В честь Дня российской науки, который прошёл в феврале, собрали истории молодых исследователей ВГУ. Сфера научных изысканий учёных нашего университета может охватывать сразу несколько значимых направлений, а их работа порой тесно переплетается с хобби и стилем жизни. Предлагаем вам познакомиться с вкладом пяти преподавателей вуза и узнать: что мотивирует их заниматься наукой и какой вклад они вносят в улучшение современной действительности?
Героями текста стали сотрудники химического, физического факультета и факультета МБФ ВГУ: Сергей Сергеевич Антипов, Марина Геннадьевна Холявка, Дмитрий Сергеевич Шевцов, Гавриил Михайлович Мелькумов и Павел Владимирович Середин.
Сергей Сергеевич Антипов
Доктор биологических наук, профессор кафедры биофизики и биотехнологии
О научной деятельности и сфере интересов и научных изысканий
– Я занимаюсь молекулярной биофизикой, структурной биологией и биотехнологией. Основные направления моих исследований включают:
- Изучение структурно-функциональных свойств белков и их взаимодействий с ДНК;
- Исследование структуры и свойств фибриллярных белков для применения в медицине, фармацевтике и биотехнологиях;
- Разработка и использование селективных флуоресцентных зондов;
- Создание и применение биогибридных материалов в биотехнологии, микроэлектронике и спинтронике.
Активное сотрудничество поддерживаю с научными группами физического и химического факультетов ВГУ. Это помогает нам глубже изучать проблемы и эффективно работать над новыми проектами, привлекая студентов к актуальным научным исследованиям.
Об актуальных исследованиях, которые уже применяются на практике
В настоящее время я занимаюсь двумя ключевыми проектами:
- Исследованием бактериального белка Dps: Совместно с Институтом биофизики клетки РАН и физическим факультетом ВГУ мы с научной группой кафедры биофизики и биотехнологии пересматриваем роль этого белка в клеточном метаболизме. Результаты могут найти применение в создании компактных устройств для хранения данных и синтеза наночастиц.
- Изучением коллагена пресноводных гидробионтов: Эти белки используются для создания сорбентов, медицинских каркасов и косметических средств. Наше малое инновационное предприятие уже производит сертифицированные коллагеновые добавки, доступные в интернет-магазинах.
О том, что вдохновляет заниматься наукой
Меня вдохновляет несколько вещей. Во-первых, естественное любопытство: стремление понять устройство мира, причины его существования и факторы, влияющие на него. Во-вторых, работа в научной среде, где можно учиться у опытных коллег, обладающих глубокими знаниями и широким взглядом на жизнь. Важно также взаимодействие с коллегами из разных областей, ведь это открывает новые горизонты знаний. Особую радость приносит решение сложных вопросов и достижение результатов. Наконец, как преподаватель, я нахожу вдохновение в росте и развитии своих студентов, наблюдая, как они становятся настоящими учеными.
Об интересах и увлечениях вне науки
Я практикую восточные единоборства, в частности УШУ, являюсь членом региональной федерации и, как действующий спортсмен, стараюсь принимать участие в соревнованиях различного уровня. В прошлом году мне удалось выполнить норматив кандидата в мастера спорта. Восточные единоборства позволяют мне гармонизировать тело, дух и мысли, что очень положительно сказывается как на физическом здоровье, так и на психоэмоциональном состоянии, что в совокупности позволяет увеличивать работоспособность.
Еще одним увлечением из детства и юности является музыка. Хотя у меня нет музыкального образования, я не упускаю возможность взять в руки гитару или сесть за барабанную установку. К сожалению, такие моменты происходят крайне редко. Но в жизни любого человека должно быть место прекрасному.
Другим моим увлечением является мототуризм и при любой возможности я сажусь на «железного коня» и отправляюсь в поездку. Это, с одной стороны, позволяет остаться наедине со своими мыслями, а с другой – познакомиться с очень интересными людьми, которые разделяют твоё увлечение. Оказалось, что среди учёных нашей страны достаточно много мотоциклистов. Это поспособствовало формированию не только «кружка по интересам», но и профессиональных связей как в научном, так и в деловом сообществах.
Девиз по жизни «Истина где-то рядом!»
