— Вы в науке уже более десяти лет. А почему вообще когда-то задумались о карьере ученого?
— Отвечу на вопрос забавной историей из жизни. Как-то один мой друг защищал кандидатскую диссертацию, и я как студентка пришла его поддержать. На банкете был доктор наук, который задавал всем один и тот же вопрос: «Как вы пришли в науку?» Рядом со мной сидели матерые ученые и уже защитившиеся аспиранты, и у всех были плюс-минус похожие истории. Кто-то в детстве увидел химический опыт и решил, что наука — его судьба. Кто-то нашел книгу в библиотеке своих родителей, влюбился и понял, что это его мечта. А у кого-то была великолепная учительница химии. Я же в детстве не проводила научные опыты, не искала тематические книги, и учительница у меня была обычная. Просто в жизни я принимала некоторые решения ― иногда хорошие, иногда не очень. И эта череда случайностей и привела меня сюда. «Выходит, я не ученая», ― сказала я тогда собравшимся. Никто не ожидал такое услышать, поэтому все просто рассмеялись.
Как многие дети, я выбирала будущую профессию из того, что видела вокруг. Кто-то хотел стать пожарным, кто-то — учителем, а мне приглянулась профессия врача. Мне настолько это нравилось, что в школе я даже стала усиленно изучать биологию и химию в профильном химико-биологическом классе. Но в старших классах поняла, что доктор несет огромную ответственность за пациентов, а я с этим могу не справиться. Тогда репетитор по химии подсказал, что можно поступить на специалитет одной из крупнейших кафедр органической химии в РХТУ им. Д.И. Менделеева. Я последовала его совету и стала изучать химические технологии и учиться работать с оборудованием. Начиная с третьего курса, параллельно проходила практику в Институте органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН ― там я научилась ставить реакции, получать новые соединения и писать научные работы.
— Но вы еще успели поучиться во Франции. Расскажите, как это удалось?
— У меня есть шутка: по счастливой случайности Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН (ИНЭОС РАН) находится «через калитку» от Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, где я проходила практику. В ИНЭОС РАН я занималась исследованием для кандидатской диссертации, и мне предложили поучаствовать в двойной аспирантуре по стипендиальной программе посольства Франции в России. Обучение было связано с частыми поездкам между двумя странами, четкими дедлайнами и одному диплому на два вуза. С научными руководителями мы спланировали, чем будем заниматься в Москве, какие опыты и отчеты и в какие сроки сделаем. То же самое происходило и с французской стороны.
― Какими исследованиями вы тогда занимались?
― В аспирантуре я разрабатывала комплексы, которые содержат в себе ионы редкоземельных металлов — лантаноидов. Они интересны тем, что люминесцируют сами по себе. Интенсивность люминесценции зависит от разных факторов ― например, химического окружения, структуры молекул и температуры. Управляя химическим составом, мы пытались создать контрастный агент для МРТ и визуализации тканей и клеток, но в процессе работы получился мономолекулярный термометр. Это одна компактная и биосовместимая молекула, которая отслеживает температуру в одной конкретной точке с точностью до 0,1 Кельвина и реагирует на ее изменением интенсивности люминесценции. Также эти комплексы обладают не только люминесцентными, но и магнитными свойствами, выступая многофункциональным контрастным агентом для МРТ. В итоге такой термометр можно будет внедрить в тело человека и находить локальные раковые клетки, так как, как правило, они теплее здоровых.
― Чем, по вашему опыту, обучение во Франции отличается от того, к чему мы привыкли в России?
― Вообще, во время двойной аспирантуры многое со мной произошло впервые — первый полет на самолете, первая европейская страна, другой язык, какие-то новые бытовые мелочи. Во французском университете я увидела, что от студентов ждут мобильность и коллаборации с другими группами и институтами. Другими словами, отсидеться в своем вузе не получится. С одной стороны, такой подход помогает увидеть, кто какими темами занимается, выбрать, что интересно самому, найти новые контакты для совместных исследований. Но с другой, у студента может возникнуть ощущение, что он попробовал всего по чуть-чуть, но так и не набрался фундаментальных знаний.
