logo

Hogyan lett az ember okosabb, mint más állatok, és ez elég egy mutáció ahhoz? Van-e mód a képességeinek javítására, és segít-e ez a gyakorlat? Hogyan működik a memória, és lehetséges-e pontosan eltávolítani a nem kívánt emlékeket? Phillip Hajtovic biológus mindezt és sok más dologról beszélt.

A tudós 1995-ben végzett a Moszkvai Állami Lomonoszov Egyetem Molekuláris Biológiai Tanszékén. 1999-ben a Chicago-i Illinois-i Egyetemen doktori fokozatot szerzett (bizonyos fenntartásokkal, az orosz tudományos tudományi diplomával). Most a Skolkovo Tudományos és Technológiai Intézet professzora vezeti az összehasonlító biológia csoportját a Sanghaji Számítástechnikai Intézetben. Márciusban a „Műszaki Múzeum előadóterme” projekt keretében Haitovich előadást tartott a ZIL Kulturális Központban. A tetőtér megtanulta a kutatótól, hogyan működik az agyunk, és hogy lehet-e okosabbá válni, ha igazán akar.

- Megértik-e a tudósok ma, hogyan működik a memória? Ez az agyban elosztott függvény, vagy van-e olyan hely, ahol a memória található?

- A memóriaről, amit szigorúbban kell beszélni. Emberi szempontból a memória általános fogalom: emlékezünk arra, hogy mi történt a múltban. De az agy szempontjából sokféle memória van. Például, ha figyelembe vesszük az emlékek tárolási idejét, van egy hosszú távú és rövid távú memória. És ha figyelembe vesszük a tárolt objektumok típusait, van egy memória, például az arcokon, vagy az objektumokon, vagy a szavakon. Az egyéneket egy régióban, egy másik régió anyanyelvén fogják emlékezni, a harmadik idegen nyelvet. Az ilyen típusú memóriákért felelős anatómiai struktúrák és fiziológiai folyamatok eltérőek lesznek.

- Ha elképzeled, hogy egy személyt a fejére sújtott, és a régió, ahol az emlékeket tárolták, mondjuk az utolsó pártról, megsérült. Ez azt jelenti, hogy most egy személy soha nem emlékszik semmire erről a pártról?

- Az attól függ, hogy mi történt a csapás következtében. Ha a kapcsolat ezzel a régióval sérült, akkor egy idő után helyreáll. Ebben az esetben olyan, mintha a számítógépet az internethez csatlakozó vezeték megszakadna, de egy idő után a huzal együtt nőtt, ahogy a csontok összeolvadnak, és ismét hozzáférhet a hálózathoz. Egy másik dolog, ha a merevlemezt egy kalapáccsal lapították, vagyis a memóriát tároló struktúrák megsérülnek. Ezután lehetetlen vagy nagyon nehéz visszaállítani az információkat.

- Ez azt jelenti, hogy elvben pontosan eltávolíthat bizonyos emlékeket?

- Meglehetősen nehéz, mert nagyon jól kell tudnod, hogy hol kell célozni.

- Teljesen lehetetlen?

- Nem, miért nem. Nem tudunk odaérni, mert jelenleg nincsenek olyan módszerek, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy eléggé nagy felbontással megnézhessük az agyat. A módszerek azonban csak technológiák, és a technológiák általában fejlődnek.

Egy kávézóban ülünk és beszélünk. Ha ezt követően megpróbálod megtalálni ezt a memóriát a fejemben és a fejedben, ezek teljesen más területeknek fognak lenni. Hogyan tudjuk elpusztítani az emlékeket, ha minden ember nem tárolja azokat, ahol a másik? Amikor emlékszik erre a memóriára, ne feledje, hogyan ült egy kávézóban, ez a beszélgetés, akkor pontosan aktiválja azokat a neuronláncokat, amelyekben ez a memória tárolódik. Ha van olyan technika, amely lehetővé teszi, hogy elegendő jó felbontással határozza meg, hogy milyen neuron van, akkor mi a probléma? Nem számít, hol vannak az emlékek, ha lokalizálhatja őket.

- És tiltsa le a hozzáférést például ezekhez?

- Miért nem? Jelenleg nem léteznek olyan technológiák, amelyek ilyen sebészeti, még szuper-sebészeti pontossággal is megtehetik ezt, de még egyszer sem lehetetlen.

- Van egy közös meggyőződés, hogy az agyat egy bizonyos százalékra használjuk, és nem használjuk a többit. Ez így van?

- Igen, sajnos, egy csomó ember használja messze az agyát. Természetesen nagyon nehéz pontosan megmondani, hogy mennyi ez a százalék. Ahogy a legtöbb ember az izmok fizikai képességeit használja, csontváza messze nem teljes. Elméletileg mindannyian képesek vagyunk arra, hogy könnyen megmászhassunk a fákon, vagy gyorsan távozzunk, de a legtöbbünk nem tudja ezt megtenni, mert nem képezzük őket. De ha minden nap edzünk, fussunk és mászunk, ezek a számok javulni fognak. Ha ezt gyermekkorból kezdjük, az eredmény még jobb lesz. Ugyanaz az agyban. Valamilyen oknál fogva úgy vélik, hogy egyfajta pirulát inni lehet, és az agy hirtelen elkezdődik, mintha mágia lenne, hogy száz százalékig dolgozzon. Nem.

- De van egy genetikailag meghatározott hajlam az adott tevékenység típusára. Hagyományosan, ha a gyermekek körében IQ tesztet végzünk - a hiányosságokkal és a korlátozott felhasználással kapcsolatos minden fenntartással - valaki több pontot szerez.

- Ha kényszeríti a gyerekeket, hogy futhassanak, egyesek gyorsabban futnak, mint mások. Talán egy gyermek 10% -kal gyorsabban fut, mint egy másik, és ez genetikailag meghatározható. De ha mindkét gyermek vonat, mindkettő három órán belül képes maratont futtatni. És ha az egyikük edz, és a másik a TV előtt ül, soha nem fog maratont futtatni, nincs idő, csak átadhatja, és akkor is megáll. Ez azt jelenti, hogy a képzés megkülönböztet, ami sokkal nagyobb, mint a genetikai összetevők által meghatározott. Természetesen ha komolyan zene vagy matematika területén tevékenykedő emberek közötti versenyről beszélünk, akkor már nagyon sok genetikai hajlam van. Mindenki vonatok, de valaki jobb.

- Kiderül, hogy a gyakorlatok elősegíthetik a szellemi tevékenységedet, és durván elmondhatóvá válnak. De az elme nagyon széles fogalom. És ha egy személy keményen megtanulja a matematikai problémák megoldását, akkor csak a matematikai problémák jobb és jobb megoldását fogja tanulni?

- Teljesen. Nem lesz jobb, például néhány hazai probléma megoldására. Perelmanhoz hasonlóan, aki tökéletesen megoldja a matematikai problémákat, de teljesen nem képes megbirkózni az egyszerű háztartási problémákkal.

„Amikor a tanulásról beszélünk, a közös hely az a megfontolás, hogy minél hamarabb indul el, annál jobb.” Mi az oka?

- Gyermekkorban az agyunkban az új szinapszisok kialakulásának folyamata, a neuronok közötti kapcsolatok nagyon aktívak. Az új szinapszisoknak köszönhetően az új információkat asszimiláljuk. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy a szinapszisok kialakulásának csúcspontja az öt-tíz év alatt van. De a csimpánzokban ez a folyamat szinte semmiképpen sem következik be a születést követő első hónapokban. Lehetséges, hogy itt van az, hogy legalább részben a válasz arra a kérdésre, hogy miért okosabbak az emberek az összes többi állatnál.

- A szinapszisok minden emberben azonos módon alakulnak ki, vagy ez a folyamat arra utal, hogy mennyire intenzíven kínozzák a gyermeket, abban az értelemben, hogy gyermekkorban tanítanak valamit?

- Az a személy, aki kívülről érkezett jelek hatására alakul ki. Ha a gyereket fehér falakkal ellátott, hangszigetelt szobában helyezzük el, és 10 év múlva felszabadul, természetesen nem lesz közel emberhez. Tehát ösztönzőkre van szükség.
De itt fontos, hogy ne túlzásba tegyük: például ha egy gyermeknek nincs zenei képessége, de mindig zenei órákba viszi őt, naponta öt órára üljön a zongorára, természetesen meghallgatja. Egyre több idegsejt az agyában „zenét” fog kezdeni, és nagyon jó zenész lesz. De nem tény, hogy ő lesz virtuóz. Másrészről talán ez a gyermek kiváló matematikai képességekkel rendelkezett. De végtelenül zene volt, és még akkor is, ha a zeneiskolát követően végül matematikát szeretne csinálni, rosszabb lesz, mert nem fejlesztette ki ezeket a képességeket. Ezen túlmenően, a gyermek túlságosan intenzív zenei leckéi miatt a társadalmi viselkedési készségek nem alakulhatnak ki. Egyensúlynak kell lennie. Annak ellenére, hogy pontosan kiszámítsuk, hogy ez annyira, és ez - annyira természetesen lehetetlen.

- De általában hasznosabb-e a gyermekkel dolgozni?

- Igen, persze. Külső ingerek nélkül néhány szinapszis alakul ki, de az agy nem fogja tudni, hogy melyik szükséges, és melyek nem. Először az összes lehetséges szinapszis képződik, és azok, amelyeket később nem használnak fel, szükségtelenül eltűnnek. A hálózatban szinapszisok képződnek, amelyek stimulálhatnak és gátolhatnak. A gyermek megtudja, hogy erre szükség van, és nem szükséges. Szükség van például egy macska löketére, de jobb, ha nem kígyót vagy krokodilot szúr be. Ezeket a neurális hálózatokat az információ, azon érzések és tapasztalatok alapján alakítják ki, amelyeket más emberektől kap, vagy lát.

- Érdekes: az ókori emberek gyermekei ugyanúgy kaptak külső ingereket, de a Homo sapiens százezer évek követte a kőkaparók gyártását. És hirtelen, az evolúciós normák szerint - azonnal, volt egy bizonyos minőségi ugrás, egy civilizáció merült fel. Mikor történt és miért?