Марина Геннадьевна Холявка
Доктор биологических наук, профессор кафедры биофизики и биотехнологии
О научной деятельности и сфере научных изысканий
– Наш научный коллектив занимается разработкой высокостабильных гибридных биокатализаторов на основе комплексов ферментов с полимерными носителями. Такие комплексы обеспечивают длительный срок службы биокатализаторов и высокую эффективность биотехнологических процессов, упрощая их реализацию по сравнению с традиционными методами.
В лабораториях кафедры биофизики и биотехнологии ВГУ мы с научной группой изучаем преимущественно ферменты, применяемые в пищевой и фармацевтической отраслях. Наша научная группа уже определила структурные особенности и свойства различных ферментов, мы нашли оптимальные полимеры для их связывания, изучили физико-химические параметры полученных препаратов и кинетику реакций, которые они катализируют.
Основная цель современной инженерной энзимологии – создание биокатализаторов с заданными характеристиками, отвечающими практическим требованиям. Это включает стабильность, специфичность, производительность, безопасность и другие важные параметры. Однако задачи этой области выходят далеко за пределы разработки новых катализаторов. Стратегически важно создать научные основы для использования ферментативного катализа в промышленных процессах, медицине, аналитике и других сферах.
Об актуальных исследованиях, которые уже применяются на практике
– XXI век часто называют «веком математической и компьютерной биологии», поскольку объём новой информации настолько велик, что систематизировать его без IT-технологий становится невозможным. Компьютеры помогают специалистам со всего мира решать сложные задачи моделирования, прогнозирования и оптимизации свойств биологических систем. Наш научный коллектив стремится идти в ногу с этими тенденциями, используя методы квантовой химии, молекулярной и клеточной биологии, биохимии, биофизики, органической химии и других дисциплин.
Современные биологические исследования включают «in silico» анализ – математическое моделирование и вычислительные эксперименты, проводимые на компьютерах. Это позволяет сократить затраты времени и ресурсов, а также лучше понять молекулярные механизмы изучаемых процессов.
Одним из перспективных направлений является драг-дизайн – проектирование лекарственных препаратов. Кафедра биофизики и биотехнологии ВГУ вместе с научными партнёрами способна развивать конкурентоспособные технологии в этой области.
О том, что вдохновляет заниматься наукой
– На мой взгляд, современный учёный должен обязательно интенсивно заниматься научной деятельностью, причём на конкурентоспособном уровне. Научными исследованиями меня вдохновляют заниматься, наверное, в первую очередь, природное любопытство, стремление к самосовершенствованию и расширению кругозора. Для меня научная деятельность сродни творческой, потому что есть возможность создавать что-то новое.
Об интересах и увлечениях вне науки
В свободное время люблю слушать классическую музыку, путешествовать, наслаждаться природой.
Девиз по жизни
В свое время меня очень вдохновила фраза известного учёного ВГУ Бориса Абрамовича Зона: «Заниматься наукой – либо на мировом уровне, либо никак».
Анализируя биографии и достижения учёных мировой величины, таких как Лев Павлович Рапопорт, Борис Абрамович Зон, Михаил Семёнович Цвет, Валерий Григорьевич Артюхов, понимаешь, что есть, к чему стремиться, и всего можно достичь. Главное – не опускать руки.
Дмитрий Сергеевич Шевцов
Кандидат химических наук. Специалист в области коррозии стальной арматуры в бетоне, методах мониторинга и оценке эффективности средств вторичной защиты, а также ингибиторов коррозии металлов
О научной деятельности и сфере научных изысканий
– В настоящее время наша научная группа занимается исследованиями в области оценки скорости коррозии стальной арматуры в железобетонных конструкциях. Мы тестируем новые перспективные методы и устройства, которые позволяют с высокой точностью определять скорость разрушения металла.
Коррозия арматуры является основной причиной разрушения железобетонных конструкций (к наиболее значимым можно отнести мосты, градирни ТЭЦ и АЭС, промышленные здания и сооружения и т.д.). Особенность процесса заключается в том, что на начальном этапе его невозможно диагностировать без специального оборудования (арматура находится под слоем бетона). Когда последствия коррозии видны невооруженным взглядом (отслаивается бетон, обрушаются конструкции), то стоимость ремонта и восстановления требует значительных финансовых затрат.
