Наука — это дао

Everything is everywhere but the environment selects

(«Везде есть все, но отбирает среда»)

Мартин Бейеринк (1913)

Известный российский микробиолог, доктор биологических наук,профессор, Interim Director Центра наук о жизни Сколковского института науки и технологий, заведующий лабораториями Института молекулярной генетики РАН и Института биологии гена РАН, профессор Института микробиологии Waksman, Университет Ратгерса (США)  Константин Северинов является членом Совета по науке и технологиям российской корпорации нанотехнологий, консультантом семи биотехнологических компаний и нескольких российских государственных учреждений. Он автор более 200 публикаций в рецензируемых изданиях и шести патентов. Известен своей широкой просветительской деятельностью и активным участием в обсуждении судеб российской науки.

Константин Викторович работает над генетическим, биохимическим и структурным анализом механизма транскрипции и регуляции бактерий, изучает регуляцию макромолекулярного синтеза в процессе бактериофаговой инфекции и различных молекулярных взаимодействий между бактериофагами и их бактериями-хозяевами. Другое основное направление его исследований — анализ антибактериальных пептидов, называемых микроцинами, в том числе их использование в качестве новых антибиотиков.

Нашу беседу я решила начать с вопроса, что именно господину Северинову интересно изучать в этом бактериологическом мире.

— Начну немного издалека. На Земле существует очень большое количество бактерий и их вирусов — бактериофагов. Характерная особенность вирусов заключается в том, что их жизненный цикл может протекать только внутри живой клетки. А бактерии — это, как правило, одноклеточные микроорганизмы, не имеющие сформированного клеточного ядра. Если бы вирусы бактерий были размером с божью коровку, то вся Земля была бы покрыта копошащимся слоем таких «божьих коровок» толщиной в сотни километров, то есть их огромное количество: приблизительно десять в тридцатой степени. В лаборатории бактериофаги очень эффективно убивают бактерий; в принципе, каждый из них может связаться с бактерией и убить ее в течение пятнадцати минут, и произведется сто и более новых вирусных частиц. Если бы в природе все происходило так же, то бактерий не должно было бы существовать, они все были бы уничтожены.

Но и вирусов тогда не должно было бы быть, потому что им некого было бы заражать и они тоже вымерли бы. Очевидно, что этого не происходит: жизнь на Земле появилась более четырех миллиардов лет назад, и все эти годы она существует в основном в виде бактерий.

А раз так, то это означает, что существует непрекращающаяся гонка: те бактерии, которые выживают, находят способы противостоять вирусам, а вирусы придумывают способы обойти это сопротивление. Эта гонка идет очень долго, механизмы защиты и нападения постоянно совершенствуются, становятся все более разнообразными, в ход идут все средства и стратегии, главная цель обеих сторон — выжить и произвести потомство. В результате этот мир вирусов и бактерий оказывается похож на машину Руба Голдберга, выполняющую очень простые действия чрезвычайно запутанным и сложным образом.

В широком смысле мне интересно изучать, как вирусы взаимодействуют с бактериями, как бактерии противятся убиению себя вирусами и как вирусы преодолевают такую защиту. Мне интересны фундаментальные исследования этого взаимодействия. Но надо понимать, что интерес к этой области далеко не праздный: ферменты, используемые в молекулярном клонировании ДНК, в частности для создания ГМО, или в геномном редактировании — недавно ставшие знаменитыми CRISPR-редакторы «изобретены» бактериями для борьбы с вирусами, а мы просто используем их в своих целях. Но сначала эти ферменты надо было обнаружить и изучить.

Второе интересное для меня — экология всего этого дела. Известны страшилки о самолетных болезнях: о том, что кто-то на самолете прилетел, притащил какую-то бактериальную заразу в Москву и она потом везде распространилась. Но на самом деле, по-видимому, это не так: бактериям не нужны самолеты, чтобы перемещаться по планете, они есть везде. Другой вопрос, что они живут не везде, а только там, где есть походящие для них условия. Поэтому мы ездим, например, в Антарктиду, на Камчатку, в Чили, в Новую Зеландию и собираем там разных бактерий. Например, в Чили, на Камчатке и Новой Зеландии мы собираем воду температурой шестьдесят пять — семьдесят градусов из горячих источников и изучаем бактерии, которые там существуют.

