Лауреат стипендии IEEE Анна Кузикова: Наука — это именно то, что постоянно заставляет тебя развиваться

Для начала расскажите, пожалуйста, почему вы решили подать свою заявку на стипендию IEEE Microwave Theory and Techniques Society?

Мне очень хотелось выиграть эту стипендию сразу по нескольким причинам. Во-первых, сообщество МТТ-S (общество ученых, работающих в области микроволновой фотоники, создано на базе Института инженеров радиоэлектроники и электротехники (IEEE) — прим. ITMO.NEWS) — это одно из самых авторитетных сообществ в моей сфере. Эта стипендия разыгрывается два раза в год, и каждый раз выбирается максимум десять человек со всего мира, то есть это очень высокий уровень.

Во-вторых, хотелось выиграть потому, что у меня есть два одногруппника, которые ранее получали эту стипендию. Вообще, у нас в лаборатории «Терагерцовая биомедицина» много лауреатов различных международных конкурсов, грантов, получателей престижных стипендий. Хотелось также стать одной из них.

И наконец, стипендия дает полторы тысячи долларов на исследования и еще тысячу на участие в конференции IEEE для представления результатов. Кстати, поскольку ты получаешь деньги именно под конкретный проект, тебе в заявке нужно подробно его расписать: указать цели, задачи, план работ и так далее.

Когда вы узнали, что победили в конкурсе?

Это случилось ночью, кажется, с 18 на 19 февраля. Получилось забавно — я ждала новостей о стипендии с 1 февраля, каждый день проверяла почту, ничего не было. А тут мне было не заснуть, я практически случайно обновила страницу и вдруг вижу письмо. Я сначала не поверила — первым делом написала Максиму Масюкову, который в позапрошлом году получил эту стипендию, когда был бакалавром, чтобы он подтвердил, что это действительно так. Я очень долго не верила. Особенно учитывая тот факт, что за три дня до этого узнала, что выиграла SPIE EPE20 Officer Travel Grant для поездки на конференцию SPIE Photonics Europe (город Страсбург, Франция).

Расскажите, пожалуйста, подробнее про сам проект. Чему он посвящен?

Он посвящен методу терагерцовой импульсной эллипсометрии для диагностики рака. Как это работает? Все мы помним, что существует электромагнитное излучение. Между инфракрасным и микроволновым диапазонами длин волн находится терагерцовый диапазон частот (0.1 до 10 ТГц). Волны этого диапазона частот имеют важные преимущества для медицинских приложений. Дело в том, что терагерцовое излучение очень хорошо поглощается водой — уже не раз было показано, что раковая ткань содержит заметно больше воды, нежели здоровая. Это связано с тем, что в опухолевых тканях присутствует больше сосудов.

В течение последнего года я занималась импульсной терагерцовой спектроскопией — мы получали зависимости показателя преломления и коэффициента пропускания от частоты. Для здоровых и онкологических тканей они отличались. По данным исследованиям у нас вышла статья в журнале Materials.

Исследование мы проводили на желудке, мы работали совместно с Первым Медицинским Университетом (Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова, — прим. ITMO.NEWS). Врачам этот метод диагностики нужен во время операции. Сейчас зачастую хирургу приходится вырезать очень большой кусок человеческого желудка, потому что нет возможности быстро и надежно определить, как велик больной участок. Хочется, чтобы пораженную область можно было определить с максимальной точностью, чтобы сделать операцию наименее травматичной.

Сейчас мы хотим сделать метод более совершенным, использовав терагерцовую импульсную эллипсометрию. То есть мы будем иметь еще больше параметров, чтобы сделать вывод — раковая это ткань или нет. Еще немного о том, что такое эллипсометрия. Это метод исследования объекта по поляризационным характеристикам отраженной электромагнитной волны от объекта. 

Как вы думаете, почему из многих заявок жюри выбрало именно вашу?

Во-первых, наверное, потому, что моя заявка носила комплексный характер — я указала, что у меня уже есть опыт в получении оптических параметров биоткани в терагерцовом диапазоне частот, что я работала с реальными тканями, уже занималась диагностикой и получила результат. Далее я пояснила, что сейчас нет работ по использованию терагерцовой импульсной эллипсометрии для диагностики и что все предпосылки к этому есть. Наверное, это и склонило мнение жюри в мою пользу.

Стипендия предполагает поддержку исследований и последующее представление результатов на конференции IEEE. Как вы планируете развивать проект, после того как завершите работы в рамках стипендии?

Все будет зависеть от результатов — мы не можем с уверенностью сказать, как будут меняться характеристики волны в зависимости от того, с какой тканью она взаимодействует. Если это изменение будет находиться в районе погрешности, то особого смысла углублять эту работу нет, ведь это не даст существенного увеличения точности диагностики. Однако если мы увидим результат, то мне очень хотелось бы детально описать физику процесса с фундаментальной точки зрения. Это будет сложно: биоткань — очень непростая среда, там все очень сильно взаимосвязано, а оптические свойства биоткани уникальны для каждого человека. Но это было бы очень интересно! 

