Статьи
Статья

Фундаментальная наука и пандемия COVID-19: уроки года

Какова роль фундаментальной науки в борьбе с пандемией коронавируса? В какой мере фундаментальные исследования способствовали появлению эффективных методов лечения? Как пандемия трансформирует науку — что изменилось в уходящем году и что изменится в будущем? Обо всем этом телеканал «Наука» спросил ведущих российских ученых в рамках совместного с Российской академией наук (РАН) проекта по подведению научных итогов года.

Зачастую нам, обычным обывателям, кажется, что фундаментальная наука — это что-то далекое и не имеющее отношения к реальной жизни. Наверное, так было до этого года, когда пандемия COVID-19 перевернула мир с ног на голову и многие из нас стали существенно больше знать не только о медицине и биологии, но и других научных сферах. Мы узнали названия научных центров и даже современных технологий, на базе которых создаются методы лечения новой коронавирусной инфекции. Какова же роль фундаментальной науки в борьбе с пандемией? И как, в свою очередь, такие события, как пандемия, влияют на науку и ее популяризацию? Телеканал «Наука» побеседовал с российскими учеными и узнал их мнение об этом вопросе.

Какой бы была борьба с COVID-19 без фундаментальной науки?

Именно фундаментальные исследования и разработки — база, которая дала возможность относительно в короткий срок не только понять и спрогнозировать распространение новой коронавирусной инфекции, но и разработать эффективные методы диагностики, профилактики, лечения и вакцинации. Да, конечно, всегда есть повод критиковать за несвоевременность тех или иных мер, но нельзя поспорить с тем, что для человечества реакция на пандемию в течение нескольких недель и месяцев — это беспрецедентное событие, возможное лишь благодаря наличию значимых заделов в науке.

Комментирует Евгений Владимирович Шляхто, академик РАН, генеральный директор Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова, президент Российского кардиологического общества, член президиума РАН:

«Мне кажется, ведущим фактором успеха в борьбе с COVID-19 на сегодняшний день является как раз роль науки. Уже через несколько недель после начала пандемии начались работы над вакциной. Действительно, наука проявила себя с самой лучшей стороны. Мы выяснили и природу заболевания, и о предрасполагающих факторах много знаем, и лекарства появились, и вакцины созданы — это все наука. И те страны, где наука была на достаточно высоком уровне, проявили себя с самой лучшей стороны в это сложное время, в этих вызовах».

Первый шаг, в котором важна была роль науки, — это собственно осознание опасности новой инфекции и прогнозирование ее развития. Именно за счет оперативного изучения нового коронавируса и построения прогнозных моделей учеными были разработаны меры, которые позволяли замедлить распространение пандемии.

Рассказывает Артем Ромаевич Оганов, профессор «Сколтеха» и МИСиС, доктор физико-математических наук, член Европейской академии, действительный член Королевского химического общества и Американского физического общества:

«Если вы помните, с самого начала пандемии, когда только-только возник этот вирус, ученые смогли его выделить, изучить и предсказать, что этот вирус настолько заразен, что будет пандемия. Это тоже результат фундаментальной науки, когда вы, проанализировав геном вируса, можете сказать, что вирус очень заразен и очень опасен. Так что с самого начала и вплоть до нынешних дней фундаментальная наука сыграла огромную роль в замедлении пандемии, в спасении огромного числа жизней и в облегчении течения этой и других болезней. Если бы не было фундаментальной науки, то осознание серьезности ситуации пришло бы слишком поздно».

Фундаментальная наука сыграла роль и в разработке схем лечения. Специфика новой инфекции оказалась вызовом для медицины — не существовало эффективных схем и протоколов лечения, вирус COVID-19 разрушал привычные представления о течении заболеваний схожей этимологии и в плохом смысле удивлял врачей своими особенностями. При разработке новых схем лечения ценой каждого дня были человеческие жизни, и здесь опять помогли существующие научные заделы. Например, крайне важными оказались полученные ранее знания о функционировании легочной ткани и системе свертывания крови — без них терапия пациентов с умеренной и тяжелой формами заболевания была бы менее успешной.