Вспомните Дарвина: изучая фауну Галапагосских островов, он обнаружил, что птички вьюрки, живущие на разных островах, совершенно разные, хотя заселены были острова когда-то одними и теми же птичками. Каждая островная популяция оказалась отличной от других, потому что она адаптировалась к локальным условиям своего острова. Так происходит видообразование. Так, грубо говоря, человек образовался от обезьяны.

Казалось бы, с бактериями должно быть то же самое. Если у вас есть две лужи с водой температурой шестьдесят пять градусов, разделенные тысячами километров относительно холодной суши и моря, то логично предположить, что в каждой луже бактерии должны развиваться совершенно независимо, и каждый из таких «островков», горячих лужиц, будет как затерянный мир у Конан Дойла в «Профессоре Челленджере» — своеобразный и отличный от других.

— А как на самом деле?

— Но выясняется, что бактерии в таких лужах очень и очень похожие. По-видимому, существует система глобального круговорота бактерий, глобальный процесс переноса всей этой мелочи на огромные расстояния без всяких самолетов. Есть сейчас такая экологическая концепция Everything is Everywhere, которая говорит, что всё есть везде, но растет только там, где условия позволяют, в нашем случае — в горячих источниках.

Еще одно направление, в котором мы работаем, связано с изучением того, как бактерии общаются друг с другом. В природе бактерии сосуществуют друг с другом, составляют сообщества. Различные бактерии, живущие в сообществе, ограничивают или стимулируют друг друга с помощью химического языка, специальных молекул. Это значит, что они, с одной стороны, должны уметь синтезировать эти молекулы, а с другой — должны уметь эти химические сигналы воспринимать и что-то делать: кто-то быстрее начинает двигаться, кто-то медленнее и все это в конечном счете происходит на уровне взаимодействия одних молекул с другими. Сложные молекулы взаимодействуют друг с другом, а клетка воспринимает эти взаимодействия и «принимает» какие-то решения: плыть куда-нибудь, начать делиться, остановиться или, скажем, умереть. В последнем случае мы назовем сигнальную молекулу антибиотиком. Мне интересно изучать разнообразные способы химического общения клеток друг с другом. В случае с антибиотиками это имеет практическое значение, потому что в последнее время эффективность имеющихся антибиотиков падает за счет распространения устойчивых к ним патогенных бактерий.

Константин Северинов и корреспондент журнала «Стимул» Елена Николаева

Из архива Александра Забрина

— А может, бактерии для чего-то нужны? Помните, как в Китае убивали в свое время воробьев, а потом массово завозили. А мы боремся с бактериями?

— Что значит нужны? Они нужны только для того, чтобы была жизнь. Вся жизнь нужна для того, чтобы жить. Бактерии заселили нашу планету задолго до нас и останутся после нас. Они ни для чего, они есть. Мы думали, что они довольно хорошо изучены, а теперь выяснилось, что нет, потому что современные методы и современные технологии, современное оборудование позволили показать, что нам известна лишь очень малая часть бактерий, может, меньше одного процента.

— Такая Terra Incognita.

— Да, темная материя: большинство из них не растут в наших лабораторных условиях, но они здесь, безусловно, есть, мы просто не можем их подержать в руках. Методы прочтения последовательностей ДНК без культивирования микроорганизмов в лаборатории позволили показать, что есть масса очень разнообразных «зверюшек», которые зачем-то есть, но мы не знаем, какие они, что они делают; это интересно.

— Что мотивирует вас в работе?

— Любовь к ней и явная нелюбовь ко всему остальному.

