накладных расходов по этим грантам и контрактам.

В приципе, уже сейчас субсидию, которая выделяется государством научному учреждению для выполнения научной работы в определенной области, можно тратить так, как мы предлагаем. То есть поставить заработную плату в зависимость от качества работы ведущих ученых и ведущих лабораторий. Но этого не происходит по понятным причинам — руководители не хотят лишней головной боли. Обязательные для исполнения методические рекомендации призваны постепенно изменить эту ситуацию.

— Предложенная вами система проходила пилотное тестирование?

— Минобрнауки уже ввело систему, построенную на сходных принципах, в подведомственных им вузах с начала этого года. Эта инициатива была одобрена и в заявлении Совета по науке, и в предшествующем ему заявлении Общества научных работников. Некоторые итоги проведенного конкурса мы подвели на заседании 27 февраля 2014 года.

Кроме того, образовательная субсидия вузам (в том числе МГУ), которая выделяется государством на обучение студентов, уже пару лет строится на аналогичных приципах. Но у некоторых сотрудников институтов ФАНО сразу же появляется скука в глазах, когда речь идет о чем-то происходящем вне ФАНО…

Когда методические рекомендации будут утверждены, то они будут обязательны для исполнения всеми учреждениями, проводящими научные исследования, в том числе это касается институтов ФАНО, МГУ, других вузов, НИЦ (типа Курчатовского института), государственных научных центров и т.д.

— Обсуждались ли ваши предложения публично?

— Как я уже сказал выше, после того как проект методических рекомендаций будет готов, он будет представлен для общественного обсуждения.

— Предполагается ли оценивание ученых и коллективов осуществлять на основании исключительно формальных критериев, например библиометрических, или предполагается экспертная процедура? Если будут использоваться только формальные критерии, то как планируется осуществлять выравнивание шкалы?Если предполагается и экспертная процедура, то как предполагается формировать экспертный корпус для конкурсов такого масштаба? Как производить выравнивание качества экспертизы в масштабах страны?

— Методические рекомендации предоставляют очень много степеней свободы федеральным органам исполнительной власти (ФОИВам), в ведении которых находятся научные учреждения. В частности, вопросы проведения конкурсов на статус ведущего ученого и ведущей лаборатории в основном остаются в ведении ФОИВов. Методические рекомендации содержат лишь требование открытости всех конкурсов.

С другой стороны, мое мнение по поднятым вопросам не является секретом, я об этом писал: (а) проблема выравнивания шкалы библиометрических показателей для разных областей науки может быть легко решена; (б) для непредвзятой экспертизы, свободной от конфликта интересов, надо шире привлекать зарубежных ученых в качестве экспертов.

— Предполагается ли сделать соответствующие статусы ученых и лабораторий пожизненными, или их нужно будет подтверждать? Если да, то на конкурсной основе? Как же тогда быть со стабильностью жизненных траекторий?

— Методические рекомендации предполагают, что выполнение работы ведущего ученого контролируется в рамках проведения аттестации научных работников в соответствии с Трудовым кодексом. Иначе говоря, после получения статуса его нужно будет подтверждать (т.е. нужно будет продолжать показывать высокую результативность в науке), но не на конкурсной основе. На мой взгляд, это не противоречит стабильности жизненных траекторий. Ведь она должна быть для талантливых ученых, а не для «отдыхающих в науке».

— Реализация ваших предложений приведет к тому, что наука будет финансироваться не по сплошному фронту направлений, а лишь по наиболее сильным. Считаете ли вы это нормальным?

— Утверждение неверно. Именно сейчас никакого «сплошного фронта» российской науки не существует. Целые направления, которые появились в мировой науке за последние 30 лет, у нас отсутствуют. С другой стороны, гипертрофированнное внимание уделяется областям, которые были популярны 50–60 лет назад. Если открытые конкурсы будут специально объявляться по новым научным направлениям, то на эти позиции ведущих ученых можно будет привлечь специалистов из-за рубежа, прежде всего наших соотечественников.

— Реализация ваших предложений приведет к сокращению числа научных работников в реформируемых институтах. Сохранится ли в стране тот «научный бульон», в котором развивается нормальная наука? Осознает ли Совет по науке, что помимо продукции научных статей у науки как социального института имеются и другие функции? Проводилось ли прогнозирование последствий резкого уменьшения числа исследователей в обществе?

— Мне уже приходилось объяснять разницу между «научным бульоном» и «прокисшими щами». Поэтому я не согласен, что количество действующих ученых при проведении реформ уменьшится. Напротив, оно увеличится. Ведь ведущие ученые будут привлекать всё больше молодых сотрудников в свои лаборатории — как за счет статуса ведущих лабораторий, так и на те гранты, которые эти ученые выиграют. Уменьшится количество «отдыхающих в науке», но, какие бы функции у науки как у социального института ни были, функции собеса к таковым не относятся.

Конечно, у науки есть и другие функции. В частности, ученые обязаны передавать свои знания новым поколениям. Лучшее место для этого — университеты и другие вузы. Похоже, что как раз сейчас наши власти начинают осознавать масштаб проблем, которые стоят перед инженерным образованием в России. Казалось бы, не получается у кого-то в науке — пусть он идет работать преподавателем в технический вуз. Но похоже, что для некоторых наших коллег это хуже каторги. Ведь надо подготовить лекционный курс, регулярно читать его в течение семестра, вести семинарские задания, общаться со студентами, принимать экзамены и зачеты и т.д. Куда как приятнее приходить на работу пить чай и рассуждать о том, что «реформы погубят науку».