Поясняет Алексей Евгеньевич Умрюхин, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой нормальной физиологии Первого московского государственного медицинского университета имени И. М. Сеченова:

«Любая пандемия обостряет и актуализирует некоторые направления развития фундаментальной науки. Имеется замкнутый взаимообогащающий принцип развития: с одной стороны, фундаментальные открытия, совершаемые из творческого и чистого научного интереса, открывают новые направления, на основе которых мы получаем средства для улучшения и укрепления нашей жизни. А с другой стороны, необходимость разработки и применения практических средств на основе открытых ранее механизмов обостряет и ускоряет развитие соответствующих фундаментальных научных областей. Сейчас многие сконцентрированы на том, чтобы наука выдавала практические, быстро применимые в новых технологиях результаты. Имеется мнение, что чисто фундаментальных открытий, полученных на основе познания ради познания, накоплено уже слишком много. Сейчас в нашей стране происходит исключительный крен в сторону практико-ориентированной научной деятельности, имеющей целью исключительно практические разработки».

Вакцины: синтез фундаментальных знаний и прикладных разработок

Тема, которая активно обсуждается не только научным сообществом, но и обывателями, — разработка вакцин. И здесь пандемия стала вызовом — никогда еще вакцины не разрабатывались в столь короткие сроки. Работа над ними в разных странах началась буквально спустя недели после появления COVID-19, и опять-таки это стало возможным исключительно за счет уже имеющихся в арсенале ученых совершенно новых методик, которые до этого могли считаться фундаментальными исследованиями, а в итоге оказались жизненно необходимы в борьбе с новой коронавирусной инфекцией.

Рассказывает Заур Аязович Мамедьяров, кандидат экономических наук, старший научный сотрудник ИМЭМО РАН, заведующий сектором экономики науки и инноваций:

«Фундаментальная наука является основой любых прикладных результатов, будь то медицина, физика или какие-то другие науки. Поэтому, безусловно, были заделы и в России, и в США, и в Евросоюзе, которые позволили достаточно оперативно по научным меркам создать новые типы вакцин. Эти новые типы в основном делаются на основе РНК и ДНК, таких вакцин нет вообще в принципе, до сих пор не было! У нас в России, например, три группы. Научные центры их активно развивали, делали эти вакцины: "Вектор", Гамалеи и МГУ. Соответственно, у всех были фундаментальные заделы, которые они начинали вести до того, как эта пандемия началась».

По мнению ученых, такая беспрецедентно быстрая разработка вакцин — это синтез достижений фундаментальной науки и прикладных решений, наработанных практик из разных сфер.

Объясняет Григорий Владимирович Трубников, доктор физико-математических наук, академик РАН, первый вице-директор Объединенного института ядерных исследований:

«То, что мы сейчас имеем первую вакцину в мире, разработанную в России, и другие страны сейчас потихоньку догоняют нас, присоединяются, — это результат быстрого реагирования фундаментальной науки и лучших наработанных практик, полученных в прикладных науках, в прикладных сферах. Этот результат мы получили благодаря как раз такому правильному сплаву и основной ставке на фундаментальную науку в начале этого года и затем присоединения к ней результатов прикладных исследований. Как вирус проникает сквозь стенки клетки, как формировать вакцину в фармакологическую оболочку, как разработать быстрые средства диагностики — это уже прикладная наука. Я думаю, что, благодаря правильному балансу и, еще раз, приоритетной ставке на фундаментальные исследования, мы получили такой результат».

Как пандемия трансформирует науку?

Ученые отмечают, что в ближайшие годы фокус внимания сместится на так называемые науки о жизни: биологию, медицину. Стоит ожидать увеличения финансирования данных областей. Столкновение с вирусом показало, что необходим пересмотр прежнего понимания вирусологии и знаний об инфекционных заболеваниях, в частности постоянный мониторинг биосистем с контролем мутационного процесса зоонозных (переносимых животными) заболеваний. Прогнозирование возможных новых заболеваний становится важным направлением.