Наша наука очень молодая, двойную структуру спирали ДНК открыли в 1953 году Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик. Фрэнсис Крик умер лет пятнадцать назад, Джеймс Уотсон еще жив. Представьте себе, что вы живете одновременно с Ньютоном. В генеалогии почти каждого из современных биологов обнаружится условный научный «дедушка», который окажется одним из тех, о ком пишут в учебниках. Будучи такой молоденькой, современная биология развивается очень быстро и непредсказуемо. Например, сейчас все в бурном восторге от так называемых геномных редакторов CRISPR, но десять лет назад о них не было известно вообще ничего, а первая статья, которая показала, что то, что сейчас стало геномным редактированием, в принципе возможно, была опубликована в феврале 2012 года. То есть те люди, которые в 2007 или в 2006 году обещали всяческие золотые горы, победить рак и так далее, оказались не у дел, а некоторые из тех немногих людей, которые десять лет назад стали изучать никому не известный (да, в общем, и никого не интересующий) способ борьбы бактерий с вирусами посредством CRISPR, вдруг оказались в центре внимания и действительно достигли прорыва, в частности в лечении рака. Ощущение возможности открытия, работа на границе неведомого — очень сильный стимул в работе.

К тому же наша профессия дает нам возможность удовлетворять свое любопытство за государственный счет и, кроме того, дает очень большую свободу. Когда вы достигаете состояния завлаба-профессора, у вас уже нет никакого конкретного начальника, который может вам сказать «делай то или делай это», вы свободны в выборе тем и направлений работы. Но в этой же свободе есть риск: вы получаете возможность заниматься исследованиями без гарантий какого-то результата, но вы это делаете просто потому, что это вам интересно. И конечно, в большинстве случаев ничего путного не получается, нужно менять направление работы, начинать делать что-то еще.

В американской системе высшего образования занятие наукой может дать вам постоянную работу — tenure, — чего не существует в других профессиях. В отличие, например, от государственного служащего и уж точно в отличие от тех людей, которые работают в частных компаниях, tenure гарантирует вам приличную зарплату до конца жизни и возможность учить студентов и заниматься любимым делом, минимизировав общение с дураками и администраторами.

В определенном смысле наука — это абсолютно эгоистическая вещь, потому что вы делаете то, что вам интересно, без чего вы не можете жить. У меня в лаборатории молодые люди, и они там в буквальном смысле живут. С точки зрения внешнего наблюдателя, некоторые из них ботаны, чуть ли не аутисты и прочее, но им этот лабораторный мир приятен и интересен, потому что там есть нечто неведомое и неизвестное, и они находятся в погоне за этим неизвестным.

Если вы ходите на работу в магазин или куда-то в офис, вы каждый день делаете одно и то же, одно и то же. И, в общем, понятно, что вы будете делать через год, через два и так далее, как герои клипа «В Питере пить». Вам некуда убежать. А в науке вы реально не знаете, что вы можете получить к концу сегодняшнего дня. Вас наполняет чувство discovery, что вы действительно открываете (или хотя бы можете открыть) что-то новое, то, что еще никто не видел и о чем никому неизвестно. И направление вашей работы может поменяться мгновенно, потому что вдруг что-то открыли вы, или открыл ваш коллега, или вы где-то что-то прочитали, или вам просто в голову пришла какая-то мысль.

— Когда вы приходили в науку, была такая изначальная амбиция, что «встретимся в Стокгольме»?

— Нет, совершенно. Если посмотреть на всех нобелевских лауреатов — а я общаюсь со многими, — ощущения, что они чем-то лучше остальных, нет, потому что, по крайней мере в биологии, это часто вопрос везения, нахождения в нужном месте или лаборатории и работа над нужной темой в нужное время. Это точно не вопрос ума как такового.

Нормального нобелевского лауреата можно отличить следующим образом: он продолжает спокойно работать у себя в лаборатории. Потому что получение Нобелевской премии или любой другой, то есть признание крупного открытия, позволяет вам легче получать деньги на свою науку и продолжить заниматься любимым делом, а не становиться свадебным генералом, втирающим туземцам, как надо делать науку.

