Наука как конкуренция

Анна Никитина, аспирантка 3-го года обучения международного научного центра SCAMT, сотрудник научно-образовательного центра инфохимии:

— Я заинтересовалась химией еще в школе. У меня была очень вдохновляющая учительница Татьяна Прощенкова. Именно она привила мне любовь к этой науке. Так, я решила сдавать ЕГЭ по химии и поступила в Санкт-Петербургский государственный технологический институт, где с первого курса начала заниматься научной деятельностью.

Неорганическую химию в бакалавриате у меня вел Алексей Еремин. После окончания первого курса я попросила его устроить меня к нему в лабораторию для занятий научной деятельностью. Он ответил, что к себе меня не возьмет, но может посоветовать научную группу, занимающуюся разработкой полимеров для биоприменений. Мне тогда показалось, что полимеры — это очень перспективная научная область, ведь они везде вокруг нас. Еще и направление биомедицинское. Так я начала заниматься наукой в Институте высокомолекулярных соединений РАН под руководством Марии Степановой, где в течение трех лет мы разрабатывали макропористые сорбенты для определения холестерина в биологических жидкостях.

После бакалавриата у меня не было сомнений в том, чтобы продолжить путь в науке: хотелось развиваться дальше и немного сменить вектор научных исследований. Мне было интересно попробовать в химии что-то еще помимо высокомолекулярных соединений. К сожалению, институты РАН не всегда лояльны к некоторым новым трендам. А в ИТМО много молодых ученых, у которых горят глаза. Это меня и подкупило, когда я пришла в первый раз на собеседование в SCAMT, поступая туда по конкурсу портфолио в магистратуру. В итоге я попала в группу к Екатерине Скорб, под ее руководством писала магистерскую диссертацию и стала сотрудником научно-образовательного центра инфохимии. В магистратуре я занялась гибридными функциональными системами на основе полупроводников и полиэлектролитов. Мы создавали динамические материалы с регулируемым откликом: учились управлять ими с помощью света, изменения pH.

Летом 2018 года я поехала на стажировку в Германию в Институт коллоидов и межфазных поверхностей Макса Планка (Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung (MPIKG) — примеч. автора). Там мне пришлось сменить сферу деятельности и заняться микробиологией: работала с бактериальными пленками, которые мы программировали, используя полиэлектролиты. Нам удалось показать возможность контроля роста биопленок с помощью модификации поверхности твердого субстрата. И спустя три года мы довели исследование до публикации.

А в 2019-м мне предложили стажировку в Национальном университете Сингапура — год под руководством профессора Дарьи Андреевой и нобелевского лауреата Константина Новосёлова. Результатом стажировки стала искусственная биомиметическая мембрана на основе оксида графена и полиэлектролитов.

Мы не можем никак остановить процесс старения, и перед научным сообществом стоит задача воссоздать клетку, чтобы в будущем заменять наши органы синтетическими. Вообще клетка — это маленький, но целостный механизм, в котором происходят сотни реакций в секунду. До сих пор не все из них расшифрованы. Поэтому есть большая идея по созданию искусственного аналога, который бы помог нам понять механизм работы живой клетки.

Сейчас я учусь в аспирантуре, и исследование управления свойствами этой мембраны войдет в состав моей кандидатской диссертации. Чем заниматься после аспирантуры — до сих пор открытый вопрос для меня. Интересно продолжить и фундаментальные исследования, и также попробовать себя в более прикладных областях.

В прошлом году я выиграла президентскую стипендию на обучение за рубежом и в сентябре должна была улететь в Сингапур, чтобы до конца года работать с Дарьей Андреевой. Но поездка перенеслась из-за пандемии — до нее бюрократические процессы занимали от одного до трех месяцев, что позволяло намного быстрее, чем сейчас, получить приглашение и улететь. А в науке, если остановишься, кто-нибудь реализует твою же идею раньше тебя, это и подбадривает и демотивирует одновременно. Но такая конкуренция — на грани с вдохновением. Находясь в науке, тебе нужно знать, что делают другие. В моем случае есть несколько научных групп по всему миру, занимающихся схожими с моим направлениями, — я всегда читаю их публикации. Естественно, ты вдохновляешься чужими идеями, но в то же время приходит мысль: «А почему я до этого не додумалась?»

Наука как предпринимательство

Алексей Слобожанюк, декан инженерно-исследовательского факультета, старший научный сотрудник Нового физтеха:

— На втором курсе бакалавриата в начале практических занятий по физике мой бывший преподаватель, а теперь хорошая коллега Ирина Мельчакова спросила нас, студентов: «Открывается лаборатория, можно заниматься наукой, кто хочет попробовать?» И я подумал, что сейчас ринутся все 25 человек из аудитории. Но в итоге на собеседование пришло лишь два: я и мой товарищ.