Новый тренд комментирует Заур Аязович Мамедьяров:

«Я приведу такие цифры: только 2% затрат биомедицинских, фармацевтических и биотехнологических исследований шли в сторону вирусологии. Сегодня по итогам этого года, по разным данным, это 10–20%. То есть деньги были перенаправлены на эти задачи, связанные в том числе с вакцинами. Соответственно, эти деньги откуда-то были изъяты. Они могли быть изъяты из других фундаментальных проектов, которые просто будут отложены на год, на два, на три и дальше. То есть как это трансформируется? Идет резкий скачок в плане того, что мы знаем о вакцинах, как мы их используем, — это первое. Второе — идет переоценка приоритетов корпораций и государств в финансировании науки. Будет больше внимания уделяться фундаментальной науке, таким недофинансированным направлениям, как, например, вакцины либо резистентность антибиотиков. Это тоже важнейшая проблема, которая остается недофинансированной. Соответственно, в эти точки будет направлено финансирование».

Одно из следствий пандемии — резкий стимул развития одних направлений (медицина, биология, химия) и смещение акцента с других. Запрос на новые решения требует совместного использования самых разных научных разработок и стимулирует кросс-дисциплинарные исследования.

Рассказывает Артем Ромаевич Оганов:

«Что касается самой науки, я думаю, что это даст резкий дополнительный импульс иммунологии, вирусологии, медицине вообще. Я думаю, что многие медицинские технологии получат резкий импульс. В некоторых разработках объединяются химия, искусственный интеллект, то есть, по сути, прикладная математика, медицина. Это дает нам совершенно новые технологии».

Предскажут ли ученые будущие эпидемии?

Однако в задачи ученых входит не только описание вируса и разработка схем лечения и профилактики распространения, но и прогнозирование, модели будущего. Увы, предсказать развитие пандемии COVID-19, а тем более возможных новых пандемий, — не самая простая задача, и в настоящее время над ней трудятся ученые в разных странах.

Рассказывает Григорий Владимирович Трубников:

«Сейчас мы столкнулись с угрозой, проблемой, которой раньше не было в таких масштабах и такой сложности, начиная от моделирования самого вируса, исследования его природы, мутаций до математических моделей распространения коронавируса. Он в чем-то сходен с реакцией деления урана в реакторе. Здесь есть и необходимость работы с большими данными, big data, — это ключевой момент сейчас. В разных странах распространение зависит от множества факторов, начиная с геномных особенностей населения и т. д. Это всё вопросы в первую очередь фундаментальной науки, фундаментальных исследований. Но другое дело, что в этой обстановке они должны проводиться более быстро, более оперативно».

Ситуацию комментирует Мамед Багир Джавад оглы Алиев, профессор, доктор медицинских наук, академик РАН и РАМН, советник генерального директора ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, член президиума РАН:

«Я считаю, что этот вирус — это такой большой стресс-тест для человечества, для всех государств в отдельности и для всего человечества вместе. Дело в том, что это первая серьезная пандемия, которая поставила мир перед такой глобальной проблемой. Каждое государство сегодня индивидуально думает о самоспасении, по-другому это не назовешь. Многие сферы требуют пересмотра, переосмысления. Я считаю, что это положительно. Потому что это не последняя пандемия, новый вирус может появиться через год, 10, 20 лет, через месяц — неизвестно когда».

Удаленка и жизнь онлайн: у ученых тоже

Необычным этот год стал для научного сообщества и в плане формата работы. Так же как и миллионы обычных людей, ученые вынуждены были осваивать удаленную работу, онлайн-мероприятия и другие дистанционные формы коммуникации. Негативным следствием называют отсутствие необходимого взаимодействия с коллегами, приостановку ряда проектов, требующих коммуникации офлайн. Но в то же время пандемия ускорила развитие цифровых технологий, научному сообществу пришлось адаптироваться и искать новые формы работы в новых условиях. Сохранится ли тенденция к онлайн-форматам работы и общения? Тут мнения ученых разделились: кто-то говорит, что это ненадолго, а кто-то прогнозирует, что формат работы и общения трансформировался навсегда.

Объясняет Владимир Павлович Селегей, директор департамента перспективных исследований ABBYY, заведующий кафедрой компьютерной лингвистики в МФТИ:

«Если представить себе на секунду, что пандемия — это то, что будет с нами надолго, очевидно, что она вызвала радикальные изменения в человеческих коммуникациях. Этот год был совершенно удивительный в том смысле, что огромное количество событий ушло в онлайн и никто не предполагал ранее, что это возможно. И я постоянно думаю, а что бы было, если бы это случилось не сегодня, а 20 лет тому назад, когда интернет был еще только в зачаточном состоянии? А сейчас мир оказался удивительным образом готов к такого рода изменениям, мы живем в онлайне более-менее естественно. Мне кажется, ничего хорошего в этом нет, но мир выкручивается, придумывает какие-то формы, которые, может быть, потом, при возвращении к нормальной жизни, окажутся интересными».