В России, наоборот, ценится серьезная научная школа — вы, как и все, начинаете свой путь в качестве студента, затем перенимаете весь опыт исследовательской группы, работаете и, наконец, становитесь визионером, который ведет следующее поколение за собой. «Провести жизнь в одном научном институте» ― кажется, звучит как очень скучная затея. Но в таком подходе есть свои плюсы. Например, одно исследование показало, почему Лаборатория молекулярной биологии Совета по медицинским исследования в Кембридже стала кладезью нобелевских лауреатов. Не единственной, но одной из причин оказалась уже сформированная там научная школа и преемственность знаний. Например, в разные годы в лаборатории работали Джеймс Уотсон, Фрэнсис Крик совместно с Морисом Уилкинсом, открывшие структуру ДНК, Майкл Левитт, развивший компьютерное моделирование химических процессов, и Грегори Винтер, разработавший инструмент для создания белков, не существовавших в природе, и придания им нужных свойств.
— Два года назад вы присоединились к команде физического факультета ИТМО по программе ITMO Fellowship. Как вы решились переехать из Москвы в Петербург?
— Я подумывала о смене работы и, опять же, по невероятной случайности нашла на сайте вакансию постдока на Новый физтех ИТМО. Тогда я решила поменять в жизни всё — научную тематику, коллектив и даже город. Кстати, на физическом факультете ИТМО у меня у одной из немногих кандидатская степень в области химических наук. Кажется, зачем нужен химик на физическом факультете? Но благодаря такому сочетанию нам под силу междисциплинарные исследования. Например, как химик я синтезирую новые материалы, а коллеги-физики изучают их оптические свойства.
Мне нравится, что ИТМО, и в частности Новый физтех, отличается драйвовостью и открытостью. Иногда в университетах очень сложно преодолеть четкую иерархию: в любом вопросе, как в детстве, надо слушаться старших. В ИТМО можно с легкостью подойти к любому и обсудить что угодно.
— Над какими исследованиями вы работаете в ИТМО?
— Под руководством Валентина Миличко (ведущий научный сотрудник физического факультета ИТМО, руководитель проекта «2D Металл-Органические Каркасы: Альтернативный Кремний для Микроэлектроники» — прим. ред.) мы придумываем дизайн, синтезируем и исследуем оптические свойства разных новых материалов, в частности металл-органических каркасов (МОК). Это гибридные материалы, которые легко создавать в лаборатории из дешевого исходного сырья. По своей природе они похожи на пористые губки и могут адсорбировать в себе и переносить разные вещества, поэтому их можно использовать по-разному.
Например, в прошлом году один из крупнейших в мире химических концернов BASF начал производить в промышленных масштабах МОК в качестве твердого сорбента для улавливания диоксида углерода. Также эти материалы можно использовать в обработке ненужного полиэстера и спандекса и делать из них гидрофобные покрытия, например новую одежду.
Сейчас мы сосредоточились на двух областях применения МОК. Одна из них касается — лазирующих материалов, то есть таких, которые способны переключать длину волны и излучать интенсивный свет одинаковой частоты с постоянной разностью фаз в широком спектральном диапазоне. На основе таких материалов можно создать микролазеры, полезные для оптических вычислений или обнаружения целевых клеток организма. На основе каркасов мы изготавливаем невероятно прозрачные кристаллы, которые без погрешностей пропускают через себя лазерный пучок, при этом не нагреваются и не деформируются. Эти кристаллы помогут усилить пучок в широком спектральном диапазоне в лазерной установке.