Об актуальных исследованиях, которые могут применяться на практике
– Наиболее значимым исследованием в нашей лаборатории можно считать систему мониторинга на основе биметаллических пакетных датчиков. Она отличается простой конструкцией датчиков (что снижает их себестоимость), но при этом обладает очень высокой чувствительностью к коррозии, и позволяет фиксировать процессы разрушения металла на самых начальных стадиях. Относительно небольшие размеры датчика позволяют установить внутрь железобетонной конструкции рядом с арматурой и как бы «заглянуть» под слой бетона.
Кроме того, мы предложили вариант системы для автоматической записи результатов на компьютер. Это упрощает работу инженеру-коррозионисту (не нужно постоянно присутствовать рядом с датчиком и фиксировать его показания), а также позволяет проводить измерения на конструкциях, расположенных на опасных производственных объектах или на большом удалении.
Практический смысл данной разработки заключается в том, чтобы выявить процесс коррозии арматуры в бетоне на самом начальном этапе и предпринять меры по её остановке. Таким образом существенно снижаются затраты на ремонты и продляется срок службы конструкций.
О том, что вдохновляет заниматься наукой
– На мой взгляд, престижность научной работы в настоящее время не так высока, как хотелось бы. Но я надеюсь, что ситуация будет меняться в лучшую сторону, и это позволить повысить привлекательность профессии ученого и разработчика, например, как это было во времена СССР.
Лично для меня одним из основных стимулов к занятиям научной деятельностью является желание внести свой вклад в развитие человечества, сделать его жизнь более безопасной и комфортной, хотя бы в области своих научных интересов, связанных с защитой от коррозии.
Об интересах и увлечениях вне науки
– Наряду с научной деятельностью, значительный интерес для меня представляет защита от коррозии металлических конструкций лакокрасочными материалами. В зависимости от условий эксплуатации подбираются системы окраски на основе действующих нормативных документов, а также выполняется контроль выполнения работ и оценка качества готовых изделий.
Такая деятельность позволяет путешествовать по различным регионам нашей страны, знакомиться с интересными людьми (профессионалами своего дела), учиться у них новому и делиться своим опытом. Особенно приятно, что существует возможность практического применения тех знаний и умений, которые получены при обучении на химическом факультете и кафедре физической химии ВГУ.
Естественно, также стараюсь уделять время своей семье.
Девиз по жизни «Все может быть и быть не может»
Гавриил Михайлович Мелькумов
Кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники и микологии
О научной деятельности и сфере научных изысканий
– В настоящее время я руковожу научной группой микологов. Вместе с коллегами – сотрудниками кафедры ботаники и микологии ВГУ мы активно работаем над реализацией сразу трёх важных научных проектов: «Изучение таксономии, морфологии и экологии миксомицетов Воронежской области», «Установление вредоносных грибных заболеваний растений» и «Установление видового состава макромицетов Воронежской области». Научная работа ведётся при сотрудничестве с кафедрой микологии и альгологии МГУ им. М.В. Ломоносова и лабораторией систематики и географии грибов Ботанического института РАН им. В.Л. Комарова.
За последние несколько мы выявили новые виды грибов и миксомицетов для региона (более 20 видов миксомицетов и несколько десятков таксонов макромицетов), составили анализ вредоносных болезней древесных растений парковых и лесных сообществ. Полученные данные расширяют представление о видовом составе грибов региона, позволяют создать первый свод всех представителей микобиоты – «Кадастр грибов и миксомицетов Воронежской области». Он особенно необходим многим специалистам-микологам, работающим на территории Воронежской и сопредельных областей. Изучение паразитических грибов древесных растений помогает разрабатывать рекомендации по повышению устойчивости растений к инфекционным заболеваниям различной этиологии.
Отдельное внимание заслуживают исследования редких и охраняемых представителей микобиоты. В ходе исследований мы выявили шесть новых мест произрастания редких грибов области. Общаясь с местными жителями на воронежском фестивале грибов «Микология каждому», мы получили новые данные о местонахождении трутовика лакированного, кальватии гигантской, гигрофора каштанового и вольвариеллы шелковистой, которые обязательно будут включены в третье издание Красной книги Воронежской области.
