23 ИЮНЯ / 2020
ПЕРСОНА

Слияние наук и карманные тесты на COVID-19

"Сейчас происходит новая революция в науке, и мы в ней участвуем"

Екатерина Скорб (г. Санкт-Петербург) — финалист конкурса "Лидеры России 2020" в специализации "Наука". Кандидат химических наук, профессор и директор Научно-образовательного центра Инфохимии Национального исследовательского университета ИТМО. Красный диплом Белорусского государственного университета, аспирантура БГУ и Института коллоидов и межфазных поверхностей Макса Планка (Потсдам, Германия).
- Екатерина, когда у вас проявился интерес к науке, как вы его реализовали?

- С детства было любопытно, как и что происходит вокруг. Я из семьи врачей и готовилась пойти в мединститут. Но победы на химических олимпиадах окончательно увели меня в химию.

Я счастливый человек, мне всегда на пути встречаются большие ученые и хорошие люди. Дальше все развивалось само собой. В университете занялась наукой. У научного руководителя был совместный проект с Германией. И меня отправили туда как студентку, которая работает 24 часа 7 дней в неделю.

В Германии я провела более десяти лет в Институте Макса Планка в Потсдаме. Вначале получала стипендию для аспирантов — DAAD, потом престижный приз — премию Гумбольдта и руководство исследовательской группой. На конференции в США, где представляла работу по искусственно-ионным каналам, встретила Джорджа Уайтсайдса. Это самый цитируемый из ныне живущих химиков современности. Он предложил мне приехать в Гарвард в США, и заниматься таким амбициозным проектом, как зарождение жизни на Земле. В Гарварде в группе Джорджа я провела почти два года. Потом получила предложение из Университета ИТМО, решила в Германию не возвращаться и переехать в Россию.

- Над какими проектами вы работали в Германии и США?

- В Германии первый проект прикладной — делали компоненты самозалечивающихся покрытий для автомобилей, самолетов. Капсулы, которые активируются при возникновении коррозии. Они нормализуют pH покрытия и коррозия прекращается. Мой автомобиль сейчас покрашен краской, где есть элемент моего труда. Премию Гумбольдта получила для работ по сонохимии — химии высоких энергий. Результат наших экспериментов — наноструктурирование металлов, сплавов для медицинских приложений. Создали группу биомиметических материалов. Тесно работали с Университетской клиникой Шарите (Charité), разрабатывали методы наноструктурирования поверхностей титановых имплантатов и придания им новых активных свойств.

В США работала над экспериментами, которые химики мечтают запустить — искусственная клетка, каскады химических реакций или частичное воспроизведение биохимических механизмов, которые объясняют, как все зарождалось. Работали с системами автокаталитических реакций, с системами супрамолекулярной химии. Термин ввел Жан-Мари Лен — Нобелевский лауреат по химии. Сейчас он научный консультант нашего Научно-образовательного центра Инфохимии. Поддерживает, говорит, что перед нами задача сложная, тяжело достижимая, амбициозная и потому очень интересная.

- Расскажите над чем вы сейчас работаете?

- В НОЦ Инфохимии Университета ИТМО несколько научных групп. Каждая работает над множеством проектов. Моя группа занимается искусственной клеткой, химическим компьютером, теорией информации для химических систем и программированием биологических систем. Мне давно хотелось развивать область науки на стыке дисциплин. В частности, то, что сейчас происходит в IT и математике — это новая революция, и я хочу в ней участвовать, но со своей химической точки зрения.

В нашем Центре работают над электрохимической платформой и тестами, подходами к анализу больших данных, цифровизацией персонализированной медицины и питания. С помощью электрохимических тестов, например, можно определять антитела и антигены COVID-19. Это персонализированная диагностика, которая помещается в карман. И за всем этим стоит не просто разработка, а глубокое понимание биохимических процессов, химии, молекулярной биологии, работы материаловедов, IT-инженеров.

- Каким образом происходит взаимодействие групп Научно-образовательного центра?

- Все группы взаимосвязаны между собой. Эксперименты группы Инфохимии с концентрированием входят в проект искусственной клетки. Одновременно эти исследования используются в группе хемометрики для концентрирования аналитов. И вместе с группой биомиметических материалов мы думаем о системе самособирающихся электродов на сетчатке глаза.

Группа, которая занимается вычислительной химией, присоединяется к остальным, когда обсуждаем системы. Но их задача — предсказывать растворимость сложных супромолекулярных ассоциатов. Это важно в фармацевтической промышленности, в пищевой индустрии, в нефтеперерабатывающей области.