- Mintegy 150 ezer évvel ezelőtt történt. Hisszük, hogy az agy fejlődésének dinamikája változott. Ezt megelőzően a születés utáni első két-három évben új neurális hálózatok, szinaptikus áramkörök alakultak ki, amelyek a komplex kognitív folyamatokért felelősek. De akkor ez az ablak, amikor kialakulnak, a plaszticitási ablakot 10-15 évre meghosszabbították.

- Mindez egyszerre megtörténhet-e, vagy több egymást követő változtatásra volt szükség?

- Ez lehet egyidejűleg. Változás történt a már létező fejlesztési programban, és ehhez elegendő egyetlen mutáció.

- Az e szó szó szerinti értelme szerint?

- Igen, egyetlen olyan mutáció, amely egyetlen személyben történt, aki ennek következtében bonyolultabb problémákat tudott megoldani, és ezért több leszármazottja volt. Az utódok is okosabbak voltak, így több generációban minden ember elkezdte ezt a mutációt.

- Lehet-e reprodukálni egy ilyen kognitív ugrást a modell nézetekre?

„Bár ez lehet az egyetlen mutáció, más olyan mutációk hátterében is előfordult, amelyek már az agyban léteztek. Ha még a majom agyát is vesszük, és megpróbáljuk ezt a mutációt benne foglalni, akkor nem fogunk ugyanezt a hatást elérni, mivel a majomnak nem volt sok más szükséges mutációja. És az ember agyában, még az őskori is, az ember és a csimpánz közötti megoszlás között bekövetkezett nyolc millió év alatt felhalmozódott. Tehát olyan, mint a futballban: a gólszerzéshez csak egy találatra van szüksége, de ehhez a játékosnak kell adnia a labdát, szüksége van egy teljes sorozatra, hogy a labdát a megfelelő időben, a megfelelő időben megkapja.

http://scorcher.ru/journal/art/art2144.php

A Pint of Science előadók közül az egyik felfedezi

Oroszországban az első népszerű tudományos fesztivál Pint of Science. A tudomány a bárokba jött, ahol egy pohár sör felett vezető tudósok beszélnek az elért eredményeiről és a tudományról általában. Mutató.Ru találkozott a fesztivál egyik előadójával, Skoltech professzorral, Philip Haytovichkel, és beszélt vele a sörről, az agyról, a makákókról és a skizofréniaról.

- Mivel a Pint of Science-ről beszélünk, az első kérdés: szereted a sört?

- (nevet) Nem, nem szeretem. És így is valami mást iszok.

- Hogyan készítettél előadást egy ilyen, őszintén szólva, nem szabványos beállításra?

- Mindig nehéz előadni egy előadást, amely egyrészt jó tudományos tartalommal bírna, másrészt nem lenne teljesen unalmas és érthető, különösen azért, mert a sörökkel rendelkező emberek egy nem pusztán tudományos jelentést hallgatnak. By the way, egy tisztán tudományos előadás nem könnyen érthető, és még érdekesebbé tétele egy nagyon magas szint.

- Amikor legutóbb találkoztunk, két évvel ezelőtt, az irodában a falon felsorolták a projektek listáját. Mennyi megváltozott ez idő alatt?

- Egyáltalán nem változott, két év nem számunkra. Projektünk átlagosan hosszabb ideig tart.

- Akkor kapjunk többet. Az egyik projekt az autizmusról szólt. Milyen eredményeket értek el ezen a területen?

- Az autizmussal rendelkező betegek agyának vizsgálatával kevesebb, mint azt szeretnénk. Az ilyen betegek agyi mintáit nem annyira könnyű megkapni, még a vérplazmát sem könnyű megkapni. Jelenleg nagyszámú skizofrénia, depresszió, bipoláris zavarral rendelkező betegek mintáival dolgozunk, de valamilyen oknál fogva nehezebb az autizmus.

Mindazonáltal már számos kísérleti munkát végeztünk az agyi minták alapján, amelyeket Amerikából kollégáinktól a Mayo Klinikából kaptunk. És az eredmények nagyon érdekesek, mert megpróbálták megnézni az anyagcsere-változások bizonyos markereit, főként a vizeletben és részben a vérplazmában, és mindig volt kérdés, hogy ez mennyire felel meg az agyban zajló eseményeknek, különösen az ilyen betegség, mint autizmus. mert ez nem egy betegség, hanem spektrum, és nagyon nehéz megérteni.

Kísérleti projektet hajtottunk végre, amelyben az agy utáni szövetekben a metabolitokat vizsgáltuk: vízoldható alacsony molekulájú vegyületeken és lipideken. Ugyanakkor a vegyületek első csoportjában a vizeletben vagy a vérplazmában nem volt munka, és általában nem volt lipid. Érdekes, hogy nagyon jó illeszkedést találtunk az agyban zajló és a vizeletben és a vérben lévők között.

- És az agyban egy folyamatos spektrumot nézel, elemezve az egész szövetet, sejtek rendezése nélkül?

- Igen, a „összeesküvés” nélkül a „halálos válogatás” technikailag rendkívül nehéz.

- Csak posztortemális agyi mintákkal dolgozik?

- Szerencsére az autisták nem tesznek lobotomiát...

- Inkább idegsebészeti mintákról beszélek.

- És ha ebben az értelemben, akkor igen, ez az opció lehetséges, de ismét az autista emberek ritkán végeznek idegsebészeti műveleteket az egészséges agyszövet kitermelésével. Ha a daganatot eltávolítják, nehéz az egészséges sejteket izolálni a nekrotikus és tumorsejtekből, és az epilepszia és az autizmus egyidejűleg rendkívül ritka.

- Menjünk vissza két évvel ezelőtt. Akkor csak egy irodája volt, és nem volt laboratórium...

- Most van egy nagy laboratórium!

-... és ezzel kapcsolatban. A tömegspektrometriával definiált molekulák. Van-e kísérlet a sejttenyészetekkel?

- Mindannyian szeretnénk elérni, hogy mások számára nem érhető el egy információ. És most egy jól fejlett tömegspektrometriás technológia az alacsony molekulatömegű vegyületek koncentrációjának mérésére. Valójában ez a technológia nagyon régi, tömegspektrometria több mint száz éve. A probléma az, hogy ezek a mérések elég zajosak (inkább zajosak), és meglehetősen nehéz felismerni az összes zaj kapcsolatát. Ezért számos laboratórium nem figyeli a létező adatok sokféleségét, hanem bizonyos előre meghatározott csúcsokat, de ez ugyanaz, mint a genetikában, amit egy bizonyos génre vagy több génre nézett.

A probléma az, hogy amikor autizmusról beszélünk, nem mindig tudjuk, hogy pontosan milyen kapcsolatokat kell figyelni. És itt megpróbáljuk megtisztítani a tömegspektrum zaját, és hagyjuk a biológiailag jelentős molekulák jeleit. És mi kezdünk sikerrel. Ezenkívül már megtanultuk, hogyan lehet többé-kevésbé helyesen azonosítani ezeket a vegyületeket, különösen a lipidek esetében. Ezek a kevések képesek, nagyon kevés ilyen laboratórium van a világon, és ezt az előnyt szeretnénk használni, hogy megvizsgáljuk ezt a szempontot. És ha sejtkultúrákkal dolgozunk, nincs előnyünk. Sőt, most nincs cellás laboratóriumunk. Meg lehetett volna tenni, de pontosan arra összpontosítottunk, hogy mit tehetünk jól.

Még az autista agyban sem nagyon ismert az egészséges állapotban: hogyan változik az agyi metabolitok összetétele, amikor nőnek fel, ahogy életkorukkor, és hogyan különböznek az agy különböző területei. Sok neuron atlasz van, de mi történik ezekben a neuronokban, például a membránösszetétel szempontjából.

Képzeld el egy szinaptikus kapcsolatot. Milyen gyakran utazik oda a jel? Több százszor másodpercenként ez egy hatalmas gyakoriság. És minden alkalommal, amikor a szinapszis munka membránfolyamatokkal jár. A neurotranszmitteres buborékok kiürülnek, szintetizálódnak... Ezek a membránok hihetetlenül műanyag.

Általában, ha elképzeljük a neuronokat, elképzeljük, hogy statikus amoeba lények. De az amoebák is mozognak. A neuronok természetesen nem mászik az agy körül, de a membránokon folyamatosan különböző folyamatok vannak. És ami ezek a membránok készülnek, hogy ezek a folyamatok miként támogathatók a biokémia szempontjából, nagyon fontos. De ez csak nagyon keveset tanulmányozott. Még azt is mondanám, hogy azon a szinten, ahol ezt megpróbáljuk, egyáltalán nem vizsgálták. Ezért ebben az irányban haladunk.

- Az autizmus mellett nagyon érdekes projekt volt a tejével kapcsolatban. Mondja el nekünk.

- Az ötlet meglehetősen egyszerű: összehasonlítottuk a gyermek emberi és más főemlősök prefrontális kéregének anyagcsere-összetételét: csimpánzokat, makákókat, bonobókat. Az élet első éveiben az agy növekszik, és érdekes volt megérteni, hogy ez mennyire függ attól, amit a gyermek eszik. Továbbá az élet első éveiben nincs vér-agy gát a vér és az agy között.

Elméletileg a baba anyatejet kell enni. Viszonylag nem volt jó alternatíva, és most, amikor megtörtént a megfelelő helyettesítés, számos mítosz került sor: akkor a gyermeknek sok DHA-t kell kapnia (Indicator.Ru), nem szükséges adj neki...

Nyilvánvaló, hogy az evolúció szempontjából az anyatejet az agy fejlődéséhez kell optimalizálni, de nem ismert, hogy ez mennyire érinti és hogyan különbözik az emberi baba agya a csimpánz vagy a makákó agyától, a tej összetételétől függ.

A tejkeverékek egyre népszerűbbé válnak, természetesen néhány anyagra próbálják optimalizálni őket, de senki sem látta az anyagcsere-különbségeket a gyermek agya és a majom között. És még nem tudjuk, mi kritikus, mi kell hozzáadni a tehéntejhez, hogy az emberi agy normális fejlődéséhez tökéletes keveréket kapjunk. Ugyanez a DHA kritikus vagy nem? Talán más anyag nélkül nem lesz hasznos és nem fog cselekedni?