Второй проект по МОК связан с гибкими лигандами — органическими молекулами, которые могут менять пространственное расположение атомов за счет вращения относительно связей. Представьте, что каркас — это периодическая структура в виде кристаллической решетки, которая никак не меняется. Лиганды выступают соединительными органическими молекулами внутри каркаса, которые способны сжиматься и вытягиваться. С их помощью мы можем менять расстояния между узлами решетки и заставить «внутренности» каркаса ходить ходуном. Так выглядит эффект, который называется «дыханием системы». Его можно использовать, например для сорбции газов или доставки лекарств внутрь организма.
— Сейчас много говорят о применении ИИ в разных сферах. А вам он помогает?
— МОК известны еще с 1990-х годов, за это время ученые рассмотрели некоторые структуры вдоль и поперек и собрали довольно большую базу данных. Мы ориентируемся в ней, но ИИ подбирает нужную комбинацию для синтеза или видит интересную закономерность гораздо быстрее человека. Есть и свои нюансы: например, если попросить ИИ смоделировать конечный результат реакции, он может расходиться с тем, что получится в реальности. Но так мы все равно будем знать хотя бы приблизительный исход и потратим меньше времени на поиск выигрышного варианта.
— Что вам больше всего нравится в работе ученого?
— Мне нравится всё, чем я занимаюсь в ИТМО, но особенно привлекает работа в небольшой команде в лаборатории, иногда даже в одиночку ― когда сидишь, как лабораторный крыс, копошишься в реагентах и ставишь реакции. В такой работе своя специфика — нужно быть невероятно терпеливым и не ждать результат здесь и сейчас. Реакции получаются далеко не с первого раза, постоянно надо искать, что пошло не так, и думать, как исправить ситуацию. Быстро привыкаешь к неудачам, учишься постоянно анализировать и принимать решения, которые тоже могут не привести к результату, но все равно не отчаиваешься и работаешь дальше.
― А что кажется самым сложным?
― Выступать на конференциях. Даже если научная статья хороша, публикуется в высокоцитируемом журнале, и я в ней уверена, все равно любой комментарий из зала может сбить меня с толку. Поэтому чтобы подтянуть ораторские навыки, я прошла в ИТМО курс «Ораторское искусство: техника речи и работа с голосом» и теперь использую публичные площадки как место для тренировки.
Мне бы хотелось стать лектором, который умеет интересно рассказывать о своей работе и продавать ее. Для меня один из таких примеров — мой коллега, инженер физического факультета ИТМО Сергей Ржевский. Он помог привлечь в качестве индустриального партнера для нашего проекта группу компаний «Титан». Мы разрабатываем методику производства N-метилпирролидона с помощью микрофлюидных технологий. N-метилпирролидон — универсальный растворитель, который используется во многих сферах — от нефтепромышленности до фармацевтики. Его производство напоминает готовку борща: в гигантский чан складывают все ингредиенты и, грубо говоря, варят. Но часть продуктов может остаться на стенках, и в итоге образуются побочные продукты. Для микрофлюидного синтеза создается чип со множеством микроканальцев, в которые заливается исходное сырье. Реакция происходит в непрерывном потоке, спускаясь по микроканальцам, и вы можете повлиять на результат, изменив длину пути реакции.
― Какие в целом впечатления от работы в ИТМО?
― Здесь стараются помочь любому человеку ― и не только какими-то материальными ресурсами, но и оказать моральную поддержку. В университете есть много разных активностей и клубов по интересам. Может быть, прозвучит банально, но на самом деле это важно. Когда вы приходите в новый коллектив, где работает больше 400 сотрудников (и это только на физическом факультете), спортивный клуб для сотрудников, курсы повышения квалификации, разговорные клубы по иностранному языку, профильные семинары и даже совместный просмотр фильмов — всё это помогает знакомиться с людьми и включаться в жизнь факультета. Например, я уже второй год хожу на занятия по английскому, летом прошлого года сплавлялась на байдарках по Ладоге, а на последней научно-популярной лекции слушала, как инженер физического факультета ИТМО Влад Симонян рассказывал о дешифровке письменности острова Пасхи.