Какие эмоции вызывает у вас работа над проектом — не давит ли груз ответственности из-за важности исследования? Каковы ощущения, когда, наконец, получаешь результат?

Я бывала на операции по удалению опухоли — это очень сильно мотивирует, заставляет двигаться вперед, работать усерднее. Когда я впервые увидела биоткань, которую мы должны были исследовать, не могу сказать, что мне стало дурно, но это был шок. Ведь это кусок человеческого желудка. 

Если говорить об эмоциях от результата, стоит отметить, что он немного размыт во времени. Изначально, измеряя биоткань с помощью терагерцового импульсного спектрометра, мы получаем сигнал, по которому трудно судить о полученных результатах. Поэтому требуется обработка. Для этого мы писали специальную программу, потому что наш метод измерений требовал более сложную обработку сигнала. И когда мы получили нужные данные, было классно, но для нас он уже был предсказуем, мы его ожидали.

А почему вы вообще решили заниматься этой темой?

На самом деле до 10 класса я вообще планировала связать жизнь с программированием. Однако учительница послала меня к репетитору по физике, сказала, что надо еще сдавать ЕГЭ по физике, чтобы было больше шансов поступить в университет.

Именно в тот момент меня очень увлекла физика, я поняла, что хочу ей заниматься. Я стала усиленно ее изучать, особенно мне было интересно взаимодействие физики и биологии. На тот момент мне казалось, что это приносит больше пользы для общества, чем другие области науки. Я подумала, что медицина — огромный пласт информации, физика — тоже огромный пласт информации, будет интересно найти место, где они соприкасаются. 

Поэтому я поступила в бакалавриат Университета ИТМО на программу «Лазерные технологии и биомедицинская оптика». В бакалаврском дипломе я занималась моделированием — смотрела взаимодействие лазерного излучения с сосудами. Окончив бакалавриат, я решила продолжить заниматься биофотоникой и пришла в магистратуру на направление «Биофотоника». Так я стала заниматься методом терагерцовой импульсной спектроскопии для диагностики онкологий под научным руководством Михаила Ходзицкого. 

А какие у вас вообще ощущения от обучения в магистратуре?

Я попала в лабораторию «Терагерцовая биомедицина», где люди заинтересованы в том, что они делают, это очень приятно и очень мотивирует. Я вижу, что мои одногруппники получают престижные стипендии, публикуются в хороших журналах, и я понимаю, что мне это тоже под силу. Мне всегда нужно видеть, куда расти, с кем работать. Если люди вокруг чего-то достигают, то мне самой себе надо доказать, что это мне под силу, что я могу пойти даже дальше них. Эта конкуренция очень помогает.

Что касается самой учебы, то не могу сказать, что учиться сложно. У нас десять человек в учебной группе, которые проводят научную деятельность в лаборатории, из них восемь на данный момент могут получить красный диплом (осталось только защитить магистерскую диссертацию). Я пришла в науку не просто так, она дает тебе возможность постоянно развиваться. Если у тебя что-то получается, то тебе хочется еще больше, ставить еще более сложные задачи. Что казалось сложным месяц назад, сейчас кажется простым, и ты готов брать новые задачи. В этом огромный плюс науки — она заставляет тебя развиваться.

Кроме того, у тебя есть организационная жизнь — заявки, конференции, стипендии, летние школы. Это очень хорошо — ты не просто зациклен на научной задаче, ты совершенствуешься еще и в других областях, взаимодействуешь с различными интересными людьми.

А чем вы занимаетесь помимо учебы и науки?

На самом деле в лаборатории я провожу очень много времени, прихожу в 10-11 утра, а ухожу после девяти вечера. На выходных пытаюсь встретиться с друзьями, а еще я очень люблю читать. Когда у меня было больше времени, я много читала художественной литературы. Особенно я люблю русскую классику. Сейчас же в основном читаю книги по физике.

Чем вы собираетесь заняться, когда окончите магистратуру?

Дальше я хочу идти в аспирантуру, кстати, наличие в портфолио такой стипендии — это очень хорошо. Я собираюсь и дальше участвовать в грантах, подаваться на стипендии. А после аспирантуры есть такая вещь, как постдок, когда считается хорошим тоном на год уехать и работать в другой лаборатории, не там, где ты подготовила кандидатскую.

А как вам хотелось бы, чтобы лет через десять выглядело ваше место в науке?

Сейчас у меня больше лежит душа к теоретической физике, нежели к прикладной — в этом направлении и хочется развиваться. Впрочем, кто знает, наука очень быстро меняется и развивается.

В любом случае, однажды одна преподавательница нам сказала, что все конференции выглядят следующим образом: есть ряд людей, которые являются основоположниками в той или иной теме, они находятся на переднем крае науки. За ними следует большое количество людей, которые работают в проложенном русле. Через десять лет я хотела бы стоять на переднем крае, я хотела бы развивать cвою тему и добиваться значимых результатов.