Kutatásunk tehát különbözik attól, hogy egyszerűen megnézzük a tehéntej és az emberi tej közötti különbséget, hogy egyidejűleg megnézzük a növekvő agyat, összehasonlítjuk nemcsak a tehenekkel, hanem a majmokkal is. Érdekeltek vagyunk abban, hogy mi az egyedülálló az emberek számára, mi van a majom tejből, emberi...

- Nehéz volt a majom tejhez jutni?

- Nagyon nehéz! De megbirkózottunk ezzel a feladattal.

- Van más projektje az autizmus és a tej mellett? Milyen?

- Most keressük a skizofrénia, depresszió és bipoláris zavar betegek vérplazmájában a metabolikus változásokat. Ez az összegyűjtött és jól jellemzett mintákon történik, ezek fele Németországban gyűjtött. Sokan vannak, több mint ezer. Egy másik felét Kínában gyűjtik, bár nem az egész országban, hanem csak egy városban - Chongqing. De közel 30 millió ember él ebben a városban.

Tehát van egy kínai kohorsz, van egy német kohorsz, és legalábbis a skizofrénia esetében változásokat találtunk. A legfontosabb dolog az, hogy mindkét kohort ezekben a változásokban korrelál a kínai és a németek közötti különbségek ellenére.

- Lesz egy orosz kohorsz?

- Ez lesz! Már tárgyalunk az orosz partnerekkel. Oroszországban azonban a probléma nem a betegminták, hanem a kontroll minták. Nem azért, mert nem léteznek (nevetnek), hanem azért, mert a skizofrénia vagy más betegségekkel küzdő emberek nem rendelkeznek közvetlen hozzáféréssel a zavar nélküli emberekhez. Tehát néhány logisztikai problémát megoldania kell.

Ezért az orosz csoport, de mivel Németország és Kína hasonló különbségeket mutat, nincs ok azt hinni, hogy az orosz skizofrénikusok különlegesek lesznek, inkább a középső helyet vesznek.

- Van más projektje?

- Igen, van még egy nagy projekt, amit régen kezdtünk. Ez az agy lipid térképe. Természetesen az agy, mint a test többi része, főként vízből áll, de más szövetekkel ellentétben, a száraz maradékban 60% zsírt tartalmaz (a többi szerv fehérje). Sok a membrán az agyban, vannak jelző zsírban oldódó molekulák. És ez nagyon fontos: a membránok merevsége befolyásolja a dinamikát, ahogyan a receptorok lebegnek benne, mert az idegsejtek membránjaiban lévő receptorok olyanok, mint a hajók. És néha, hogy továbbítsanak egy jelet, össze kell gyűjteniük, összetettnek kell lenniük, más komponensek néha csatlakoznak hozzájuk - kívülről vagy belülről. Ha a membránok nagyon kemények, akkor egy diffúziójuk van, ha a membránok nagyon műanyag, folyékony, nem szervezett, a másik. Ez nagymértékben befolyásolja a jel átadását a neuronokban.

Tehát semmi nem történt az agy különböző részeinek lipidösszetételének megállapítására. Ezt tettük, az agy különböző részeinek lipid térképét, nemcsak az embereket, hanem a különböző főemlősöket is: csimpánzokat, makákókat és bonobókat (miniatűr csimpánzok, amelyek a csimpánzoktól több mint egymillió évvel ezelőtt választottak el). Így nemcsak lipidet, hanem az agy evolúciós térképét is építjük. Emellett a génexpresszió térképét is készítjük az agy különböző részein. Azt is érdekli, hogy az agy különböző funkcionális régióiban milyen összefüggés van a génexpresszió és a membrán tulajdonságai között. És már felfedeztük ezt a összefüggést.

Egy másik érdekes tény: tanulmányoztuk a régiók lipidösszetételének különbségeit, amelyek különböző funkcionális hálózatokat alkotnak, például figyelemhálózatot. És azok a funkciók, amelyek jobban jellemzőek az ember számára, leginkább megváltoztatták a "régióik" lipid összetételét a bonobo agyhoz képest, ha a majom agyát vesszük a kiindulási pontra. A bonobókban és az emberekben a makákókhoz viszonyítva változatosabb hálózat mindenki számára.

De itt természetesen meg kell értenünk, hogy nem is tudjuk, hogy mely lipidek specifikusak a neuronokra, és nem az astrocitákra, nem is beszélve bizonyos típusú neuronokról. Tehát még mindig sok munka van. Mindenesetre a térkép majdnem készen áll, nagyon elégedettek vagyunk, és ezután külön erőforrásként kerülnek a hálózatba, mint más agyi térképek. Sok agyi térkép van, de nincs lipid kártya.

http://indicator.ru/article/2018/05/16/pint-of-science-hajtovich/

Phillip Hajtovic: Megmaradtunk, mert mi vagyunk a legveszélyesebbek és embertelenebbek

2015. december 03

Olga Orlova: A moszkvai Tudományhét interdiszciplináris fórum kezdődik. A különböző országok szakértőit ​​vonzza. Amit a tudósok a moszkvai tudományos héten fognak beszélni, úgy döntöttünk, hogy a hamburgi számláról kérdezzük meg a Shanghai Computational Biology Kutatóintézet professzorát és a Skoltech Philip Haytovich professzort.

Hello Phillip. Köszönjük, hogy eljött a stúdiónkba.

Phillip Hajtovic: Hello.

Philip Hajtovic, született Moszkvában 1973-ban. 1995-ben a Moszkvai Állami Lomonoszov Egyetem Biológiai Karán végzett. 1999-ben Chicagóban az Illinois-i Egyetemen védte disszertációját. 2000 és 2006 között a németországi Max Planck Társaság Evolúciós Antropológiai Intézetében végzett kutatást. 2006 óta dolgozik a Sanghaji Számítástechnikai Kutatóintézetben. Számos tudományos díj nyertese, beleértve a külföldi szakemberek legmagasabb díját Kínában. 2014 óta Phillip Hajtovich a moszkvai Skoltech Egyetem professzora.

OO: Megértem, hogy jöttél a Moszkvai Tudományos Hét fórumra, és ezt a fórumot nemcsak interdiszciplináris, hanem interdiszciplinárisan is bejelentették. Vagyis vannak olyan emberek, akik általában nem találkoznak egymással - üzletemberek, tudósok, vállalkozók és fejlesztők. Miért volt szükség ilyen furcsa formátumra, nem pedig tudományos konferenciára, hanem mindenkire?

F.Kh.: Ön maga válaszolt erre a kérdésre. Ezek az emberek általában nem találkoznak. Ezért szükséges a fórum, hogy végül találkozzanak.

F.Kh.: Általában egy tudományos konferencia csak olyan tudósok, akik megosztják a legújabb felfedezéseket. Bármilyen tudós a szívében, valójában valószínűleg álmodik, hogy a felfedezések életre kelnek, és hogy a lehető legtöbb ember életét befolyásolják. Azt hiszem, minden tudós egyfajta öregedő pirulát vagy egy rákot tartalmazó tablettát akar feltalálni - úgy, hogy mindenki jól érezze magát, hogy egyszerűen fogalmazzon. És hogy az ipar és a termékek iránt érdeklődők közötti kapcsolat nélkül hogyan lehet ezt megtenni?

A fórum a neurotechnológiáról szól. Ez az egyik legfejletlenebb terület, ugyanakkor az egyik legígéretesebb terület.

OO: A legdivatosabb már?

F.H.: Divatos, valószínűleg is. Mert mindenki megpróbálja elgondolni, hogy mi fog történni a jövőben. És persze, a tudósok is megpróbálják létrehozni ezt a jövőt felfedezéseikkel. De ha a fejlesztéssel együtt küldjük, akkor természetesen az eredmény jobb lenne.

És mi az ígéretes neurotechnológia? Az a tény, hogy a szokásos iparág szempontjából elvileg már többé-kevésbé jó, mindannyian jó. Úgy értem...

OO: - Te? Úgy érted, az egész emberiség?

F.Kh.: Azok az emberek, akik, mondjuk, Oroszországban, többé-kevésbé teljesek, többé-kevésbé öltözöttek. Természetesen mindig javíthatja a feltételeket. Itt elvben, különösen semmi nem feltalálható. De a neurotechnológia teljesen új terület. Mint korábban, nem volt Internet, nincs mobiltelefon, nincs személyi számítógép, és akkor megjelentek. És most mindenkinek van, és mindenki használja őket. És ez egy olyan kísérlet arra, hogy olyan új szintû iparágat hozzunk létre, amely kölcsönhatásba lépne a tudatunkkal, az agyunkkal még közvetlenebb, mint egyszerűen csak egy számítógépet vagy telefont használunk. És azt mondjam: miért van szükségem egy telefonra? Egyszerűen kommunikálok valakivel és mindent.

OO: Várj. Stúdióban egyszerre több különböző agyi szakember is volt, és mindannyian szeretik a kifejezést, amit ma kevésbé tudunk az agyról, mint a helyről. Ugyanakkor már arról is beszél, hogy egy olyan iparágat hoz létre, amely lehetővé teszi az agyi jelek közvetítését közvetlenül közvetítők nélkül. Hogy lehet ez?

F.Kh.: Valóban tudunk valamit az agyról is. Természetesen azt mondják: az emberi agy annyira bonyolult, általában a legnagyobb rejtély, érthetetlen, ismeretlen. Tény, hogy 100 évvel ezelőtt még sokan, amit most már tudtunk, nem ismertek. Még a híres példa az emberi genom. Annyi erőfeszítést tettek, hogy megfejtsük, sőt, a tudósok 10 éve dolgoztak. Több mint 10 év. Töltött egy csomó pénzt. Most már néhány nap múlva megfejtheti a genomját, és ez egy pár ezer dollárba kerül. Kérem. Megfejtheted a genomodat, és a tudósok még néhány információt adnak majd a genom alapján.

OO: Bármi baj.

