Научные сотрудники Сколковского института науки и технологий (Сколтех) награждены Премией правительства Москвы молодым учёным за 2018 год в трех номинациях.

Торжественная церемония награждения молодых талантов состоялась 8 февраля, в День российской науки, в Государственном Кремлевском Дворце. Высокой награды удостоены научные сотрудники Сколтеха: Михаил Берштейн, Мария Логачева и Сергей Шмаков.

«Мы гордимся нашими выдающимися учеными, сделавшими прорывные открытия в биологии, математике, физике, химии, экономике и многих других областях знаний. Они заложили мощные традиции, на которые опирается нынешнее поколение исследователей», – говорится в поздравлении мэра Москвы Сергея Собянина лауреатам Премии.

В этом году ученые Сколтеха стали лучшими в трех номинациях: Михаил Берштейн за цикл работ по теории представлений бесконечномерных алгебр в номинации «Математика, механика и информатика», Мария Логачева за достижения в области функциональной и эволюционной геномики и метагеномики цветковых растений в номинации «Биология» и Сергей Шмаков за открытие новых типов CRISPR-Cas систем и их применение для редактирования геномов и других биотехнологических приложений в номинации «Биотехнологии».

Накануне праздника, нам удалось встретиться с лауреатами и задать им несколько вопросов о том, как развивалась их научная карьера.

Михаил Берштейн

Я учился в одной из школ Харькова, там неплохо была поставлена работа со школьниками по математике. Мой первый кружок вела Елена Лазаревна Аринкина, у которой я занимался до седьмого класса. Поступил в физико-математический лицей, довольно успешно участвовал в математических олимпиадах для школьников. Решающую роль в моем школьном обучении математике сыграл мой отец, который сам закончил харьковский мехмат: он много занимался со мной; показывал, как решать задачи; предлагал разные книги для чтения – у нас дома была неплохая библиотека. Проучившись год в Харьковском университете, я поступил на мехмат МГУ. Параллельно учился в Независимом московском университете, где и познакомился со своим будущим научным руководителем Борисом Фейгиным. Закончил аспирантуру ИТФ им. Ландау РАН, где со мной много занимался Александр Белавин.

Моя работа связана с бесконечномерными группами, в которых элементы зависят от бесконечного числа параметров. Представления этих групп тоже всегда бесконечномерны. Также моя работа связана с приложениями теории представлений: дело в том, что функции, которые, грубо говоря, задают представления, имеют массу замечательных свойств. Например, при помощи их можно решать некоторые дифференциальные уравнения. Другое применение в том, что эти функции являются корреляционными функциями в физических теориях, таких как двумерная конформная теория поля или четырехмерные суперсимметричные калибровочные теории. Эта тема очень широкая, ей занимаются довольно большое сообщество научных сотрудников в разных странах, и я тоже планирую продолжить этим заниматься.

В Сколтех я пришел в 2016 году, когда создавался наш центр [Центр перспективных исследований Cколтеха, - прим. ред.]. В России Сколтех является исключительным местом и это накладывает дополнительную ответственность. В Сколтехе очень хорошие условия: хорошая материальная база; возможность приглашения людей из других городов с визитами, организации научных школ и конференций. Администрация оказывает помощь во многих вопросах. Наконец, в Сколтехе много умных и талантливых студентов. Взаимодействие с ними помогает развиваться, учиться новому.

Больше всего времени уходит на математику. Однако в свободное время я занимаюсь в тренажерном зале (обычно пару раз в неделю для поддержания формы), также люблю плавание, езду на велосипеде. Читаю книги, смотрю фильмы – как и все, тут нет ничего оригинального.

Мария Логачева

В нашей семейной истории сохранился рассказ о возникновении моего интереса к растениям. В начале восьмидесятых прошлого века одной из лучших научно-популярных книг о растениях был шеститомник «Жизнь растений» – редкое и дорогое издание. И вот мои родители его купили где-то за четыре месяца до моего рождения, именно в расчете на то, что будущий ребенок будет интересоваться природой. И действительно, я с раннего детства очень любила эту книгу, часто ее смотрела и, как рассказывают, не порвала ни одной страницы. Не буду утверждать, что «Жизнь растений» стала первой прочитанной самостоятельно книгой, но она была, безусловно, самой любимой. Я сменила несколько школ разной направленности, включая языковые. Благодаря им, а также моей маме, я полюбила французский язык и в целом французскую культуру. Но любовь к растениям была непроходящей. И когда я поступила в школу № 734, я полностью посвятила себя подготовке к поступлению на биологический факультет. К старшим курсам вуза меня заинтересовала молекулярная биология растений, в аспирантуру я пошла уже по этой специальности.

 

Я провожу исследования в области генетики и геномики растений более 12 лет. Работы ведутся в нескольких направлениях. Так, с 2007 года я руковожу работами по исследованию генома важного сельскохозяйственного объекта – гречихи посевной. Моя кандидатская диссертация была посвящена изучению генома пластид этого объекта, а сейчас мы завершаем работы по построению генетической карты, что в дальнейшем может помочь ускорить получение новых сортов. В последние два года одним из основных направлений моей работы стало руководство проектом по разработке методов идентификации состава сложных растительных смесей. Например, травяные чаи, специи, мёд и другие подобные продукты. Эта работа более прикладная и позволит улучшить контроль за качеством продукции.