Первое задание в лаборатории — составить обзор литературы о наноантеннах. В русскоязычных источниках тогда ничего о них не писали, да и представления, что такое наноантенна, у меня как студента не было. Но мы с товарищем справились и с января 2011 года активно начали научную деятельность.

Никогда не думал, что наука будет моим призванием по жизни, но я, видимо, попал в правильное время в правильное место. Мне повезло оказаться в хорошем окружении, Павел Белов, на тот момент мой научный руководитель, показал своим примером, что заниматься наукой круто, задачи были интересны. Так и втянулся. И сразу начал работать 24/7, даже прогуливая пары (потому что работал на той же кафедре, где и учился).

Вспоминаю, почему я поднял руку, когда спросили, кто хочет заниматься наукой: во-первых, реально было интересно, чем занимаются ученые и как это выглядит. Во-вторых, работа в лаборатории предполагала минимальный заработок, а от поддержки родителей хотелось уйти. И если бы я, придя в лабораторию, увидел стереотипного ученого — пожилого человека, очень талантливого, но уже без огонька в глазах — то, наверное, в науку не пошел бы. А так меня встретил молодой, перспективный, энергичный и успешный человек.

С самого начала я понял, что в науке нужно сразу браться за несколько проектов, потому что никогда не знаешь, что сработает. А когда ты студент, тебе необходимо (чем скорее, тем лучше) увидеть какие-то результаты. Уже своим студентам я всегда рекомендую присоединяться сразу к нескольким проектам, хотя бы к двум. Сначала это тестовые проекты, где студент вносит небольшой вклад, затем отвественность и задачи растут — а с ними и вовлеченность.

Еще один нюанс: если ты ученый, то ты работаешь всегда. Ты не можешь прийти в 10, уйти в 17 и в оставшиеся часы забыть о работе. Ты продолжаешь думать об исследовательской задаче, когда идешь домой, когда ужинаешь, принимаешь душ… И решение может прийти в любой момент. Многие успешные ученые, с которыми я общаюсь, говорят, что они не то чтобы особо талантливы, просто работают очень много. То есть, как и везде, в науке нужно прикладывать усилия, чтобы добиться успеха.

Меня в науке мотивируют возможности. Например, ты получил хорошие результаты, послал их на международную конференцию, и тебя взяли. Ты приезжаешь, видишь новые места, которые просто так бы и не посетил, новых людей, с которыми бы и не познакомился. Так и я: первый раз поехал за рубеж лишь в 2011 году — до этого даже «заграника» не было. И сразу в Сан-Диего в Калифорнии!

Второй мотивирующий момент — последовательность результатов. Вот приняли тебя на конференцию, а после нее ты написал первую научную статью, которую опубликовали. А после статьи у тебя улучшилось резюме, ты подался на стипендию — и получил ее. Сначала у тебя шок, а потом прибавляется уверенности. И вот ты уже оформляешь грантовую заявку на собственный проект, а потом образуешь коллаборацию с иностранными коллегами. Это челлендж, ты постоянно растешь.

Да и наука привлекает своей академической свободой: ты сам выбираешь, чем хочешь заниматься. И не работаешь на «дядю», а работаешь на себя.

Наука как искусство

Арина Буздалова, старший научный сотрудник исследовательского центра «Сильный искусственный интеллект в промышленности», сотрудник международной лаборатории «Компьютерные технологии»:

— Еще в раннем детстве я увлекалась вещами, связанными с творчеством. Я находилась в потоке идей, мне было интересно придумывать что-то новое. Но я не знала, куда применить эту энергию. В школе я немного боялась мысли, что сама стану заниматься наукой: мне казалось, что ученый ― это синоним гения.  Конечно, тогда я не задумывалась, что есть научная рутина, которая тоже очень важна, и сначала ученый может выполнять какие-то небольшие задачи.

В университете я попала в научную среду. Как раз примерно в то время, когда я училась на третьем курсе, на кафедре «Компьютерные технологии» начал складываться коллектив молодых ученых ― многие из них тогда были еще студентами. И очень важно, что наш руководитель ― Анатолий Абрамович Шалыто ― давал нам много свободы. Мы сами смотрели на разные направления в Computer Science, читали статьи с международных конференций и искали то, что было интересно нам. Вот тогда я и поняла, что наука ― это не какой-то страшный зверь, здесь очень много творческой свободы и есть возможность создавать что-то принципиально новое. И именно это привлекает меня в науке.