F.H.: Nem feltétlenül. Az egyetlen dolog, amit a genom maga nem ad teljes információt. Ismerjük a DNS-szekvenciát, de nem tudjuk, hogy pontosan mit jelent. Azaz, az emberek hosszú ideig élnek, vagy hajlamosak a rákra. Néhány információ elérhető, de hiányos. Ugyanez az agy. Vagyis van információnk, hiányos. Most ezek az új tízéves projektek jönnek létre. Oroszországban új projektet is szeretnének létrehozni.

F.H.: Igen, tagja vagyok a CoBrain-nak. Ez valójában nagyon hasonlít a genomi projekt létrehozásának módjához. Nemzetközi kezdeményezések is voltak, erre sem volt eszköz. De éppen azért, mert ezek a projektek megjelentek, megjelent a humán genom projekt, most lehetőségünk van az emberi genom megfejtésére szó szerint 2 nap. Azt hiszem, ugyanez történik az agyral. Természetesen az agy összetettebb szerkezetű, mint a genom. De mégis, a mostani technológiák jobb technológiák, mint 20-25 évvel ezelőtt.

OO: Ha helyesen értem, az érdeklődési területe az agy fejlődése. Melyek a legcsodálatosabb mítoszok az agyi evolúcióról, amivel találkoztál, és milyen szembesül?

F.Kh.: Igazából az érdekeim az emberi agy. Amikor az agy evolúciójáról beszélünk, mi a lényege? A lényeg az, hogy egyszerűsítjük az agy tanulmányozásának feladatát. Mert természetesen az emberi agy valóban nagyon összetett szerv. De sok agyi tulajdonságunk, mind molekuláris, mind szervezeti, azonos a patkányok agyában, az egerek agyában és a majmok agyában. Azaz, úgy tűnik, éppen ezért a neurológusok modellekként majmokat és patkányokat használnak. Ez tényleg működik.

Másrészt, miért érdemes érdekelni őket... Természetesen ez fontos, de nem annyira érdekes... Érdekli azok az agyi tulajdonságok, amelyek konzervatívak. Sokkal érdekesebb tanulni, és ami különleges, egyedülálló az emberi agy számára. Mert még egy majom sem rendelkezik a kognitív képességekkel, amelyeket egy személy rendelkezik. Ezért, ha megértjük, hogy az agy molekuláris és szervezeti vonatkozásainak egy része, amely egyedülálló az emberekre, először is a feladat egyszerűbb, mert csak azt kell megértenünk, hogy az agyunkat a majom agyától elválasztja 1% -át, másrészt ez érdekes. Mert akkor tudjuk: ezeknek a változásoknak köszönhetően gondolkodhatunk és működhetünk emberekként, nem pedig majmokként.

OO: 40 000 évvel ezelőtt többféle ember volt a bolygón. Ebben az esetben egyedül vagyunk. Milyen szerepet játszottak az agyunk tulajdonságai? Azaz az agyunk adta nekünk előnyeit ugyanazon neanderthal vagy Denisovets agyához képest? Vagy egyáltalán nem?

F.Kh.: Elődjeink voltak, Cro-Magnon férfiak, ahogy hívták, Denisoviták voltak, neandertaliak voltak. Elvileg az agy ugyanolyan méretű volt. De az agy mérete nem a fő dolog, mint tudjuk. Milyen képességekkel, amiket természetesen szeretne tudni. De evolúciósan és genetikailag nem voltak messze tőlünk. De mindazonáltal emlékeznünk kell...

OO: Úgy nézett ki az agyunk, vagy nem tudunk róla?

F.H.: Tudod, nagyon nehéz spekulálni. Érdekes megfigyelés van, hogy a komplex technológia, a modern emberek elődei kultúrája meglehetősen váratlanul megjelent mintegy 100-150 ezer évvel ezelőtt. Azaz, miután a neandertaliek ágai, a denizoviták és a modern emberek megosztottak.

Ezért lehetséges, hogy az evolúciós águnk szétválasztása után a neandertaliek és a denizoviták ágai valóban voltak radikális változások az agyban. Mert nem szabad elfelejtenünk, hogy elődjeink csak nemrégiben nagyon primitív kultúrával rendelkeztek, ez az Olduvai kultúra. Amikor már volt egy nagy agy, ténylegesen ugyanolyan primitív eszközöket készítettek 1,5 millió évig. Vagyis nem volt előrelépés. És akkor hirtelen, váratlanul, 150.000 évvel ezelőtt, haladás. Valami történt az agyban.

De mi pontosan - nem tudjuk biztosan. Van néhány hipotézis. Még mindig kicsit korán beszélniük kell. Azt hiszem, jobb, ha pár év múlva beszélünk róla, amikor több adatunk van. És most végtelenül spekulálhatsz. Természetesen más hipotézisek is vannak, amikor egyszerűen azt mondják: itt egy modern ember, sokkal hatékonyabban reprodukál. Tényleg sokkal hatékonyabban tenyésztünk, mint az azonos nagy majmok - csimpánzok, orangutánok, gorillák. A gyerekek körülbelül 3-4 évenként körülbelül egy-egy gyermeknél kaphatnak gyermeket. Elvileg a személy minden évben kedvező körülmények között képes előállítani a gyermeket, és sokan még most is ezt teszik.

Valójában egyedülálló. Más főemlősökben, amelyek most élnek, ez nem így van. És talán éppen azért nyertük a versenyt a neandertaliekkel és Denisovokkal, mert a modern embereknek több gyermekük volt. Ez nagyon triviális magyarázat lehet.

OO: Triviális. És most nagyon sokat jelent, ebben a helyzetben. Mert ugyanaz, most az emberiség egésze megvitatja a problémát, mintha csökkentené a gyermekek számát. De úgy tűnik, hogy számunkra, mint fajként, ez lehet a leginkább váratlan tragikus következményekkel.

F.Kh.: A faj esetében nem valószínű. És bizonyos népességek számára természetesen.

OO: Kérlek, Phillip, foglalkozol egy ilyen problémával, mint a lipidekkel. Milyen szerepet játszottak a lipidek (zsírok) agyunk fejlődésében, tulajdonságaiban? A philistine szinten szoktunk arra a tényre, hogy a zsír mindig rossz az összes emberi szerv számára, és úgy tűnik, hogy az agynak szenvednie kellett volna. Nem?

F.H.: Az agy nem szenved zsírral, mert az agy főleg zsírból áll. De ez egy másik zsír. Ez nem az, amely a gyomorban vagy máshol tárolódik. Ezek szerkezeti zsírok, amelyek sejtmembránokat képeznek. Amikor a TV-n valahol az agyat mutatják, mindig megmutatják a sejtek egyes hálózatait, amelyek egymással összefonódnak.

OO: Neuronok. És kölcsönhatásba lépnek egymással.

F.H.: Igen. Ilyen bonyolult folyamatok, mindent annyira összefonódnak. Minden membrán zsírból, lipidből készül. Sőt, senki sem igazán tanulmányozta őket. Természetesen valójában nem igaz. Ez azt jelenti, hogy a biokémikusok meglehetősen általános összetételben tanulmányozták az agy összetételét, a lipidek különböző osztályait, látták, hogy az életkorral változnak, láttak néhány az agy összetételét, különböző lipidfajtákat, látták, hogy az életkorral változik, némi különbséget észlelt a különböző fajok között. De most már van a technológia, amikor a szinte minden típusú zsírmolekula koncentrációját elemezhetjük. Nem volt ilyen technológia. Most van nekik. És így kezdtük használni, csak hogy lássuk: de az agy zsírja - különbözik-e az emberek majmoktól, vagy nem? Nagyon különbözik. Úgy nézett ki. De a gyerekek agya - ugyanazt a zsírtartalmú, mint egy felnőtt? Teljesen más.

Ezenkívül nagyon érdekes, hogy a gyermek agyában lévő majmok között különösen nagy különbség van. És most megpróbáljuk megérteni: ha a csecsemőket anyatejjel tápláljuk, vagy valamilyen tehénnel tápláljuk őket... Mivel a tehéntej és az emberi tej teljesen eltérő összetételű. Ezeket különböző szervezetekre optimalizálták. Megpróbáljuk megérteni, hogy van-e különbség, vagyis, hogy vannak-e olyan elemek az emberi tejben, amelyek szükségesek ahhoz, hogy az agy optimálisan fejlődjön. Vagy ha tejkeverékkel táplálják, talán mindegyik hiányzik, és a gyermek mégis kiváló diák lehet, és csak jó.

Természetesen azt hiszem, ez nem érinti ezt sokat. De az agy összetett szerkezet. Természetesen mindig jobb az optimális fejlődés.

OO: Néhány interjúban többször is elmondta, hogy az emberiség elég drága, hogy komplex problémák megoldására képes, és különösen olyan kórképeket és betegségeket, amelyek öröklöttek, például a skizofrénia - ez lehet, az egyik fizetési mód.

F.Kh.: A lényeg az, hogy ha van valamilyen struktúra... például van egy teáskanna gyártása. Vízforralókat készítenek. Ugyanezek a cégek, azt mondják: 250 évig vagy még tovább gyártunk vízforralókat. Természetesen ez a vízforraló nagyon jól fog működni az Ön számára. Vagy némi órát. Vásárolsz egy svájci órát, azt mondják: 200 évig manuálisan készítjük az órát. Természetesen a technológia már így van megállapítva, hogy az óra működni fog. Mi van, ha úgy dönt, hogy teljesen új típusú órákat készít. Készítsen új mechanizmust, új, új anyagokat, új technológiát. Természetesen először az órák egyszerűen eltörnek, mert még nincsenek optimalizálva. Ugyanaz az agyunkkal. Mivel agyunk valójában a funkcionalitása nagyon különbözik más állatok agyától. Ez a funkció új tulajdonság, mintha egy teljesen új repülőgépet vagy egy új autót készítene, amely sokkal gyorsabban repül vagy sokkal gyorsabban vezethet. Új típusú motor, amely például nem benzinnel működik, hanem hidrogénnel, és lehetővé teszi, hogy az autó sokkal gyorsabban menjen.

