— Расскажите, пожалуйста, почему именно сейчас возникла необходимость создавать новый факультет? Он появился с нуля или уже был задел?

— До определенного момента химические и биологические компетенции в ИТМО были довольно рассредоточены. Я руковожу молодежной научной лабораторией прикладных материалов для энергетики ― она входит в структуру мегафакультета наук о жизни ИТМО. Лаборатория создана в рамках национального проекта «Наука и университеты» и плотно работает с индустрией. Плюс возглавляю Научно-образовательный центр (НОЦ) «Газпром нефть-ИТМО» ― это профильный центр, который фокусируется именно на работе с конкретным индустриальным партнером для решения задач в области нефтепромысловой химии, буровых растворов и новых конструкционных материалов для бурения, разведки, добычи и транспортировки нефти. НОЦ не входит в структуру мегафакультета наук о жизни. Отдельно в структуре мегафакультета компьютерных технологий и управления существовал Центр химической инженерии (ЦХИ), где реализована одна программа бакалавриата и две магистратуры по подготовке биоинженеров: «Биоинженерия», «Хемоинформатика и биоинженерия» и «Биоэкономика и управление ресурсами». Получалась довольно сложная, неочевидная конфигурация.

Основная мотивация создания факультета химбиоинженерии — фокусировка всего университета. Она включает и работу над фронтирными исследованиями, и проекты с индустриальными партнерами, и развитие образовательного трека ― подготовку востребованных специалистов в области инженерной химии и биологии, которые способны выводить разработки на более высокий уровень готовности технологий, работать на стыке этих областей и очень быстро меняться под запросы современной индустрии. Поэтому вполне логично собрать всё, что связано с профильными направлениями, в единую структуру. Теперь всё это будет работать и развиваться в единой связке ― понятной нашим абитуриентам, студентам, партнерам.

Прочитайте также:

«Газпром нефть» и ИТМО создали центр высокотехнологичной химии

— Если говорить подробнее о фокусировке: какими конкретно научными исследованиями будут заниматься на факультете? И как в принципе будет работать система, которая включает три разных компонента: химию, биологию и инженерию.

Новый факультет строится вокруг больших вызовов: энергия, климат, материалы, ресурсы, биопроизводство, цифровое проектирование молекул и процессов.

Поэтому и готовить студентов необходимо не как узких специалистов по химии или биологии, а как инженеров сложных химических или химико-биологических систем, способных пройти путь от идеи на молекулярном уровне до технологии, процесса, продукта и промышленного внедрения. Чтобы чуть понятнее объяснить, приведу пример конкретных исследований ― это кейсы, которые у нас уже есть. В ИТМО уже давно и активно занимаются химией или инженерией материалов. И когда мы разрабатываем какой-то один конкретный материал на основе, например, полимерных структур, часто видим, что у него может быть сразу несколько очень разных применений.

С одной стороны, это отличный ранозаживляющий материал ― и тогда нам нужно работать на стыке с биологией, понимать, как будут чувствовать себя клетки, будет ли это безопасно для человека и так далее. А с другой, если рассматривать этот же материал с точки зрения химического применения, оказывается, что его, например, можно использовать как селективный сорбент редкоземельных металлов. А такие исследования, как мы знаем, сегодня очень востребованы.

Инженерия здесь, конечно, тоже неслучайно. Инженерия создает возможность,  технология превращает возможность в экономику. Инженерное мышление строится годами. Например, мы создали в лаборатории новый материал ― что дальше, сколько он должен стоить, как довести разработку до реального применения? И здесь уже появляется связка с индустрией и новые вызовы, которые нам как ученым тоже надо учитывать и преодолевать. Это не делает нашу работу хуже, а наоборот ― помогает ускорить переход разработок от низких уровней готовности (TRL-1) до TRL-6 (создание полнофункционального прототипа или модели системы и ее успешное испытание в условиях, приближенных к реальным ― прим.ред.). Это тот уровень, которого реально достичь в университете. И на факультете мы будем развивать вот эту устойчивую трехкомпонентную структуру ― кросс между химией, биологией и инженерией, чтобы достигать четких и понятных прикладных целей, строить среду для формирования амбициозных студентов и выпускников, которые будут готовы творить и создавать следующий рынок.