Основные результаты в области фундаментальных исследований относятся к изучению эволюции геномов. Так, например, при изучении самого маленького генома, который есть у цветковых растений – у Genlisea aurea – удалось продемонстрировать, что редукция происходит не только за счет потери некодирующей ДНК, но и за счет уменьшения размеров семейств генов. Другой пример редукционных процессов относится к растениям, потерявшим способность к фотосинтезу. На многих объектах мы показали, что несмотря на резкое уменьшение числа генов в геноме пластид – органелл, отвечающих за фотосинтез, часть генов остается неизменной и, видимо, участвует в других процессах, не связанных напрямую с фотосинтезом.

В ходе прикладных исследований, проводимых под моим руководством, в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки», разработаны методы определения состава сложных растительных смесей. Одним из интересных результатов применения этих методов стал анализ состава травяных чаев, доступных на российском рынке. Выяснилось, что у большинства из них состав не соответствует заявленному [производителем]: либо нет тех компонентов, которые должны быть, либо есть лишние, которых быть не должно. Причем наибольшее количество посторонних примесей у тех чаев, которые позиционируются производителем как «натуральные» или «экологически чистые».

Наш университет предоставляет хорошие условия для исследований, помогает в организации работы. Руководство Центром коллективного пользования Сколтеха в области геномики [ЦКП] ставит передо мной новые задачи, которые позволяют расширять кругозор в области геномных исследований и позволяет работать над интересными проектами, с интересными людьми.  

Что касается планов по развитию ЦКП, я планирую осваивать новые методы, в частности, мономолекулярное секвенирование, буду много заниматься проектами, связанными с образованием – работы студентов и аспирантов, летние школы. Что касается собственных исследований, то в ближайшие годы я планирую сосредоточится на работе по геному гречихи, которая поддержана грантом РНФ, а также детальному изучению особенностей нефотосинтезирующих растений, в частности, их реакции на свет. Надеюсь, что времени будет хватать не только на работу, но и на семью: у меня растет дочка.

Сергей Шмаков

Изучать CRISPR-Cas системы я начал ещё работая в индустрии. Это был летний проект в Московской школе биоинформатики (возглавляемой профессором Михаилом Гельфандом), где читал курс профессор Константин Северинов. Его лекции были очень увлекательны, что и мотивировало меня заняться каким-либо проектом в его лаборатории. Мы изучали механизм адаптации CRISPR-Cas систем. Моя первая статья была опубликована, когда я ещё не сотрудничал со Сколтехом. Далее я поступил на PhD-программу в Сколковский институт науки и технологий, где мы и занялись исследованиями, за которые я награждён. 

 

Мы проводили поиск новых CRISPR-Cas систем. Данные системы являются очень интересными объектами для изучения, как с точки зрения эволюции, так и с точки зрения возможного применения этих систем в биотехнологиях. CRISPR-Cas системы адаптивного иммунитета прокариот встраивают короткие последовательности вирусной ДНК в геном организма, и далее используют их в качестве базы данных вирусов для борьбы с ними. Данная система распознавания и расщепления ДНК по короткой последовательности являлась долго искомым инструментом для редактирования геномов. Не могу сказать, что мы закончили этот проект: исследования в данной области проводятся и сейчас. Первые результаты мы получили достаточно быстро, за четыре-пять месяцев. Дальнейшие шаги потребовали значительно больше времени, мы открыли ряд новых CRISPR-Cas систем второго класса. В данных системах поиск цели и «раскусывание» ДНК осуществляется одним белком, что удобно для применения их как инструментов для редактирования ДНК. Новые системы расширили существующий инструментарий и привнесли ряд кардинально новых возможностей: например, детектирование, редактирование и контроль РНК. Данные открытия и наши методологии были активно подхвачены научным сообществом.

Сколтех для меня – это институт, который следует мировым стандартам, как в области обучения, так и в области организации научной деятельности. Что позволяет, как показывает мой пример, делать важные открытия и быть эффективным в их продвижении, как в научной среде, так и в индустрии. Сколтех открывает много возможностей для студентов: интересные профессора и лаборатории, которые проводят разносторонние исследования и имеют взаимоотношения с большим количеством лабораторий по всему миру. Это делает студентов Сколтеха конкурентоспособными в мировой науке. Также немаловажна конкурентная финансовая поддержка студентов, которая даёт свободу и позволяет фокусироваться на учебе и исследованиях.

Планирую продолжать исследования, учиться и развиваться дальше. Пять лет назад я пришёл из инженерной области в область биологии. Я вижу большое количество интересных вопросов и проблем, что мотивирует меня заниматься их изучением и решением дальше.

Мне интересны другие направления в науке, но, к сожалению, не хватает времени, чтобы уделять больше времени на физику или computer science. Занимаюсь скалолазанием (в основном в зале, к сожалению), катаюсь на беговых лыжах.

Справочно.

Премия Правительства Москвы молодым ученым присуждается с 2013 года. Принять участие в конкурсном отборе на получение премии могут граждане России, молодые ученые, работающие в московских организациях: аспиранты, кандидаты наук, научные работники, специалисты (до 35 лет включительно) и доктора наук (до 40 лет включительно). Объем премии – полтора миллиона рублей. По итогам 2018 года было присуждено 50 премий в 22 номинациях.

Контакты:
Skoltech Communications
+7 (495) 280 14 81