Természetesen először problémák merülnek fel. És ez nem az én véleményem. Valójában sok tudós úgy gondolja, hogy a skizofrénia, ugyanaz az Alzheimer-kór és más rendellenességek, mint például az azonos autizmus, olyan, mint egy olyan megnyilvánulás, amelyet az agyunk egyszerűen nem optimalizált. Ha 100 millió éven át halad, és természetes választáson megy át, az agy úgy fog működni, mint egy svájci óra. De ez még nem történt meg.

OO: De genetikai betegségekről beszélünk. Mert amit hívtál, skizofrénia és Alzheimer...

F. Kh.: Nem, azt hiszem, ez nem csak genetikai. Nem feltétlenül. Például azt mondják: egy személy könnyen lehangol. A depresszió valójában más állatokban van. A majmoknál, még a majmoknál sem. Más állatok is lehetnek depressziósak. De az emberekben gyakrabban fordul elő. Miért? Csak azért, mert az agy kevésbé optimalizált, könnyebb a kiegyensúlyozatlanság. Mivel az agynak optimálisan kell működnie, egyensúlyban kell lennie. És az agy valójában nagyon igényes, hogy mindent belépjen, és minden állandóan kiegyensúlyozott. Vagyis oxigén, glükóz - mindent. Olyan állandó körülmények között kell működnie. Egy kicsit eltérés, egy kis oxigénhiány - egy személy meghökkent. És ugyanaz a gyík levághatja a fejét, és az agy további 20 percig fog működni. Igen. Egy ember természetesen nem.

Az agyunk nagyon érzékeny. Azt hiszem, nemcsak az a véleményem, hogy ez részben annak a ténynek köszönhető, hogy ezek a lehetőségek megjelentek, amelyek egy bizonyos korlátra kényszerítik. Ez kissé eltér a mérlegtől - és már minden rosszabb, és problémák merülnek fel.

OO: Szeretnék visszatérni a mítoszok kérdésére, az agy tulajdonságaira. Találkozott-e valamilyen nevetséges félreértés az agyunkkal kapcsolatban, mint profi? Például, hogy egy személynek a legnagyobb agya van, ezért gondolja a legjobbat. Vagy a férfiak és nők agyai, és így tovább. Sok ilyen bélyegző van. Mi a legnevezetesebb az Ön számára?

F.Kh.: Tény, hogy még mindig komoly tudományos vita folyik az agyméret fontosságáról a funkciók tekintetében. Mindig példát adok. Van egy betegség - Rasmussen-szindróma, amikor egy gyermek meghal, ha nem az agy felét. Teljesen szörnyűnek tűnik: az egész félteke eltávolításra kerül. Vagyis jobb, talán talán a gyermek meghal. De egyáltalán nem. Mivel az agy másik fele veszi át a funkciókat, és a gyermek, természetesen, valószínűleg nem lesz professzor, de nyugodtan beszélhet, mozoghat, szokásos iskolába megy, és még elég tisztességes osztályokat is kaphat. Eddig van egy vita erről. Ismét egy férfi agya átlagosan nagyobb, mint egy nő agya. A férfiak körében kiemelkedő matematikusok, de még több férfi is van börtönben, mint a nők. Ez azt jelenti, hogy a férfiaknak több változata van. Vannak olyan teljesen őrült géniuszok, és vannak teljesen őrült gazemberek. A nők jobban foglalkoznak ezzel. Ez azt jelenti, hogy minden jobban működik az optimálisan. De ismét ez egy általánosítás. Nem lehet összefoglalni. És a biológia azt tanítja nekünk, hogy elvileg minden általánosítás szenved. Néhány egyszerű megoldás soha nem helyes. Soha nem mondhatod: itt van. Mert mindig vannak kivételek, és mindig minden bonyolultabb.

OO: Nemrégiben megrendezésre került az „Illuminátor” díjátadó ünnepség. Ez az egyetlen orosz díj a népszerű tudományos irodalom számára. És az egyik jelölt, Alexander Sokolov antropológus, a „Mítoszok az evolúcióról” című könyv szerzője bemutatta a könyvet, és ennek a szertartásnak a gazdája, Leonid Parfenov, egy jól ismert újságíró, annyira meglepett. Megkérdezte tőle: miért írsz a nonszenszről? Miért közvetíted? A mítoszokat nevezed, beszélj, vitatkozzatok velük. Hogyan válaszolna erre a kérdésre? Az Ön pozíciója. Szüksége van a nonszenszek megcáfolására, mondván, ellenérveket találva?

F.Kh.: Tény, hogy vannak tévhitek... Nem tudom, hogy nehezen hívják-e, vagy sem... A tudomány nagyon inert. Például, valami, ami most nonszensznek vagy mítosznak nevezhető, valóban teljes körű tudományos hipotézis volt 20 vagy 30 évvel ezelőtt. Ezért természetesen beszélnie kell róla. Mert például még mindig azt mondják: ha antioxidánsok vannak, segít az öregedés ellen. Valójában ez teljesen igaz.

OO: Mostanáig szinte mindenki biztos volt benne.

F. Kh.: És eddig mindenki biztos volt benne. De ez nem. És ez az egyik ilyen mítosz, amelyet el kell oszlatni, mert talán nem érdemes. Nem zavarja, ha antioxidánsokat eszik. De ez sem segít. Miért kell néhány dolgot vásárolni, pénzt költeni, ha vásárolhat egy utat a tengerre és javíthatja az egészségét? Ez azt jelenti, hogy valóban mítoszok vannak, amelyek a hamisításokon alapulnak, amelyek tudományos hipotézisek voltak. De a tudomány nagyon gyorsan mozog, különösen most.

Csak 5 évvel ezelőtt, az emberek azt gondolták, hogy most minden megváltozott. Ezért természetesen beszélgetést kell folytatnunk, természetesen párbeszédre van szükségünk, mert egyszerűen máskülönben nem lesz ideje a modern tudományra, mégis a 20. században vagy akár a 19. helyen is megtartjuk ötletünket.

OO: Ha olyan technikai lehetősége lenne, hogy elhagyja a Homó minden fajtáját, ami valaha élt a Földön, ha ilyen technikai lehetősége lenne, ki hagyna? Egyszer sajnálta, hogy miért vagyunk Homo sapiens sapiens? Szeretnék valaki másnak lenni.

F.H: Hogyan lehet? Nyertünk. Mi maradtunk, a többiek meghaltak. Nyertesek vagyunk. Miért sajnálom? Ez szép.

OO: És milyen a Homo sapiens sapiens tulajdonsága?

F. Kh.: Nagyon nehéz megmondani. Miért éltünk túl? Mert valamilyen módon vagyunk a legveszélyesebbek, a leginkább embertelenek. Mit tegyek? Ez lehetővé tette számunkra, hogy maradjunk, ne haljunk ki, és így a neandertaliek nem maradtak a helyünkön. Ilyen a természet, az evolúció.

F. Kh.: Úgy tűnik számomra, hogy nem az a lényeg, hogy elfogadod. A faj szerves részét képező valamit megtagadni egyszerűen nem konstruktív. Meg kell próbálni megérteni, és hogyan kell átalakítani azt néhány normális, progresszív és jó dologra.

OO: És éppen ellenkezőleg, milyen emberi vagyon, amit az evolúciós folyamatban kaptunk, a legtöbbet vagy megcsodálod?

F.H.: kíváncsiság. Kétségtelenül. Ez egy nagyon értékes ingatlan. És ez egy csodálatos tulajdonság. Mert valójában, ha megnézzük a majmokat, csak a legfiatalabb majmok olyan furcsaak, mint mi. És még nekünk 70 év alatt, 80 év alatt minden érdekes. Nézzük a híreket, megpróbáljuk megérteni, hogy mi történik a világban. Nem számít, milyen korban. Ez egy személy csodálatos tulajdonsága, egyedülálló, és azt hiszem, ez az egyik olyan tulajdonság, amit mindannyiunknak büszkék lennünk.

OO: Nagyon köszönöm. Programunk a Shanghai Computational Biology Intézet professzora és Skoltech Philip Haytovich professzora volt.

http://otr-online.ru/programmy/gamburgskii-schet/filipp-haitovich-chto-17904.html

Philip Haytovic kutatócsoportja, vagy a biológusok nagy adathalmazokkal dolgoznak

Skolkovo Tudományos és Technológiai Intézet: Mit gondolhatunk, elemezni kell!

szerző
szerkesztők

Philip Haytovich professzor laboratóriumának tudósai a Skoltech Biotechnológiai és Biomediciniai Kutatóközpontjában nagy mennyiségű szekvenáló és tömegspektrométeres adatokkal dolgoznak a világ különböző sarkaiból származó partner laboratóriumokban. Mindez azért történik, hogy feltárja az emberi agy és az állatok fejlődésének és működésének titkait, valamint számos más tudományos és gyakorlati problémát is megold.

Figyeljen!

A cikk szponzora Lev Makarov.

A Skoltech - a Skolkovo Tudományos és Technológiai Intézet - minden látogatása valami újdonságot hoz: mindig érdekesnek találom, függetlenül attól, hogy ez egy előadás, akár egy tudóskal folytatott beszélgetés, akár egy laboratóriumi látogatás. A Skoltech mindig tele van az életgel, és a tudomány és az üzleti élet motivált diákok és professzorok veszik körül. Tudományos hírekkel és PR-vel foglalkozom a Skoltechben. Ma már részt kell vennem Philip Haytovich professzor tudományos csoportjának, amely főleg bioinformatikával foglalkozik. Soha nem kellett komolyan foglalkoznom vele, de ezt a meglehetősen új tudományt már régóta nézem. Először is, ezeknek a tudósoknak adott feladatok globálissága vonzódik, mert a legkülönfélébb adatok hatalmas tömbjeivel zsonglőrködik! Úgy tűnik számomra, hogy a bioinformatika nagyobb valószínűséggel tesz valami nagyszerűt, de talán ez csak egy „nedves” biológus illúziója.

A bioinformatikával való első ismeretséget az olvasó adja meg az „A bioinformatikába megyek, hadd tanítsak!” [1]. - Ed.