Среди конкретных направлений и проектов, которые мы планируем реализовать: химия полимерных материалов ― это направление, которое создано в университете давно, есть и свои научные группы, и партнеры, и проекты. Второй большой блок ― химия для энергетики, решение прикладных задач для этого сектора экономики. Мы также активно смотрим в сторону редкоземельных металлов ― есть определенный задел и в этой области. Большой пласт работ связан с биоматериалами для медицины, косметологии. Но этими направлениями работа ограничиваться не будет: не исключаю, что в процессе работы факультета у нас будут появляться новые научные группы и лаборатории.

— ИТМО многие знают благодаря информационным технологиям, искусственному интеллекту. Но и естественные науки в университете развиваются уже достаточно давно ― и по этой предметной области вуз, кстати, тоже в разные годы попадал в рейтинги. Что отличает университет от классических, профильных вузов, которые специализируются на химии, биологии?

― Несмотря на то, что мы в основе факультета имеем три компонента, о которых я уже сказала, красной нитью через все работы, направления и фокусировки ИТМО проходят информационные технологии и искусственный интеллект. Это наша общая, базовая философия.

Химическое направление в ИТМО действительно существует уже довольно много лет, все эти годы мы публиковали научные статьи, выигрывали гранты, входили в рейтинги. Но наше принципиальное отличие — видение того, как в этой области могут и должны использоваться цифровые инструменты.

Опять же, приведу пример. Когда мы работаем с индустриальным партнером, есть большой блок задач, связанный, например, с исследованием материалов для нужд компании. В классическом варианте этот процесс отнимает огромное количество человеческих и лабораторных ресурсов, что в итоге сказывается на сроках и влияет на конечную стоимость продукта. Но за счет компетенций университета в области информационных технологий мы можем подобрать такие цифровые инструменты, разработать такие методы ― в том числе, например, на основе машинного обучения, которые позволяют сократить временные затраты, автоматизировать и оптимизировать работу. И как показывает опыт, во многом компании приходят к нам именно за этим.

Прочитайте также:

В ИТМО создали цифрового ассистента химика

У нас уже накоплена большая база данных, есть опыт работы в связке с индустрией, плюс собственное видение фронтирных научных направлений. Благодаря этому мы знаем, где и как создавать мультиагентные системы, чтобы они работали эффективно.

— Университет давно работает с компанией «Газпром нефть» ― создан отдельный центр, реализуются совместные образовательные программы. Что касается других индустриальных партнеров ― каков их состав и будет ли он расширяться?

— Список уже достаточно широкий. Налажено сотрудничество с компанией «Эдельвейс»: здесь ИТМО приходит на помощь со своей экспертизой в химии высокомолекулярных соединений, у нас есть коллективы, которые много лет работают в этой области ― в частности, группа руководителя Центра химической инженерии Александра Подшивалова. В будущем таких партнеров должно быть больше, поскольку запрос со стороны индустрии на такие компетенции есть.

Совместно с другой крупной компанией ― «Сибур» ― в университете уже создан центр инженерных разработок. Там очень широкий пласт работ в области химии. Но этим направлением работа не ограничивается: если посмотреть на сотрудничество с нашими ключевыми партнерами, то и тут можно увидеть не только химические задачи. Например, при добыче и транспортировке нефти нужно решать проблемы, связанные с коррозией. А один из типов коррозии ― это биокоррозия. Поэтому здесь нам нужно обладать и другими компетенциями ― в том числе в области микробиологии, чтобы работать в этом поле.

Кроме того, сейчас мы вступаем в эпоху трудноизвлекаемых запасов нефти. И здесь есть важный момент: как такую нефть добывать рентабельно. То, что существует, — либо очень дорого, либо технологически неизвестно. И в этой ситуации на помощь могут прийти биосистемы ― например, есть бактерии, которые могут увеличивать извлечение нефти. Также тут важно учитывать экологический аспект. Наша приборная база позволяет разрабатывать новые методы оценки нефтегенрационного потенциала таких запасов. Поэтому и здесь наша экспертиза лежит далеко за пределами чистой химии ― и мы смотрим в эту сторону.

