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? Об этих темах 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 Российской академии наук, генеральный директор Национального медицинского исследовательского центра имени В. А. Алмазова, президент Российского кардиологического общества, Член президиума Российской академии наук: 

«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 раннее знания о функционировании легочной ткани и системе свертывания крови – без них терапия пациентов с умеренной и тяжелой   формами заболевания была бы менее успешной.

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, будь то физика, или какие-то другие науки. Поэтому, безусловно, были заделы, заделы были и в России, заделы были и в США, и в Евросоюзе, которые позволили достаточно оперативно по научным меркам создать новые типы вакцин. Это новые типы вакцин: они в основном, делаются либо 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.

Григорий Владимирович Трубников, доктор физико-математических наук, академик Российской академии наук, 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 – биологии, медицине. 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, кандидат экономических наук, старший научный сотрудник ИМЭМО РАН, заведующий сектором экономики науки и инноваций: 

«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: с одной стороны, 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, будет больше внимания уделяться таким недофинансированным направлениям, как, например, вакцины, либо, например, 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.

Артем Ромаевич Оганов, профессор Сколтеха и МИСиС, доктор физико-математических наук, член Европейской Академии, действительный член Королевского Химического общества и Американского Физического общества:

«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, доктор физико-математических наук, академик Российской академии наук, Первый вице-директор Объединенного института ядерных исследований: 

«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 так далее. Это все – 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 всего 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». 

Удалёнка и жизнь онлайн: у учёных тоже

Необычным этот год стал для научного сообщества и в плане формата работы. Также, 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.

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 еще интернет был 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 образованием, которое было внедрено не сразу и часто не в самых эффективных видах.

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 новых, возможно принципиально новых образовательных методик.

Павел Юрьевич Плечов, доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ, профессор Российской академии наук, 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.

Артем Ромаевич Оганов, профессор Сколтеха и МИСиС, доктор физико-математических наук, член Европейской Академии, действительный член Королевского Химического общества и Американского Физического общества:

«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 знания 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».