Nem, „nedves” nem azért, mert az eső alá esett (és nem a sors más közelsége miatt). A "klasszikus" laboratóriumi biokémia és a molekuláris biológia ellenállásáról beszélünk (a "tudósok a tudósok által alkalmazott megoldások miatt" "nedvesnek") és a gyorsan növekvő számítógépbiológiáról, amelyben a legnedvesebb a valószínűleg kávé: "Számítógépes jövőbiológia „[2]. - Ed.

Nagy adatok - nagy elemzés

A nagy adat tömbök kezelésének kérdése olyan sok biológus, és minél távolabb van, annál kevésbé marad azok, akiket ez a forradalom nem érint. A nyilvánosan hozzáférhető biológiai adatbázisok számának növekedése génszekvenciákkal, aktivitásuk leírása, a fehérjék szerkezete valódi forradalmat eredményezett a biológiában. A klasszikus „nedves” laboratóriumokkal (nedves laboratóriumokkal) szemben, ahol a kutatás alapját kézzel készített kísérletek teszik, vannak „száraz” laboratóriumok (száraz laboratóriumok), amelyek fő eszköze az arzenálban nem pipetta, hanem számítógép.

Az új technológiák valódi információs boomot hoznak létre. A „Human Genome” [3] projekt befejezése után számos új szó jelenik meg a „-om” utótaggal. A jól ismert genom, proteom, transzkriptom, metabolom és mikrobiom mellett interaktív, amely a különböző molekulák kölcsönhatásáról beszél; hajszárító, amely leírja az összes fenotípusos tulajdonságot; Taxi, amely egyesíti az összes folyamatot a toxicitás megnyilvánulásával. A fejállomásokon pedig az Integrum összegyűjti az összes "ohmot" egybe.

Mielőtt belépnénk ebbe a cikkbe, érdeklődünk az anyagokkal, érdekes módon és népszerűen megmagyarázva az ugyanezeket az ozmákat tanulmányozó mindenféle omik lényegét és problémáit: „Az Omiki a nagy biológia kora” [4] és az ismeretlen peptidek: "Árnyék" bioregulációs rendszer "[5]. - Ed.

Mindezek a viszonylag új szavak, a genom kivételével, a Word még nem ismeri és aláhúzza a piros színét, de a vonatkozó tudományterületek már léteznek, és nap mint nap hatalmas mennyiségű adatot biztosítanak a kutatóknak. A (több) terabájtos adatokkal való munka egyik fő problémája az ilyen kötet kezelésének módja. A nagyfelbontású orvosi képek akár tucatnyi gigabájt is eltarthatnak, és a kutató azt szeretné, ha a számítógép több tízezer ilyen képet hasonlít össze. Egy ilyen fájl feldolgozása több mint 10 percet vehet igénybe, és a hálózaton történő átmásolás határozatlan időre szól [6].

A bioinformatika még mindig nagyon fiatal szakma, de természetesen fontos szerepet játszott az életetudományokhoz kapcsolódó modern tanulmányokban. Kiderült, hogy a számítógépek a legmagasabb emberi agy vagy a legtapasztaltabb kísérletezők kezében lévő problémákat is megoldhatják. „Számítógép-biológus” és „bioinformatika” - ezek a kifejezések már sok olyan egyedi tanulmányt tartalmaznak, amelyek különböző képzést és különböző nézeteket igényelnek a tudományról és az élet helyéről: bioinformatika, információfeldolgozó szakember, adatbázis-fejlesztő, programozó, ontológia kurátor, szakember molekuláris modellezés - mindannyian különböző dolgokat csinálnak, bár oldalról megkülönböztetésükre nem könnyű. Mindezek meggyőződése nélkül elmondja, hogy a számítógépek a biológusok mindennapi életében szilárdan megalapozottak [1].

A bioinformatika egyre inkább egyre több, és még sok „nedves” biológus is bioinformatikába vonul, mert szeretné tudni, mit kell tennie sok adataikkal. A Nobel-díjas Phillip Sharp felhívja, hogy mi történik most a biomedicina harmadik forradalmával. Az első forradalom a DNS szerkezetének felfedezése volt, a második a „genom forradalom”, azaz az élő szervezetek genomjainak megfejtése és a genomikus megközelítés egészének fejlesztése. Most a harmadik forradalom zajlik - az élettudomány egyesítése a matematikával és az informatikával, a mérnöki és fizikai témákkal. Ez a forradalom új, információs alapon integrálja az élettudományokat [7].

És az egyetemeknek nincs ideje arra, hogy megfelelő tanfolyamokat készítsenek: például a Moszkvai Állami Egyetem Bioinformatikai és Bioinformatikai Karának megjelenése után, a Szentpétervári Moszkvai Állami Egyetemen (szeminárium) megnyílik: „Néhány a bioinformatikai oldalhoz: a Szentpétervári Bioinformatikai Intézet” [8]. - Ed.

Az egyik olyan terület, ahol az adatfeldolgozás nagyon akut, az emberek és állatok agyának munkája és fejlődése. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az agyban előforduló komplex folyamatokat nem kevésbé komplex és bonyolult különböző gének és fehérjék működési mintái határozzák meg. Például 2006-ban befejeződött az Allen Mouse Brain Atlas projekt. Ez az atlasz az egér agy különböző területein megjelenő gének expresszióját tartalmazza. Ekkor megjelent egy hasonló atlasz az emberi agy transzkriptomájáról [11]. Természetesen ezeknek az anyagoknak a létrehozásához sok adatot kellett elemezni és strukturálni. 2005-ben megjelent a Blue Brain Project, 2013-ban pedig a Human Brain Project. Ezek a projektek is megpróbálják megvilágítani az agy munkáját. Az első projekt keretében számítógépes modellt fejlesztettek ki, amely nagy pontossággal előrejelzi a szinapszisok helyzetét a patkány agykéregben. Ezután átvette az emberi agyprojektet, amely az emberi agy modellezésére irányult [12].

Az egyik tudós, aki Oroszországban dolgozik, és az emberek és az állatok agyának rejtvényeit megoldja, a Skolkovo Tudományos és Technológiai Intézet professzora, Philip Haytovich. A Haitovich Skoltech kutatócsoportjában megpróbálják kombinálni a „száraz” és a „nedves” biológia módszereit. De a hangsúly továbbra is a "száraz" - adatelemzésen van -, így a Philip laboratóriumának nagy része a bioinformatika, vagyis minden, kivéve önmagát: molekuláris biológus az oktatásban. Philip diplomázott a Moszkvai Állami Egyetem Biológiai Karán, a Molekuláris Biológia Tanszéken, majd a Biokémiai PhD-t kapta Chicagóban. Ezt követően hat éve dolgozott Németországban a Max Planck Társaság Evolúciós Antropológiai Intézetében, 2006-ban pedig az Összehasonlító Biológiai Intézetben (Shanghai).

Agy: kutatás "száraz"

A Skoltech teljesen új egyetem, és ha a színház akasztóval kezdődik, az egyetem emberekkel kezdődik. És a bioinformatika nagyon könnyű volt ezek között az emberek között, mert munkájukhoz nem kell semmit, kivéve egy asztalt, egy széket, egy számítógépet, gyors internetet és egy jó társaságot. Így 2014 óta a Skoltech Biotechnológiai és Biomedicinális Kutatóközpontja Philip Haytovichem vezette kutatócsoporttal rendelkezik. A Skoltech munkájával párhuzamosan Phillip a Shanghai University of Technology összehasonlító biológiai csoportját vezeti, így a Phillip csapata által végzett legtöbb adat Kínából származik. A németországi, svájci, japán és amerikai laboratóriumokkal is szoros együttműködés van. Néhány végzős hallgató a feladatainak egy részét külföldi munkatársakkal végzi. Például Phillip kínai laboratóriumában az idegrendszeri sejtek kutatásának „nedves” szakaszai folynak. Anna Shmelkova részt vesz ebben a munkában - mind a „száraz”, mind a „nedves” részével.

A neuroglia titkai

Az emberi agy számos sejt összehangolt munkája miatt működik. A jól ismert neuronok - a jelek "vezetői és processzorai" mellett - az agyban gondosan dolgoznak és nem kevésbé fontos szerepet töltenek be a gliasejtben. A görög gliából (γλια) a ragasztót jelenti. Hosszú ideig az emberek úgy vélték, hogy ezeknek a sejteknek csak a neuronok „integrálására” van szükségük egy integrált szervbe, de egy kicsit később úgy tűnt, hogy a glia nemcsak strukturális funkciót lát el, hanem részt vesz a neuronok etetésében is [13]. Ezután, elsősorban a morfológiai jellemzőkre támaszkodva, a mikroglia, az asztrociták, az oligodendrociták a gliasejtek között különböztek meg [14]. Mindazonáltal az „ideges” hierarchiában a gliasejtek messze voltak a legtisztább helytől.

De „minden folyik, minden megváltozik” - megváltozott a tudósok glia hozzáállása is: a neurobiológusok most nagyobb figyelmet fordítanak ezekre a sejtekre, és meglepődnek, hogy hány különböző funkciót végeznek. Például az asztrociták segítenek az idegsejtek érlelésében, túlélésében, stabil kapcsolatok kialakításában egymással, energiaellátást nyújtanak számukra, a glükóz átmeneti tárolása. Az asztrociták szintén részt vesznek a vér-agy gát kialakulásában, szabályozzák a véráramlást stb. [15].

Intuitív módon az asztrociták nem azonosak a minőségben. De mi különbözteti meg őket? Mi az egyetlen asztrocita „rendszere”, és annak alapján, hogy milyen jeleket lehet egyesíteni a közösségekbe? Phillip csoportja megpróbálja ezeket a kérdéseket megválaszolni a kutatás során. Az immunológiai címkézés segítségével, mint egy horgászbot, az asztrocitákat elkapják az agyi zabkásaitól, majd külön cellában vizsgálják a gének munkáját.

„Kínában a korábbi munkában megmutatták, hogy egyes gének másképp viselkednek az emberi kéregben, mint a majom agyában.” Ezután egy fluoreszcens mikroszkópot vettünk, és egy közelebbi pillantást követően megállapítottuk, hogy ezeknek a géneknek a termékei főként gliasejtekben működnek. Most (ez az én feladatom) jobban meg kell vizsgálnom az emberi agy „szokatlan” gliasejtjeit, és hasonlítani kell őket a majmok gliasejtjeivel. Ehhez szétszerelnie kell az agyat külön cellákba, majd csak azokat, amelyek érdekelnek és elemeznek, meg kell fogniuk ”- mondja Anna Shmelkova.