И наконец, есть академические партнеры: мы уже работаем с Институтом гигиены, профпатологии и экологии человека в области оценки безопасности и эффективности продукции, включая косметические средства, а также над исследованиями по воздействию химических, биологических и производственных факторов на человека. Среди других партнеров ― Институт экспериментальной медицины ― это нейрофармакология, тестирование биоматериалов (скаффолдов и мембран для раневых покрытий). Институт высокомолекулярных соединений РАН ― наш партнер в области полимерных материалов, включая синтез и исследование высокомолекулярных соединений, мембранных и биомедицинских материалов. Институт аналитического приборостроения РАН ― академический партнер в области разработки аналитических методов, приборов и технологий для исследования веществ, материалов, биологических и медицинских объектов.

— Вы уже упомянули, что на факультете будет три образовательные программы: одна бакалаврская и две магистерских. Как в целом будет строиться обучение на факультете? Что получат абитуриенты, поступая в ИТМО?

— Территориально факультет находится в трех корпусах в Петербурге: на улице Ломоносова, Гривцова и на Кронверкском проспекте. Наша задача — сделать пространства бесшовными для студентов, чтобы они могли учиться в едином поле: с одинаковым доступом к оборудованию, коворкингам и комфортным аудиториям, независимо от адреса. В основном обучение студентов сейчас сосредоточено на Ломоносова или Кронверкском. С 1 сентября мы планируем открыть новые образовательные лаборатории и на Гривцова. Там будет все необходимое для обучения ― реактивы, оборудование для лабораторных, лекционные аудитории и наши преподаватели. С 2027 года планируется, что мы полностью перевезем лаборатории с Кронверкского проспекта на Гривцова.

Бесшовным будет и образовательный процесс ― без оторванных друг от друга дисциплин. В идеале всё должно работать так: студент, например, проходит курс органической химии, синтезирует молекулу, а затем в рамках курса физико-химических методов исследования тут же ее изучает и характеризует. Один лабораторный практикум вместо двух разрозненных. Кроме того, для всего мегафакультета наук и жизни мы уже проектируем единое ядро: преподаватели и уникальное оборудование становятся доступны всем студентам, а не только «своему» подразделению.

Будут трансформироваться и сами образовательные программы. Мы живем в мире, который быстро меняется. И Университет ИТМО ― в том числе благодаря созданной у нас академической свободе ― отличается гибкостью, способностью перестраиваться и быстро отвечать на новые запросы. Мы постоянно спрашиваем себя: «Какие у нас направления развития? Кто наш выпускник будущего?» Ищем ответы и пытаемся выстроить под меняющуюся реальность и наш образовательный процесс.
 

— И каким Вы видите такого «выпускника будущего» для факультета химбиоинженерии?

— Вопрос сложный. Но если отвечать коротко, выпускник факультета химбиоинженерии ― это инженер нового типа, который понимает не только химию, биологию, материалы, но и процессы и данные, умеет работать с индустриальной задачей, выступать в роли квалифицированного заказчика для постановки задач на стыке инженерии в области химии и биологии и инструментов ИИ,  проектировать технологическое решение, проверять его экспериментально, оценивать экономику и доводить разработку до пилота или продукта. Мы готовим студентов в этой логике ― они активные акторы образовательного процесса. За время обучения они успевают попробовать себя в разных ролях и на разных задачах, в том числе в проектах с индустриальным партнером, где уже совсем другой груз ответственности, и они эту ответственность учатся нести. Мы даем им возможность за время обучения постажироваться в разных компаниях, пройти курсы по обмену в других университетах. Благодаря этому, выходя из университета, выпускник чувствует себя более уверенным и приспособленным к жизни ― даже в таких стремительно меняющихся условиях.