Есть функция экспертизы научно-технических проектов и программ, по новому закону эта функция находится в ведении РАН. Но, опять-таки, подобную экспертизу должны проводить ведущие ученые.

— В некоторых институтах есть уникальные экспериментальные установки, которые обслуживаются квалифицированными инженерами. В случае реализации Ваших предложений хватит ли денег в общей части госзадания для полноценной оплаты труда этих инженеров и поддержания установок?

— Да, хватит. Ведь предполагается, что и общая часть будет рассчитываться не по головам, а с учетом результативности института и его потенциала (который, в частности, выражается в наличии уникальных установок). Разумеется, если установка действительно уникальная, то все расходы по ее эксплуатации, а также средства на выплату достойных зарплат обслуживающим ее инженерам должны быть включены отдельной строкой в общую часть госзадания.

— Как видит Совет свою ответственность за реализацию столь радикальных и при этом отнюдь не бесспорных предложений? Готовы в случае неудачи «съесть шляпы»?

— Во-первых, ничего радикального в наших предложениях нет. Нельзя же считать радикальным банальное утверждение, что государство должно больше ценить тех ученых, которые более состоятельны в науке. Кроме того, методические рекомендации задают только рамочные условия; очень многое остается на усмотрение ФОИВов, в ведении которых находятся научные учреждения. Относительно небесспорности наших предложений можно заметить, что предлагаемая нами система принята в той или иной форме во всех развитых в научном отношении странах. Мне кажется, что, прежде чем навешивать ярлыки «радикальности» и «небесспорности», а тем более вопрошать о «поедании шляп», надо вначале ознакомиться с самим документом, по которому к тому же еще предстоит общественное обсуждение. Но я хотел бы предупредить, что он написан на «минфиновском» языке, к которому не все ученые привыкли, поэтому мы и решили предварительно анонсировать основные принципы методических рекомендаций в заметке, написанной с использованием более понятных терминов.

— Правильно ли трактовать Ваши слова в «Газете.ру» так, что «ощущение надежности жизненной траектории» должно стать привилегией ограниченного числа молодых ученых, у которых «получается» работать в науке на мировом уровне? Это и есть победа в борьбе с «уравниловкой»?

— Неправильно. Предлагается присваивать статус ведущего исследователя независимо от возраста. С другой стороны, в некоторых случаях целесообразно объявлять конкурс с ограничениями по возрасту для претендентов. На мой взгляд, ощущение надежности жизненной траектории ученого должно быть привилегией хорошего ученого, а не «отдыхающего в науке».

— Спасибо за интервью!

Вопросы задавали
академик РАН Валерий Рубаков (Институт ядерных исследований РАН),
канд. ист. наук Елена Ляпустина (Институт всеобщей истории РАН),
канд. биол. наук Андрей Летаров (Институт микробиологии РАН).

Подготовила Наталья Демина, корреспондент ТрВ-Наука

Ученые Томского государственного университета изобрели первый в мире цифровой ионозонд. Скоростной радар позволит оперативно получать информацию о состоянии верхней части атмосферы Земли, что может быть полезно для наблюдения за погодой и распространением радиоволн.

- Наш аппарат позволит оперативно получать информацию о космической погоде и давать прогнозы, - сообщил "РГ" заведующий кафедрой космической физики и экологии радиофизического факультета ТГУ, доцент Сергей Колесник. - Как известно, возмущения ионосферы, то есть верхней части земной атмосферы, оказывают серьезное влияние на распространение радиоволн вплоть до их полного поглощения или отражения. В результате этого возможны сильные помехи или полное отсутствие радиосвязи в некоторых частотных диапазонах между регионами на Земле. Поэтому собранные с помощью ионозонда данные особенно важны для служб радиовещания, военных и силовиков.

По словам Колесника, идея создания скоростного радара пришла к нему еще в 2009 году. Однако из-за отсутствия высокоскоростных плат, собрать первый аппарат ученые смогли только через пять лет.

В настоящее время, по словам ученых, в мире существуют только полуцифровые ионозонды. Однако американские аналоги значительно уступают изобретению сибиряков. Томский цифровой ионозонд является самым скоростным, позволяет получать более точные данные, а также делать трехмерные снимки ионосферы. Радару достаточно всего одной секунды для установки сеанса радиосвязи. Благодаря этому можно не только более оперативно засекать изменения в ионосфере, но и минимизировать влияние прибора на окружающий электромагнитный фон.

Ионозонд томских ученых является универсальным.

- Он сделан таким образом, что на уровне программирования мы можем воспроизвести любую методику, используемую в мире на подобных цифровых радарах, - отмечает Сергей Колесник.

Цифровой высокоскоростной аппарат уже работает в вузе и следит за состоянием ионосферы в радиусе 100 километров вокруг Томска. В ближайшее время ионозонд будет собран по заказу Росгидромета. Монтаж оборудования в Московской области запланирован на конец 2014 года.

Средняя рыночная стоимость скоростного радара составляет около 13 миллионов рублей и продолжает расти. По словам ученых, уже обсуждается возможность поставки партии таких ионозондов для оборонного комплекса РФ. Кроме того, о желании приобрести томский радар заявило несколько профильных вузов и научно-исследовательских институтов.