
Никита Серов мечтал учиться в Москве, но не очень хотел готовиться к ЕГЭ и не набрал нужное количество баллов. Прошло несколько лет, и он возглавляет собственную лабораторию в Университете ИТМО (бывший ЛИТМО — Ленинградский институт точной механики и оптики). И еще попал в рейтинг самых молодых и перспективных россиян от Forbes. В интервью FONTANKA.ru молодой ученый рассказал, куда податься, если хочешь заниматься наукой, как найти финансирование для своих проектов и как искусственный интеллект изменит медицину.
Никита Серов вырос в Иваново, поступил в местный ИГХТУ (Ивановский государственный химико-технологический университет) на химика, а уже после первого курса перевелся в Российский Технологический Университет (бывший Московский Институт Тонких Химических технологий им. Ломоносова).
По рекомендации друга после бакалавриата он пошел в магистратуру ИТМО, переехал в Петербург и начал заниматься исследованиями.
Никите 28 лет, год назад он возглавил лабораторию «Генеративный дизайн ферментов и аптамеров» в ИТМО.
Под его руководством ученые с помощью ИИ разрабатывают инструменты для создания молекулярных машин — наноустройств, которые способны ускорять химические реакции, избирательно связывать молекулы и даже выступать в роли биопроцессоров.
Как молодому исследователю открыть лабораторию
— Начнем с банального: почему наука, и были ли альтернативы, тот же бизнес или IT? Кажется, что идея посвятить всего себя исследованиям — не самая распространенная среди молодежи.
— В принципе, соглашусь, действительно, наука — не то, чтобы трендовое направление. Я в науку пошел потому, что на тот момент казалось, что это чуть ли не единственная область, где есть место для креатива. А поскольку я человек нетворческий — рисовать, писать музыку я не могу, — наука оказалась одним из наиболее творческих направлений, в котором можно себя проявлять. Как и все классические химики, я хотел пойти в медицинский [вуз], но один хороший друг меня отговорил.
Я когда-то прошел тест по профориентации, и сказали: «Ты вообще будешь гений, иди в науку, никуда ты больше не годишься». Бизнес там был на уровень 0–1%, впоследствии оказалось, что так оно и есть. Поэтому, как ни странно, именно тест по профориентации склонил меня в эту сторону.
— Как события развивались после магистратуры ИТМО? И как дошло до того, что у вас уже есть собственная лаборатория?
— Первый год прошел непродуктивно. Я на тот момент только познакомился с методической частью науки — тогда я занимался, по сути, молекулярной биологией, работал в лаборатории по биосенсорам, там изучали нуклеиновые кислоты, которые могут обнаруживать разные заболевания. Я почувствовал, что это не совсем мое, и решил вернуться в химию, мне как раз одногруппник предложил присоединиться к проекту из этой области. И тогда я вспомнил всё прекрасное, что было в химии, и решил перепрофилироваться в знакомую для себя стезю. А по поводу лаборатории: во многом дело в том, что ИТМО из тех вузов, где инициативы студентов всячески поощряются.
— Обывателю, далекому от науки, кажется, что начать собственное исследование и уж тем более открыть лабораторию — задача со звездочкой. Неужели достаточно прийти и сказать: «У нас есть команда и идея», а остальное приложится?
— На уровне ректора такие проекты обычно не утверждаются, но на уровне подразделения — да. И никто не стесняется в идеях. Приходишь и говоришь: «Я хочу в науку». Или приносишь готовый проект или его наработки, и, как правило, тебя поддерживают. В таких случаях в основном всё упирается только в то, можем ли мы это сделать и есть ли у нас оборудование, чтобы это доказать. Если оно есть, проект запускается всегда. Если нет — пытаемся разобраться, как его достать. Собственно поэтому у нас [в ИТМО] появляется куча новых лабораторий. Мы начинаем делать, а уже потом разбираемся, как это обеспечить, иначе можно зависнуть в одном направлении лет на 30. Это не плохо, но мы не хотели по такому пути идти.