«Я много работаю, и работа мне в радость»

Из архива Александра Забрина

— Глобальная цель у вас есть? Прожить великую жизнь, оставить свой след?

— Я много работаю, и работа мне в радость. Непредсказуемый характер нашей работы делает невозможным надеяться на «след», нельзя же иметь цель выиграть в лотерею, но играть в нее можно. Моя работа состоит в том, что я определяю темы, в широком смысле, которыми занимаются мои лаборатории. Когда что-то не выходит, я общаюсь со студентами и сотрудниками и выясняю, почему что-то не работает, предлагаю какие-то способы решения. То есть я сам руками не работаю уже лет пятнадцать. Но я пишу почти все наши статьи. Результатом работы являются публикации, в которых открываются какие-то новые факты о сущем. Наименее интересная часть моей работы — я добываю деньги для того, чтобы все это происходило, потому что люди должны получать зарплату, а лаборатория дорого стоит.

Кроме того, у меня есть лаборатория в Америке. Tenure в американском университете позволяет мне проводить минимальное время в Америке, но при условии, что я получаю гранты и поддерживаю свою лабораторию, заниматься, в общем-то, всем, чем я хочу. Это меритократическая система, потому что если бы я был совсем никуда не годным, то такого я делать бы не мог, и очевидно, что не все американские профессора так делают.

Достоинством работы в Сколтехе является то, что можно оставить какой-то след не только за счет удовлетворения своего любопытства, но и за счет того, что ты создаешь новый университет, который, если все будет сделано хорошо, будет жить и тогда, когда тебя не станет. Научные лаборатории живут постольку, поскольку живет их руководитель и умирают вместе с ним, потому что все на нем построено, все подчинено его научному интересу (а часто и его личности). Большие, типа университета, более устойчивы и могут жить дольше, они меньше зависят от людей. Но на этапе становления один человек может внести большой вклад в определение дальнейшей траектории университета. Это интересно. Для меня важно, чтобы молодым людям в России, которые хотят заниматься биологией и думают, куда бы им пойти, первым приходил бы в голову Сколтех. Люди важнее всего остального. Если мы сможем организовать систему, когда все талантливые люди, которые на этой одной восьмой части суши рождаются и хотят заниматься биологией, будут думать о том, чтобы идти и учиться в Сколтехе, значит, мы молодцы. Несмотря на то что Сколтех очень молодой университет, мы уверено движемся к этой благостной картинке, и мой вклад в это не последний.

— То есть вам нравится время, в котором вы живете?

— Я не знаю, что будет потом, но с точки зрения развития науки и возможностей, которые у меня есть, мне сейчас нравится, я счастлив и думаю, что делаю правильные вещи.

— Вам важно что-то успеть сделать за свою жизнь, что оставит след в будущем?

— Нет, мне важно создать правильный процесс. В России все доморощенные менеджеры от науки говорят, что должен быть результат: опубликовать Х статей за Y лет, получить столько-то грантов, внедрить что-то куда-то, но наука — это как у даосов, дао — путь, а если важен путь, тогда результат не очень важен, главное, чтобы ты делал то, что ты можешь, хочешь и считаешь правильным.

— А что вам больше всего удается и доставляет радость в этом процессе?

— Я сам не работаю руками, но у меня сейчас больше пятидесяти сотрудников работают в нескольких лабораториях. Самая большая радость для меня, когда кто-то сообщает что-нибудь интересное — wow! — и ты начинаешь быстро-быстро раскручивать по цепочке что-то новое, прогресс бывает очень быстрый, это захватывающе.

У меня в голове достаточно много всякой ерунды хранится, поскольку у меня хорошая память. Я хорошо вижу связи между вещами, которые не обязательно связаны, поэтому, получив какой-то новый экспериментальный факт от младшего коллеги, студента, я могу, как за ниточку, довольно долго тянуть и понять, куда это может двинуться, и предложить им плодотворную идею для дальнейшей работы. Если все получается, ты потом ходишь и — «Ай да Пушкин! Ай да сукин сын!» — радуешься и хочешь повторить.