Группой биоэлементалогии руководит доктор медицинских наук, профессор Скальный. Одна из их работ, совместно с группой Хемометрики, связана с тяжестью протекания COVID-19 в зависимости от концентрации цинка в анализах пациентов. Исследования показывают, что у тех, кто тяжело перенес вирус, сильно понижена концентрация цинка. Как его повысить, в том числе правильным питанием, исследуют в группе Цифровизации пищевых технологий. Результат — наш индустриальный партнер компания "Ацтек" выпустила полезные конфеты с цинком.

Группа IT и инженерии сделали нам для электрохимической платформы портативный прибор и программное обеспечение к нему. Сейчас работаем над анализом больших данных и подходящими методами для обучения системы на них.

- Кто поддерживает ваши исследования?

- Поддерживает Российский научный фонд и Российский фонд фундаментальных исследований, работаем в рамках госзаданий. Конечно поддерживают и наши индустриальные партнеры, и меценаты.

- Вы отметили, что в России лучше работать в междисциплинарных областях. Почему?

- Не только в России. Во всем мире сейчас развиваются интердисциплинарные, междисциплинарные и даже трансдисциплинарные проекты. Это позволяет выходить на новый уровень. Мне, как молодому профессору, эффективнее заниматься этим в России. Поскольку есть огромный потенциал талантливых студентов.

Если в Америке, чтобы на вас работал IT-специалист в химической лаборатории, вы соревнуетесь с Google и другими компаниями за выпускников. В Университете ИТМО студенты привлечены к проектам в рамках их выпускных и квалификационных работ. Плюс, сейчас расцветает направление LIFE Science. Что позволяет знаниям в IT, математике, физике и пр. находить применение в химии и биологии. Появилось много групп, центров и институтов, которые работают на стыке наук.

- Насколько сейчас прослеживается интерес среди студентов к науке? К чему именно?

- Они для меня не студенты, на самом деле. Каждый, кто попадает к нам, становится нашим коллегой. Даже школьники подключаются к решению важных задач. При этом, мы никогда не выдумываем проекты только в образовательных целях. Все связано с реальными исследованиями.

- В каком возрасте можно начинать заниматься наукой?

- Начинать заниматься наукой нужно как можно раньше. Сразу приходить в лабораторию, со школы. Мы сейчас работаем с 10-11 классами во время каникул. Некоторые из школьников потом ходят в лабораторию на протяжении всего года.

- Как попасть в ваш Центр? Как подготовиться?


- Мы ждем ребят, которым всегда мало знаний, мало только химии, они хотят математику, IT, разобраться в современных химических и биотехнологиях, готовы работать над проектами 24/7. Чтобы им все было интересно. Вместе с нами они присоединяются к решению Больших вызовов под руководством ведущих специалистов, докторов наук, академиков и даже Нобелевских лауреатов.

- Вы себя ощущаете больше как преподаватель или ученый?

- Изначально я занимаюсь наукой и наука — это моя работа, мое хобби. Но сегодня, если вы хотите прорыв в науке, нужна большая группа единомышленников. И либо вы набираете лучших постдоков в свою группу, что мы тоже делаем. Либо, что важно, работаете с новым поколением студентов. Конечно, это большая ответственность, мы ее понимаем, развиваем образование. Сегодня можно поступить в магистратуру по Инфохимии, со следующего года запускаем бакалавриат по специальности химические технологии в Университете ИТМО.

- Как сейчас вообще обстоят дела с наукой в России?

- В России сейчас поддерживают молодых ученых, созданы хорошие условия, выделяют огромное количество грантов. Но везде есть свои сложности и трудности. Во всех странах мира. В России тяжело с закупками и мы постоянно об этом говорим. Но выделяют финансирование на важные проекты и ждут решений, а не формальных отчетов. То, что произошло во время пандемии, как быстро начали разрабатывать вакцину, тесты — это не на пустом месте возникло. Россия сегодня активно вовлечена в международный научный процесс и занимает лидирующие позиции в Мегасайенс.

- Расскажите о своем участии в конкурсе "Лидеры России 2020"?

- По-возможности, я принимаю участие во всех мероприятиях, которые относятся к науке. В конкурсе "Лидеры России 2020" трек "Наука" организовали впервые. Я прошла несколько отборочных туров и стала финалистом. Много знакомых там встретила. С некоторыми из них уже работаем, например, с профессором Станиславом Юрченко из МГТУ им. Баумана. Он, кстати, стал Суперфиналистом конкурса.

Автор: Александра Морозова

Фото: личный архив Скорб Е.

Энциклопедия промышленности России