«Поход в аптеку станет куда дешевле». Как ИИ поможет медицине
— Прежде чем перейти к сути ваших исследований, объясните, что вообще представляет собой генеративный дизайн?
— Классический пример, на котором обычно объясняют, что такое генеративные сети. Есть модели, которые генерируют изображение лиц. И на данный момент, я думаю, все заметили, что такие модели справляются очень хорошо. Почему так происходит? Эти модели уловили, что представляет собой лицо: какие элементы на нем должны быть, какие пропорции считаются адекватными или неадекватными. У нас примерно то же самое, только не с лицами, а с белками. Основная идея — алгоритм должен понять, по каким принципам белки строятся и какие их элементы за что отвечают. Мы пытаемся написать модели, которые знают о химии чуть больше, чем те, что существуют.
Работа нашей лаборатории устроена следующим образом. 60% — это исследования, где мы перебираем кучу методов и смотрим, какой из них лучше, 40% — это разработка, потому что любую нашу идею надо упаковать либо в ПО, либо в какой-то сайт, либо в читаемый воспроизводимый код.
— Если научить ИИ разбираться в белках, как это может быть применено в медицине?
— В основном результаты наших исследований применимы в биотехнологии. Проблема заключается вот в чём: производство лекарств или каких-то белковых препаратов в целом предполагает огромное количество стадий, как правило, не очень эффективных. И в итоге получается, что 95% исходных реагентов, а некоторые из них достаточно дорогие, по сути, выливаются в трубу. Для некоторых очень простых реакций могут применять катализаторы, которые ускоряют реакцию, но в производстве лекарств это, как правило, неприменимо.
В то же время существуют ферменты, которые могут химические реакции ускорять куда сильнее. Но мы же не можем придумать какой-то новый фермент: только найти его у какой-нибудь бактерии или организма и надеяться, что у него есть нужная нам функция. Соответственно, как строится логика при производстве лекарств. Есть какая-то стадия реакции — она сложная, идет плохо. Сначала ищут какой-то очень простой катализатор, который ее ускорит, как правило, не находят. Дальше начинают искать ферменты кишечной палочки и других организмов. Не находим, значит, просто живем с этим.
И мы в лаборатории как раз пытаемся решить эту проблему: не мириться, а быть способными предлагать новые ферменты под ключ, которые могут решать конкретную задачу, ускорять конкретную реакцию так эффективно, чтобы вещества, которые мы производим, стали дешевле.
— Что это может значить на практике — для обычных пациентов, врачей?
— Для начала, появление новых тест-систем, потому что ферментативные реакции используются в том числе, чтобы посмотреть, а есть ли то или иное существо в сыворотке крови, моче или в организме в целом. Но основной результат нашей работы всё-таки финансовый: значительное удешевление достаточно сложных веществ. Особенно в контексте редких заболеваний — для них лекарств либо нет, потому что их невыгодно делать и некому продать, либо такие лекарства произвели, но они стоят дорого, потому что нужно отбить ту сумму, которую вложили в их разработку. Так что основной вклад — поход в аптеку станет куда дешевле, побочный вклад — появление новых систем диагностики.
— Какой результат вашей научной работы в целом вы считаете самым значимым?
— Работу, посвященную описанию белков, которую мы пишем для конференции. Объясню: алгоритмы, которые существуют, описывают белки абсолютно непрозрачным путем. Они работают хорошо, но непонятно, как и почему. Мы же пытаемся описать белки более понятно для алгоритма. Вернемся к примеру с лицами: если алгоритму всё время показывать лица, к примеру, китайцев, то лицо европеоидного типа он, наверное, не сгенерирует. Но если мы объясним алгоритму фундаментально, как и чем отличаются лица монголоидной расы от европеоидной, то он и без большого количества примеров может попытаться сгенерировать и те, и другие. Тут примерно так же.

Как молодому ученому найти себя и деньги на исследования
— Какой вы видите лабораторию через 5–10 лет? Есть ли амбиции выходить на международный уровень?
— Мы — новая лаборатория, поэтому пока пытаемся поставить на поток административную и проектную деятельность и на коллаборации сильно не упираем, хотя они уже были и есть в каком-то виде. Но глобальная цель — создать общий инструмент не только для белков. В живых организмах есть много разных типов интересных систем, которые люди пока недоизучили. В основном биологи говорят, что если ты не знаешь, что делает тот или иной белок или какая-то структура, то ты говоришь, что он выполняет структурную функцию. Так вот, пока очень много систем выполняют структурную функцию. И хотелось бы в этом разобраться и написать инструмент более общего порядка, не для отдельных маленьких систем, а для большинства веществ, которые мы видим в живых клетках.
— Вы упомянули, что во многом успех проекта зависит от наличия того или иного оборудования или необходимых условий для исследований. Напрашивается вопрос: а насколько вообще сложно молодому ученому в России получить дополнительное финансирование или поддержку для запуска своих проектов?
— Что касается доступа к оборудованию — тут экспериментаторам жить сложно. Нам легче дышится в этом плане. Но мне всё же кажется, что это в большей степени зависит от университета, потому что поддержка вышестоящих руководителей, проректоров, ректора и так далее очень важна. Это авторитетные люди, которые могут за тебя поручиться, потому что сложно с нулем научных работ кому-то что-то доказывать: никто без стажа на первую работу не берет, как говорится. Еще это зависит от мотивации человека искать гранты и конкурсы, а их очень много. Просто у нас в университете их популяризируют, рассылают по студентам, я так заявку подал, потому что увидел ее в каком-то вузовском канале.
— Что посоветуете школьнику или студенту, который мечтает заниматься наукой, но боится, что это путь не для всех?
— Сразу идти в университет. Про другие вузы не очень знаю, но в ИТМО точно очень контактные люди. Можно зайти на сайт любого университета, посмотреть, кто чем занимается. Если непонятно, что выбрать и к кому обратиться, — писать вышестоящему человеку, который координирует работу нескольких подразделений. Он сориентирует, куда вас пристроить. Главное — прийти, работу предложат, и неважно, сколько вам лет. Например, к нам приходил школьник, мы с ним классную статью написали. Я в первую очередь советую понять, что стереотипы про больших дядек — это всё предубеждения.
На деле университеты открытые. Сюда можно прийти, спросить: «А можно что-то поделать? А что можно почитать? А что вы посоветуете?» И там уже человек попробует и поймет, нравится ему или нет, в случае чего пойдет по другой траектории. Хотя обычно, если есть тяга к науке, она никуда не исчезает. Отбить мотивацию заниматься наукой может только плохой преподаватель.











Достижения
Словесный поток
Написать 1000 комментариев
Комментатор недели
Написать больше всех комментариев за неделю
Комментатор месяца
Написать больше всех комментариев за месяц