Я работаю в области эволюционных алгоритмов и не хотела бы кардинально менять направление. В нем еще очень много потенциала, который только предстоит раскрыть. Кроме того, это направление очень гибкое. Эволюционные алгоритмы можно применять в глубоком обучении для генерации структуры нейронной сети, использовать в биологии: например, для анализа биологических процессов. Наконец, эволюционные алгоритмы применимы даже в искусстве. В прошлом году мы с коллегами, в частности с Максимом Буздаловым, стали сотрудничать с Центром Art&Science: сделали с художниками совместный проект «Гибрис». Это интерактивный объект, который показывает, как работают эволюционные алгоритмы, популяризируя их для широкой аудитории.

Один из самых серьезных проектов, которым я сейчас занимаюсь, посвящен фундаментальным основам динамической настройки эволюционных алгоритмов. Его идея в том, что мы исследуем возможность эволюционного алгоритма подстраиваться под те условия, в которые он попадает в процессе оптимизации. Иными словами, мы не фиксируем параметры алгоритма раз и навсегда — мы хотим сделать так, чтобы эволюционный алгоритм сам подстраивался под происходящее, чтобы он самонастраивался в процессе оптимизации. Это совместный проект с Университетом Сорбонна. Работа рассчитана на три года, сейчас идет уже второй. Проект включает несколько научных направлений, я выступаю его руководителем со стороны ИТМО. Это мой первый опыт ведения таких больших проектов. Понятно, что как руководитель я отвечаю за общие вопросы и координацию, но также непосредственно участвую в исследованиях.

Конечно, в науке у каждого бывают свои сложности. Например, в самом начале карьеры я очень интенсивно занималась исследовательской работой. При этом я практически не обращала внимание на свое состояние: могла не спать ночами, чтобы дописать статью к дедлайну в семь утра. Тогда, на третьем курсе, это было оправдано и помогло мне достичь очень быстрого роста. Но со временем я начала уставать от такого режима. А когда сильно выдыхаешься, конечно, падает и мотивация, и появляются другие трудности. Но я научилась с этим справляться ― в первую очередь заботясь о себе, уделяя больше внимания своим потребностям и находя время на хобби. Другими словами, достигла того самого work-life balance. Хобби вообще очень сильно поддерживает мотивацию: имея интересы в другой области, ты начинаешь по-другому смотреть на свое научное направление и находишь там что-то новое. Именно поэтому я так люблю Science Art.

Наука как детское увлечение

Алексей Ледюков, студент 3-го курса факультета систем управления и робототехники, сотрудник международной лаборатории «Биомехатроники и энергоэффективной робототехники»:

— В детстве я мечтал стать палеонтологом или архитектором! Но серьезно наукой я начал заниматься лишь с восьмого класса. Начал участвовать в научных конференция и прочих мероприятиях, нашел первых научных руководителей. И тогда мне захотелось развиваться в сфере конструирования экзоскелетных механизмов.

Мне всегда было интересно взаимодействие робототехнических систем с человеком. В начале увлекался робототехникой, логичным продолжением стали экзоскелеты. Мои близкие родственники, в том числе родители, занимались IT-системами или разрабатывали различные приборы и механизмы. Наверное, поэтому эта сфера меня и заинтересовала.

В моей исследовательской области существует несколько трендов: повышение автономности экзокостюма, увеличение его полезной нагрузки и подвижности, снижение массы и габаритов костюма и увеличение точности считывания движений человека и их предсказание. Актуальность трендов вытекает из задач, которые и решает экзокостюм: он представляет из себя что-то среднее между тяжелой техникой и обычным человеком и нужен для переноски грузов на сложной поверхности, где та самая тяжелая техника не пройдет. Из этого и исходят основные характеристики экзоскелетных механизмов.

Мы с командой работаем над активными, полуактивными и пассивными костюмами. Так, два года назад я в качестве инженера-конструктора и 3D-моделлера участвовал в разработке военного пассивного экзоскелета для «Армокома». А сейчас проектирую и моделирую полупассивный промышленный экзоскелет и полностью активный (руки, ноги, спина) пневматический экзоскелет. И оба в рамках грантов РНФ.

Во время работы приходится часто сталкиваться с нехваткой времени, долгими доставками материала, сложностями финансирования, поиска поставщиков или предприятий, которые смогут изготовить необходимые детали на заказ. Трудности случаются и при разработке и доведении до рабочего состояния некоторых узлов или систем. Но мне нравится этим заниматься и хочется дальше совершенствоваться в этом направлении, потому трудности меня не останавливают.