«Если все получается, ты потом ходишь и — «Ай да Пушкин! Ай да сукин сын!» — радуешься и хочешь повторить»

Из архива Александра Забрина

— Пушкин восклицал это в момент, который был поворотным в его жизни и творчестве. А у вас в жизни были такие моменты?

— У меня было некоторое количество встреч, как потом оказалось, судьбоносных, которые в тот момент, когда они произошли, такими не казались. Они переводят твою жизнь на другую траекторию, ты оказываешься в другом месте, и без этих встреч этого бы не произошло.

Я впервые встретился с Иваном Михайловичем Бортником в «Вышке» на каком-то бессмысленном мероприятии в 2007 году. Что-то я там сказал, и он подошел ко мне и дал мне свою карточку, предложил обращаться, если что. Потом, когда тогдашнее академическое начальство стало сворачивать программу молекулярной и клеточной биологии, благополучателем которой я являлся, я просто пошел к нему и сказал, что было бы очень здорово поддержать пятьдесят-шестьдесят молодых людей, которые работали в этих лабораториях, через его систему молодежных грантов УМНИК, потому что в противном случае ребята окажутся без денег и многие могут уехать или бросить науку. И моей аргументации оказалось достаточно для того, чтобы эта система реализовалась.

Не менее случайная встреча с Фурсенко (Андрей Фурсенко, председатель попечительского совета Российского научного фонда, РНФ. — «Стимул») и Хлуновым (Александр Хлунов, генеральный директор РНФ. — «Стимул»), под разговоры о том, как устроены гранты в приличных странах, привела к тому, что появилась программы мегагрантов, я там в итоге был каким-то консультантом. При всех недостатках, это полезная программа, она оказала сильное влияние на здешний научный ландшафт.

В этом смысле нахождение рядом с центрами принятия решений в России позволяет иногда достигать интересных, непредсказуемых результатов. Другой вопрос, что эта же система дает широкие возможности всяким Петрикам и прочей шелупони.

— Раз вы уж вспомнили Пушкина. А насколько важно общее развитие для ученого?

— Я думаю, что это очень важная проблема. Исходно Сколтех, в общем-то, представляли почти как ПТУ: он должен был давать технические в основном навыки, в отличие от классического университета. Совершенно очевидно, что общекультурных вещей и общего образования у многих неплохих ребят, которые к нам поступают, не хватает. Мы сейчас активно учим их умению формулировать мысли. И это не есть хорошо. Мы сейчас стараемся учить их культуре общения, soft skills, умению писать. Если ты не можешь ясно выразить мысль, понятно написать что-то, скорее всего, думать ты тоже не сможешь, ты не будешь ученым, да и вообще никем не будешь.

— А сами вы что читаете сейчас?

— Я перечитываю Дарвина «Происхождение человека и половой отбор». «Бесов» я более или менее постоянно перечитываю, минимум раз в год. Там очень здорово описана административная, управленческая структуры губернии, но не доброй, не смешной, как у Гоголя, а какой-то совсем тупой и вредной, и показано, как эту надстройку, несмотря на ее кажущуюся незыблемость, может снести кучка негодяев и сумасшедших. В этом смысле «Бесов» можно рассматривать как методическое пособие для ниспровергания основ. Кроме того, хоть это не поэзия, там прекрасный язык, есть фразы, которые хочется взять на вооружение, направляясь на то или иное из многочисленных нынче научных и околонаучных мероприятий: «А между тем это был ведь человек умнейший и даровитейший, человек, так сказать, даже науки, хотя, впрочем, в науке… ну, одним словом, в науке он сделал не так много и, кажется, совсем ничего. Но ведь с людьми науки у нас на Руси это сплошь да рядом случается».