Печальным следствием пандемии с достаточно долгосрочным негативным эффектом ученые называют снижение базового уровня образования, вызванного дистанционным обучением, которое было внедрено не сразу и часто не в самых эффективных видах.

Рассказывает Александр Вячеславович Родин, кандидат физико-математических наук, исполнительный директор Научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ:

«Внедрение онлайн-форматов приведет к снижению базового уровня образования. Для меня это несомненно. Сейчас онлайн-формат очень популярен, школьники уже отправлены надолго на удаленку. И думать, что это все пройдет без последствий, — это иллюзия. Качество массового образования, безусловно, упадет. И для науки, конечно, это приведет к большим потерям».

Однако вместе с тем это стимул для пересмотра самой системы образования, реформирования устаревших подходов, разработки, возможно, принципиально новых образовательных методик.

Отмечает Павел Юрьевич Плечов, доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ, профессор РАН, директор Минералогического музея им. А. Е. Ферсмана:

«Пандемия сильно коснулась образования. Сейчас идут большие дискуссии по поводу того, как надо перестраивать образование. Вообще, уже давно назрели некие изменения, а пандемия заставила об этом задуматься. Науке, конечно, большой удар нанесло отсутствие привычных форм общения, и пока она от этого не оправилась. Сейчас идет только адаптация к новым условиям. И надеюсь, после того как пандемия закончится, мы вернемся в более-менее стабильное состояние, но еще и усвоим уроки, которые мы получили. И в результате наука от этого выиграет».

Как повлияла пандемия на отношение к науке?

Неожиданным позитивным следствием пандемии COVID-19 стало, по мнению ученых, повышение доверия населения к науке, рост осведомленности о научных сферах и отраслях, осознание роли науки в жизни людей. Популяризация знаний о медицине и биологии, выступления ученых в СМИ, статьи по различным тематикам — это все существенно расширило знания обычных людей о научных достижениях и разработках, сделало науку (по крайней мере некоторые ее отрасли) ближе и понятней, показало связь фундаментальных исследований с практической, прикладной пользой.

Комментирует Артем Ромаевич Оганов:

«Я думаю, пандемия преподнесла очень жестокий урок человечеству, нашей самоуверенности, ощущению, что мы все знаем (в частности, про вирусы) и всемогущи. Как выясняется, кое-чего мы не знаем: например, когда и откуда ждать следующей пандемии. Мне кажется, что уровень знаний общества, уровень знаний обычного человека о вирусах и об инфекциях вообще очень сильно возрос: у нас теперь в стране кого ни возьми — все вирусологи. А ведь еще недавно большинство людей даже не отличали бактерии от вирусов. И мне кажется, что уровень доверия к науке и уважения к ней вырос. Помните, в самом начале пандемии многие люди говорили, что ничего страшного, ученые все врут, это ничуть не хуже обычного гриппа — сейчас, насколько я могу судить, люди больше слушают медиков».

«500 лет назад этот коронавирус никто бы и не заметил»

Как выиграть битву против коронавируса

Читайте также
Опыты на мышах показали, как COVID-19 вызывает полиорганную недостаточность
Опыты на мышах показали, как COVID-19 вызывает полиорганную недостаточность
SARS-CoV-2 может прекращать выработку энергии в клетках сердца, почек, селезенки и других органов.
Ученые подписали «Меморандум Джона Сноу» против коллективного иммунитета к COVID-19
Ученые подписали «Меморандум Джона Сноу» против коллективного иммунитета к COVID-19
Идею о коллективном иммунитете назвали опасным заблуждением.
Карантин с пользой. Подборка лучших научных ресурсов, ставших бесплатными
Карантин с пользой. Подборка лучших научных ресурсов, ставших бесплатными
Рассказываем, где и как можно получить новые знания онлайн в условиях изоляции