1. ábra: A kínai laboratóriumok önmagai: Anna Shmelkova (balra). - Megtanultam a Skoltech-ről a barátaimtól. A srácok nagyon lelkesen beszéltek az intézmény csodálatos hangulatáról és lehetőségeiről. Úgy döntöttem, hogy megpróbálok belépni. Kiderült. Most egy csodálatos projekten dolgozom Philip-kel. Fő hobbim a tudomány. Szeretnék a dobokon is ülni (nem játszhatok semmilyen csoportban, csak otthon fejhallgatóval), vagy merülök el az orosz irodalmi klasszikusok könyvébe. Az álmom az, hogy nagyra nőjek, hogy ne legyen tészta :) Pontosabban, a belátható jövőben biológiai tudományok jelöltévé válni fogok.

A bioinformatika megengedheti magának, hogy általános témakörökké váljon, akik könnyen mozoghatnak egyik témáról a másikra, és ez nem akadályozza meg, hogy rendszeresen kapjanak fontos tudományos eredményeket és felfedezéseket [2], így a laboratórium egyidejűleg nagyon különböző projekteken dolgozik. A fő hangsúly az emberi agy különböző jellemzőinek és fejlődésének tanulmányozása. A kutatók arra törekednek, hogy megértsék, mi tett minket emberré, és mi történik az agykal a fajok fejlődése során; szintén tanulmányozzák az állati agyat és az időbeli változásokat a szervezet egyéni fejlődése során. Például a Khaytovich Pavel Mazin csoport posztdocja tanulmányozza az állatok splicing mintáinak változásait a prenatális és a szülés utáni időszak közötti átmenet során, azaz a születés előtt és után [16] (lásd az oldalsávot). Kiderült, hogy a születés után nagy változások vannak a splicingben. Az ilyen változások jeleként még nem ismert.

Génjeink születés előtt és után

Az alternatív splicing lehetővé teszi, hogy egy gén több mRNS-t és ennek megfelelően fehérjét kódoljon. Emberekben szinte minden gént splicing alternatívaként [17]. Ismert, hogy a splicing szabályozása a szervek kialakulása, a szövetek differenciálódása és a stresszre adott válasz esetén történik. Az alternatív splicing kimutatták, hogy számos patológiában részt vesz a ráktól a neurodegeneratív betegségekig [18]. Pavel Mazin és Philip Khaytovich meg akarják érteni, hogy az emlősök különböző szövetekben történő pre- és postnatalis fejlődése során szabályozzák az alternatív splicingeket. Tanulmányozzák, hogyan jelennek meg a szövetspecifikus splicingprofilok az embrionális fejlődés során, és keressük meg a folyamatért felelős mechanizmusokat.

2. ábra: Az életkorhoz kapcsolódó kötési minták. Az exonok csoportjait, amelyek megváltoztatják a splicinget az életkorral, hasonló módon mutatjuk be. Minden grafikon egy exon csoportnak felel meg, a prefrontális kéreg változásai (két különböző adatkészlet) piros és narancssárga színnel jelennek meg, és a kisagyban bekövetkező változások szürke színnel jelennek meg. Például az első klaszter az öregedéssel járó befogadás gyakoriságának csökkenését jelenti, az öregség enyhe növekedésével. Az exonok és gének számát a gráf címében adjuk meg, a klasztereket az exonok száma szerint rendezik: az első klaszter például 581 exont tartalmaz 341 génből. Látható, hogy a változások általában nagyon hasonlítanak a kéregben és a kisagyban, és független adatkészletekben jól reprodukálhatók. Érdekes, hogy a legtöbb változás az első 4–10 életévben történik.

A több faj összehasonlításával a tudósok meg akarják találni, hogyan alakult ki az alternatív splicing szabályozása, és megértsék a splicing hozzájárulását a különböző fajok megjelenéséhez. Ez a projekt még mindig az adatgyűjtés fázisában van (és az eredményeket még nem tették közzé cikkként), de az egérre kapott adatokból már mondhatunk valamit. „Az eredmények azt mutatják, hogy a fejlődés korai szakaszában az alternatív splicing profilok minden vizsgált szövetben hasonlóak. A születés idejére azonban a legtöbb szövet specifikus tulajdonságokat szerez. A legtöbb szövetspecifikus splicing az agyban, a herékben és (kisebb mértékben) a szívben figyelhető meg ”- mondja Pavel Mazin.

3. ábra: Pavel Mazin. „A Moszkvai Állami Egyetem Bio-termelési és Bioinformatikai Karán végzett. A posztgraduális iskola elején, felügyelőm, Mihail Sergeyevich Gelfand azt javasolta, hogy dolgozzam a Philip Haytovichtól kapott RNK-Sek adatokkal (amelyek csak most kezdtek megjelenni). Aztán Philip felajánlotta, hogy dolgozik egy laboratóriumában Kínában, ahol egy éve éltem. Aztán visszatértem Oroszországba, de a Philip-fel való együttműködés nem állt meg, így amikor felajánlott nekem egy pozíciót a Skoltech laboratóriumában, egyetértettem. A tudomány mellett élvezem a gyermekeim és a sportok emelését: kocogás, sífutás, tájfutás, hegymászás, túrázás. Az álmom az, hogy egy világkörüli turnét készítek gyalog, és azt tervezem, hogy tudomást csinálok, a ház verandáján ülve, kilátással a tóra és a hófödte hegycsúcsokra.

Érdekes, hogy az agy esetében két különböző programozási programot találtak a fejlesztés során. Az egyik a prenatális fejlődés legkorábbi szakaszában kezdődik, és ténylegesen a születéskor fejeződik be: a megfelelő gének alternatív splicingje „felnőtt” tulajdonságokat szerez a születés idejére, és az élet során szinte nem változik. A második program éppen ellenkezőleg, a születés pillanatában indul el, és a megfelelő gének csak egy havi bababól szereznek felnőtt vonásokat. A jövőben azt tervezik, hogy ellenőrizzük, hogy mindkét program más emlősökre jellemző-e. Kíváncsi vagyok, hogy a második programot közvetlenül szülés vagy önálló okokból indítja-e? Kíváncsi, hogy a különböző állatok újszülöttei nagyban különböznek a fejlődésben: az emberi gyermekek egyáltalán nem függetlenek, ellentétben például az újszülött makákákkal. A tudósok érdekeltek, hogy összehasonlítsák a második program indítási idejét.

A hosszú élettartamú metabolitok

A Haitovich-csoport egyik projektje, amelyet a Shanghai-i kollégákkal együtt végeztek, az emberek és más emlősök korszerű metabolomikájával összefüggő változások tanulmányozására irányul (a metabolikus profilok meghatározásával). Korábban az ilyen profilokat már tanulmányozták különböző emlősök agyában, szívében, májjában és vesében [19], ugyanabban a vizsgálatban olyan metabolitokat találtak, amelyek korrelálnak a várható élettartammal.

A fejlett, nagy teljesítményű technológiák meglehetősen teljes képet adnak az emberi agy molekuláris összetételéről. A Skoltech kutatói a tömegspektrometriás adatok alapján azonosították az emberi agy számára egyedülálló metabolitokat. Ezeket az adatokat az emberek, csimpánzok és makákák prefrontális kéregére kaptuk. Kiderült, hogy a metabolit változások jelentős része az életkorhoz kapcsolódik. Ezen túlmenően a tudósok integrált anyagcsere- és transzkriptomadatokat tártak fel annak tanulmányozására, hogy az anyagcsere-útvonalak milyen humánspecifikus változásokat tartalmaznak.

A fajspecifikus metabolitok keresését is elvégeztük. Legtöbbjüket emberben és denevérben figyelték meg, Brandt éjszakai nyakát (Myotis brandtii) - a leghosszabb életű fajokat csoportjukban. Korábban kiderült, hogy ez a denevér anyagcsere eléggé szokatlan. Módosított növekedési hormon, inzulinszerű növekedési faktor találtak metabolikus profiljában [20]. A Brandt éjszakai szórakozóhelye, egy meztelen ásóval, az elhanyagolható öregedéssel bíró állatokat kezeli, azaz az öregedést nagyon lassan [21]. Ez a denevér az emlősöknél a testtömeg és a várható élettartam között a leginkább lenyűgöző „rés” [22].

Az agy öregedésének epigenetikája

Az epigenetika olyan tudományos terület, amely minden olyan tényezőt vizsgál, amely befolyásolja a genom aktivitását, de nem kapcsolódik a DNS-mutációkhoz. A tudósok már bizonyítottak kapcsolatot az egyes epigenetikus változások és az öregedés és a patológiás életkorral kapcsolatos jelenségek között [23]. A DNS-metiláció (az ún. Epigenetikus óra [24]) elemzésével egy algoritmust is javasoltak az életkor előrejelzésére.

2015 novemberében Philip Haytovich csoportja nyerte el az Orosz Oktatási és Tudományos Minisztérium támogatását a „Az emberi agy öregedésének szabályozása: transzkripciós és epigenetikus térképek és számítási modellek” témakörre. Ebben a projektben a Skoltech kutatói aktívan tanulmányozzák, hogyan változik a gének munkája és az emberi kortikális szövetek epigenetikai állapota az öregedéssel. A munka eredményei nemcsak az ezen a területen tevékenykedő kutatók számára hasznosak lesznek, hanem az új gyógyszerek fejlesztésével és az agyi öregedés megelőzésére és lassítására szolgáló módszerekre, valamint az azzal összefüggő kognitív zavarok megelőzésére is.

4. ábra. A bioinformatikai elemzés az ilyen barátságtalan csúcsok feljegyzésével kezdődik. Ez egy tömegspektrométer adatai. A tömegspektrométerben a rögzített anyagok ionjait tömeggel és töltéssel elválasztjuk (m / z). A tömegspektrumon m / z az abszcisszán látható, és az oszlopon lévő retenciós idő az ordinátum mentén látható.