Об актуальных исследованиях, которые могут применяться на практике
– Во-первых, это исследование плазмодиальных миксомицетов Воронежской области. Эти грибообразные организмы можно изучать не только в их естественной среды обитания, в природе, но и искусственно выращивать в чашках Петри при помощи метода «влажных камер»: это значительно упрощает идентификацию скрытого разнообразия слизевиков, произрастающих в аридных (засушливых) условиях. К тому же миксомицеты способны ползать, правда, относительно на небольшие расстояния (до 70–80 см в сутки). За открытие возможности миксомицетов решать сложные задачи моделирования японские учёные получили даже Нобелевскую премию! Сейчас миксомицеты все чаще становятся инструментом для проведения исследований в области робототехники (создания подвижных биороботов) и в медицинской промышленности (лечения микозных заболеваний).
В последние десятилетия в регионе значительно увеличилось количество грибных отравлений. Поэтому исследование ядовитых грибов Воронежской области выступает важной и первостепенной задачей. Мы установили подробный список опасных грибов региона, проанализировали действие токсинов на организм человека, составили диагностические ключи симптомов отравлений и предложили рекомендации по сбору и употреблению грибов.
О том, что вдохновляет заниматься наукой
– Известный физик-теоретик, один из основателей современной физики Альберт Эйнштейн говорил: «Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой, каждый важный успех приносит новые вопросы, всякое развитие обнаруживает со временем все новые и более глубокие трудности». Наука для современного человека стала одним из наиболее важных и удобных инструментов понимания окружающего мира. Наука дала возможность не только узнавать что-то новое, создавать модели и технологии, но и быть причастным к их развитию.
Сейчас можно встретить многих молодых учёных, наших выпускников, которые продолжили заниматься научными исследованиями уже в рамках работы в лабораториях и научных центрах. Для них наука стала неотъемлемой частью их повседневной жизни. Я сильно радуюсь, когда студенты, которые пришли на кафедру по распределению, становятся профессионалами, грамотными специалистами, востребованными у работодателей из различных сфер деятельности. Особенно важной для современного молодого учёного является поддержка наставника, руководителя, который своим примером, знаниями и опытом сможет увлечь, воспитать и, самое главное, привить любовь к науке.
Об интересах и увлечениях во вне науки
– Мне сильно повезло, ведь моя профессия и хобби взаимосвязаны. Многие мои увлечения тесным образом связаны с грибами. Это коллекционирование статуэток и марок с изображениями грибов, создание макетов представителей микобиоты из природных (коры, мха, листьев) и искусственных материалов. Я занимаюсь макросъёмкой грибов, растений и животных. В последние годы увлекаюсь горными путешествиями и даже разработал новое направление – микотуризм. Это симбиоз науки и туризма, в ходе которого мы выезжаем небольшими группами людей на природу для изучения грибного царства. Также мне нравится популяризировать науку, выступать с лекциями, проводить мастер-классы, экскурсии и выставки для жителей города Воронежа и области.
Девиз по жизни
– Мне очень сильно нравится знаменитая фраза Нила Армстронга. Он произнёс её, когда ступал на поверхность Луны 21 июля 1969 года: «Это один маленький шаг для человека, но гигантский скачок для всего человечества». Порой даже самые незначительные научные исследования, которые проводят молодые учёные на первых этапах своего становления, в будущем смогут оказать значительное влияние на развитие науки в мире.
Павел Владимирович Середин
Доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики твёрдого тела и наноструктур
О научной деятельности и сфере научных изысканий
В настоящий момент в сферу моих научных изысканий входят:
- Разработка новых биоактивных материалов на основе ГАП, совпадающих по составу, морфологическим и физико-химическим свойствам с зубной и костной тканью человека и обладающих высоким реминерализационным потенциалом.
- Фундаментальные исследования особенностей атомного и электронного строения, оптических и электрофизических свойств полупроводниковых гетероструктур на основе A3N.
Об актуальных исследованиях, которые могут применяться на практике
- Разработка методики персонализированной диагностики начальных стадий кариеса и уровня кариесрезистентности зубов. Она осуществляется на основе спектроскопически-регистрируемых в биологических жидкостях ротовой полости и зубной биопленке маркеров.
- Развитие новых методик анализа, диагностической базы и повышение точности детектирования/мониторинга заболеваний кариозного характера наравне с поиском маркеров онкологических и эпидемиологических заболеваний. Это направление является одним из важнейших в фундаментальной медицине, как области науки, направленной на улучшение качества и продолжительности жизни.
О том, что вдохновляет заниматься наукой
В моем случае заниматься наукой меня вдохновляет простое любопытство. Поэтому мой жизненный девиз: «Не откладывай на завтра то, что можно сделать сегодня».
