Компьютерный биолог ловит ген
Компьютерная технология, в которую входит информационное моделирование от генома человека до прогноза будущего, позволяет хабаровскому ученому Сергею Савину заглянуть за грань реального. Он кандидат технических наук, заведующий лабораторией медицинской информатики Вычислительного центра ДВО РАН.
- Появление необычной науки - «компьютерной биологии» - вызвано… информационным потоком! - утверждает он. - Поток научной информации удваивается каждые два-три года. Ученые не в состоянии за ним уследить. Сегодня плохо понимают друг друга даже те, кто работает в близких областях. Их деятельность все больше напоминает строительство Вавилонской башни. Она, по преданию, рухнула из-за того, что у ее создателей не было единого языка и плана.
В условиях лавинообразного роста информации все большая часть ее оказывается попросту потерянной. Знаете ли вы, что в новых (!) книгохранилищах накапливаются издания, которые ни разу не были затребованы читателями. В библиотеках фонд таких забытых книг насчитывает миллионы наименований. Подсчитано, что 80 процентов инженерных решений в мире предлагается повторно. Убытки от таких повторных «открытий» - колоссальные.
Создается парадоксальная ситуация: чем больше мы узнаем, тем труднее становится усваивать новое и использовать уже имеющееся знание. Биоинформатика как раз и решает эти проблемы. С помощью моделирования всех процессов - от генома до ноосферы планеты.
- А как это делается?
- Биоинформатика дает неограниченные возможности для проведения «виртуальных» экспериментов, которые из-за их сложности невозможно поставить в «реальной» лаборатории.
Виртуальная хирургия, например, сегодня позволяет снизить ошибки при операциях. Используя достижения науки можно моделировать новые лекарства. Миллиарды нуклеотидных пар человеческого генома и геномов других живых организмов! Это и реконструкции в томографии и рентгенографии, что открывает новые возможности в диагностике различных заболеваний. Это и биоинформационная система, описывающая организм человека с любой доступной на данный момент степенью точности.
Представьте себе многомерную числовую модель в виде точек в замкнутом пространстве в форме человеческого тела. Каждая из них несет набор информации из конкретной анатомической области. Еще совсем недавно это казалось фантастикой, сейчас - реальность…
Биоинформатика - это перспективные исследования по всем направлениям. В медицине, биологии, экологии, социологии, психологии, демографии, культурологии, этнографии и даже экономике!
- И глобального финансового кризиса?
- С позиций экономической биологии - сегодня есть даже такая «ветвь»: можно предсказать, как кризис влияет на физическое и психическое состояние человека.
Биоинформатика не дает конечной информации, она дает исходную. «Компьютерный биолог» предсказывает: вот здесь ген начинается, а здесь заканчивается. Ученые «вырезают» его из ДНК и проверяют…
Виртуальная реальность - одно из наиболее перспективных направлений компьютерной графики. Это моделирование трехмерного пространства, создающего эффект погружения в киберпространство.
Вы придумали машину, на которой можно ездить бесшумно и бездымно, стокилометровый пробег обойдется в копейки. А проект ее пылится в архивах. Вы открыли механизмы продления молодости. А вам говорят: вы - шарлатан! 10 лет сегодня требуется в среднем, чтобы техническое открытие или изобретение нашло применение на практике. А их виртуальное моделирование дает им «путевку» в жизнь буквально за считанные недели.
- Конкретные результаты можно «пощупать» руками?
- Для Хабаровска разработаны карты территориального распространения рака легкого и рассеянного склероза, а также важнейшие социально-экономические и медико-географические характеристики районов. Все это - за счет системного анализа и математического моделирования геоинформационных систем. Появились новые подходы к оценке риска возникновения этих заболеваний.
Удалось выяснить, что радоноопасность территорий сама по себе не является фактором повышенного онкологического риска. Вероятно, риск развития рака легкого определяется концентрацией радона в воздухе жилых помещений, а также близостью места проживания от источника излучения.
Заболеваемость рака легким в таком крупном городе зависит от уровней антропогенного загрязнения атмосферы. От тех вредных веществ, которыми дышит человек…
- Биоинформатика может стать популярной на бытовом уровне, например, для школьников?
- О, здесь открываются такие возможности, которые и не снились. Введение в школах основ биоинформатики повлияет на стиль мышления человека. Усвоение знаний уступит место умению пользоваться информацией. Биоинформатика развивает новый тип мышления - интеллектуальный, логический, виртуальный.
Возможности биоинформатики безграничны. Дела хватит всем, кто придет в науку, как говорится, со свежей головой и с засученными рукавами.
Александр САВЧЕНКО.
Фото В. ТАРАБАЩУКА.