Az agyunk szoptató termék?

2015-ben a Neuron közzétett egy cikket, amely bemutatja, hogy az emlősök agya nagyon eltérő a lipid készítményben (Philip a tanulmány egyik szerzője) [25]. Annak ellenére, hogy a sejtekben a legtöbb funkciót fehérjék végzik, a lipidek szerepét sem lehet alábecsülni [26]. A Khaytovich-csoport kutatói azt akarták ellenőrizni, hogy ez a különbség az agy lipidösszetételében az, amit ezek az állatok a posztnatális fejlődés korai szakaszában fogyasztanak - a legaktívabb agynövekedés időszakában, amikor a fő étel tej? (Ez természetesen az agy evolúciós fejlődéséről szól, nagy idő alatt. Ha majom tejet inni fogunk, biztosan nem leszünk majmok.) Vagyis van-e különbség a tejben, amely meghatározza az agyban egy ilyen jelentős különbséget (lásd: )?

Tej és agy

A laboratórium tanulmányozza az anyatej lipid profilját az agy összetételének vizsgálatával együtt. „A tudósok szembesülnek azzal a feladattal, hogy tanulmányozzák az anyatej lipidjeit (zsírjait és zsírban oldódó összetevőit) az alábbi kérdések megválaszolására: mennyire változik az emlősök összetétele az anyatejben, az agy összetételének különbségei az anyatej összetételének különbségei, az emberi anyatej egyedi tulajdonságai miatt? Ez a munka a Kínai Tudományos Akadémiával közösen történik ”- mondja Alexandra Akhmadullina, aki ezen a projekten dolgozik Oroszországban. Ebben a szakaszban mintegy 60 résztvevőből származó tejmintákat vettünk fel Oroszországból és 100 résztvevőből Kínából, tejmintákat számos emlősfajból (beleértve a főemlősöket), valamint az emberek és az emlősök agyából vett mintákat. A közeljövőben ezen anyagok lipidösszetételének elemzését végzik. Alexandra összegyűjtött anyagokat és információkat orosz résztvevőktől.

5. ábra: Akhmadullina Alexandra. „A Moszkvai Állami Egyetem Biológiai és Bioinformatikai Karán tanultam, tanulmányoztam a mitokondriális genomot, az evolúciót. Philiphez jöttem a laboratóriumba, mert itt a legnagyobb, valószínűleg érdekes dolgot tanulmányozzák a nagy adatokban - az agy fejlődését. A tudomány mellett a nyelveket is szerettem, egyszer fordítóként dolgoztam - lefordítottam egyidejű szemináriumokat. Hosszú ideig (körülbelül 12 év) gyakoroltam és tanítottam a jógát. A közeljövőben a fő tervem az, hogy megvédjem a disszertációmat a Skoltechnél, és menj egy posztdoc.

Egyes projektek még mindig a tervezési szakaszban vannak. Például egy tanulmány készül a Massachusetts Institute of Technology-val együtt, amelynek célja az agy és a máj rákos daganatai metabolizmusának és lipidjének elemzése különböző szakaszokban.

Országos, technológiai kezdeményezés

De a jövőre vonatkozó tervek nem csak az alaptudományra korlátozódnak: Philip egy nagy adatgyűjtő központot kíván létrehozni, amely jelentősen segíthet a gyógyászatban és a mezőgazdaságban. A tervek szerint a Hightovichi laboratórium részt vesz a Nemzeti Technológiai Kezdeményezés (NTI) Neuronet és Foodnet nagyprojektjeiben. Ezek a kezdeményezések célja az orosz ipar fejlesztése az idegtudomány (Neuronet) és az agrocomplex (Foodnet) területén. A Foodnet-ben a Phillip laboratóriuma részt vesz a projekt tudományos oldalán, hozzájárulva az orosz vállalatok technológiai és tudományintenzív eredményeihez. Az egyik feladat például egy olyan program létrehozása, amely optimalizálja a magas hozamú cukorrépa-fajták kiválasztását a fenotípusos variabilitás genetikai markerei alapján. Ezen a kereten belül a cukorrépa-cukorjelzők genomikai elemzését és a rothadással szembeni ellenállást végzik, egy genotípus-protokollt fejlesztettek ki, új tiszta vonalak származnak. A Foodnet globális célja, hogy megszüntesse az orosz agráripar függését a növényi és állati genetikai anyagok behozatalától.

A második projekt - Neuronet - más Skoltech laboratóriumokkal közösen kerül végrehajtásra. Az agyi adatgyűjtésre és -elemzésre egy egységes rendszert terveznek, az algoritmusok feldolgozására, valamint a kapott adatok alapján az agy jellemzőinek előrejelzésére szolgáló szoftverek kifejlesztésére. Ennek a projektnek hozzá kell járulnia az idegtudományi üzletág fejlődéséhez.

Nemzeti Technológiai Kezdeményezés (NTI)

Az NTI, amelyet a Khaytovich Laboratórium tervez csatlakozni, egy hosszú távú ügynökségközi program, amely egy magán-állami partnerséget hoz létre az új, high-tech piacok fejlesztésére, amelyek a globális és az orosz gazdaságok fejlődését 15–20 év alatt határozzák meg. A program fejlesztése kulcsfontosságú fejlesztési intézmények (RVK, ASI, Skolkovo) és számos minisztérium (Oktatási Minisztérium, Ipari és Kereskedelmi Minisztérium stb.) Égisze alatt történik.

Hétköznap "száraz" laboratórium

Philip mellett két posztdoktor, öt végzős hallgató és több egyetemi hallgató van. Az új ötletek és projektek száma azonban növekszik, így a csapat bővül.

A laboratóriumnak eddig csak számítógépe van, és szükség esetén kísérleteket végeznek Kínában vagy Németországban. De a közeljövőben megjelennek és azok eszközei. Talán ez annak a ténynek köszönhető, hogy Philip átment a Moszkvai Állami Egyetem Biológiai Karának Molekuláris Biológiai Tanszékének klasszikus iskolájának, de azt akarja, hogy a munkatársai dolgozzanak a kezükkel. Phillip biztos abban, hogy a jó szakembereknek nemcsak adatokkal kell működniük, hanem képesnek kell lenniük fogadni őket. Ez ad nekik egy ötletet a modern módszerek minden problémájáról és lehetőségeiről, lehetővé teszi a kutatás lefolyásának javítását, valami újat hozni. „A tudósok nem lehetnek rabszolgák azon adatok számára, amelyeket kívülről kapnak” - mondja Philip. Ezért hamarosan egy szekvenáló és egy tömegspektrométer jelenik meg a laboratóriumban, és később - különböző műszerek, amelyek képeket készítenek a kimeneten (mindenféle mikroszkóp). Philip Haytovic csoportja mindent érdekel, amellyel a biotechnológiában nagy adatokhoz juthat.

6. ábra Teljes munka közben végzett munka. A nagy adatok olyan nagyok, hogy nem illeszkedik az egyik képernyőre.

Az új projektek folyamatosan megjelennek a laboratóriumban, így új emberekre van szükség. A jövőbeli pályázók számára Philip két alapvető feltételt tesz: a munka és az önképzés. Philip úgy véli, hogy az egyetemen szerzett tudás mindig elégtelen, ezért meg kell tanulnia.

A csoport egyre növekszik, és nyitva van, de azok, akik oda jutnak, kemény (bár érdekes) évek lesznek. Sokat kell dolgoznom, de az én érzésem szerint a laboratóriumi találkozón, ahol jöttem, hogy megismerjem a laboratóriumot, mindez szórakoztató és egyszerű módon történik.

Csütörtök reggel. Mindenki finoman felzárkózik a közönséghez, hogy megvitassák a jelenlegi munkahelyeket. Eddig nem mindenki gyűlt össze, a beszélgetés zökkenőmentesen folyik a sportba, majd a legújabb tudományos kiadványokba; a diákok a számítógépekbe ragadnak, mert most jelentik a heti munka eredményeit. Minden srác nagyon barátságos, és én magam azonnal kényelmesen és érdekesnek érzem magam. De most itt az ideje, hogy leereszkedjünk. A diákok összeomlanak és nem szívesen mutatják be az adataikat. - Legközelebb mindenki beszélni fog - mondta Philip mosolyogva. Egy diák továbbra is egyetért azzal, hogy megjeleníti az adatait. Nagyon szeretem a munkatársakkal és a diákokkal folytatott beszélgetés módját: mindig párbeszédben van a beszélővel, mindig kritikus, de mindig viccelődik. Ugyanakkor figyelmezteti a hallgatót, hogy komoly munkát kell végeznie vele, és megjegyzi, hogy a grafikonok Oroszország térképének tekinthetők.

7. ábra: Minden a gyűjteményben: a műhely megkezdődhet!

A találkozó hangulata ingyenes, informális, mindenki számára szórakoztató, a tudomány nem lehet unalmas. - Valaki mást mutat valamit? Philip megkérdezi és azonnal hozzáteszi: „Azt hiszem, egy ilyen kritika után senki sem akarja!” És biztosan - senki sem akarta. - Nem akarsz szégyenre vágni - készíts egy jó ütemtervet! Ez a laboratóriumi találkozó lényege! ”Zárja Philip. Mivel a diákok ma nem érnek el semmit, a szó átadja a posztdoktoroknak és a végzős hallgatóknak. Mindegyik után beszélgetünk arról, hogy mi történik, majdnem mindenki elfoglalt a projektjével. A főbb kérdések lebontásra kerülnek, és itt az ideje, hogy visszatérjen a munkába. Phillip mindenkit emlékeztet arra, hogy a szombat az ünnepnapok átadása miatt egy munkanap lesz, és reméli, hogy mindenki látni fogja. Minden visszatér a számítógépre, ahol sok adatot és végtelen lehetőségeket várnak.

8. ábra. Philip kritikus, de tisztességes. - Nem akarsz szégyenre vágni - készíts egy jó ütemtervet! Ez a laboratóriumi találkozó pontja!

http://biomolecula.ru/articles/issledovatelskaia-gruppa-filippa-khaitovicha-ili-kak-biologi-rabotaiut-s-bolshimi-massivami-dannykh
Up