Часть 2. 2012-2016. Как биоинформатика и системная биология появились на кафедре «Компьютерные технологии» Университета ИТМО
Часть 1: https://vk.com/@1077823-kak-bioinformatika-i-sistemnaya-biologiya-poyavilis-na-na-ka
2012 год
Выигрыш еще двух грантов
Первый грант
2012, 2013. Государственное задание Министерства образования и науки РФ. Тема: «Разработка алгоритмов генетического программирования и сборки генома». Руководитель – А.А. Шалыто.
Второй грант
2012, 2013. Федеральная целевая программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы. «Поддержка исследований, проводимых коллективами научно-образовательных центров» по научному направлению «Науки о жизни. Живые системы» в области «Геномные, протеомные и постгеномные технологии». Тема: «Разработка методов сборки генома, транскриптома и динамического анализа протеома». Руководитель – А.А. Шалыто.
Статьи
1. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А. Царев Ф.Н. Метод сборки контигов геномных последовательностей на основе совместного применения графов де Брейна и графов перекрытий // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 6, с. 93-98 (https://ctlab.itmo.ru/~svkazakov/papers/alexandrov-vestnik-itmo-2012.pdf).
В статье предложен метод сборки контигов геномных последовательностей. Его особенностью является разбиение процесса сборки контигов на два этапа – сборка квазиконтигов из чтений и сборка контигов из квазиконтигов. На первом этапе используется граф де Брейна, а на втором – граф перекрытий. Экспериментальное исследование метода проводилось на чтениях генома рыбы Maylandia zebra, размер генома которой примерно миллиард нуклеотидов. Преимущество разработанного метода состоит в том, что для его работы требуется существенного меньше оперативной памяти по сравнению с существующими программными средствами для сборки генома.
2. Сергушичев А.А., Царев Ф.Н. Сборка генома и технология MapReduce // Суперкомпьютеры. 2012. № 4, с. 40-43. (http://is.ifmo.ru/works/2012/supercomputers-genome-mapreduce.pdf).
Конференции
1. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Метод сборки контигов геномных последовательностей на основе совместного применения графов де Брейна и графов перекрытий / I Всероссийский конгресс молодых ученых. III сессия «Технологии программирования и искусственный интеллект». НИУ ИТМО. 2012.
2. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Федотов П.В., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Метод сборки генома с использованием технологии MapReduce / I Всероссийский конгресс молодых ученых. III сессия «Технологии программирования и искусственный интеллект». НИУ ИТМО. 2012, с. 679-683 (https://docplayer.ru/121335765-Parallelnyy-algoritm-de-novo-sborki-genoma-s-ispolzovaniem-tehnologii-mapreduce.html).
3. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Метод сборки контигов геномных последовательностей на основе совместного применения графов де Брейна и графов перекрытий / Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам информатики СПИСОК-2012. СПб.: ВВМ. СПбГУ. 2012, с. 415-418 (http://is.ifmo.ru/works/2012/SPISOK/alexandrov-de-bruijn.pdf).
4. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Метод сборки генома с использованием технологии MapReduce / Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам информатики СПИСОК-2012. СПб.: ВВМ. СПбГУ. 2012, с. 419-422 (http://is.ifmo.ru/works/2012/SPISOK/alexandrov-mapreduce.pdf).
5. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Совместное применение графов де Брейна, графов перекрытий и микросборки для de novoсборки генома / Сборник тезисов III международной конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине». Казань. 2012, с. 45, 46.
6. Ахи А., Нигматуллин Н., Сергушичев А., Царев Ф. Метод оценки расстояния между контигами на основе принципа максимального правдоподобия / Стендовый доклад на III международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине». Казань, 2012.
7. Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Метод сборки контигов геномных последовательностей на основе совместного применения графов де Брейна и графа перекрытий / Сборник трудов Международного конгресса по интеллектуальным системам и информационным технологиям IS&IT`2012. М.: Физматлит, 2012. Т. 3, с. 283-288 (http://is.ifmo.ru/works/2012/genome-isit.pdf).
8. Царев Ф.Н., Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Федотов П.В. Параллельный алгоритм de novo сборки генома с использованием технологии MapReduce / Международная суперкомпьютерная конференция «Научный сервис в сети Интернет 2012. Поиск новых решений» (http://agora.guru.ru/display.php?conf=abrau2012&page=item015&PHPSESSID=pueoj7ptjg8373fbaqh29dlc64).
9. Alexandrov A., Kazakov S., Melnikov S., Sergushichev A., Shalyto A., Tsarev F. Combining de Bruijn graph, overlap graph and microassembly for de novo genome assembly / Proceedings of the 12th Annual Conference in Bioinformatics (Bioinformatics 2012). Stockholm, Sweden. 11.06.2012, p. 72. http://ctlab.itmo.ru/~svkazakov/papers/alexandrov-bioinf-2012-abstract.pdf. Первое наше выступление и публикация по этой тематике за рубежом
Свидетельство о регистрации программы
Александров А.В., Казаков С.В., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Федотов П.В., Царев Ф.Н. Программное средство для сборки квазиконтигов из парных чтений // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2012 616774. Дата регистрации – 27.07.2012 (http://is.ifmo.ru/certificates/2012_07_27_alexandrov_kazakov_melnikov_sergushichev_fedotov_tsarev/).
Знакомство с Павлом Певзнером
Теперь расскажу, как мы познакомились с Павлом Певзнером. Почти через два года после начала работ по сборке генома мы попросились выступить на семинаре его лаборатории. Доклад Феди Царева и Леши Сергушичева на тему «Метод сборки генома на основе совместного применения графов де Брейна и графов перекрытий» (слайды к докладу по запросу в Google «16 ноября 2012 года семинар по алгоритмической сборке генома») продолжался часа полтора. Он проходил в присутствии не только почти всех сотрудников лаборатории Певзнера, но и многих других представителей университета, включая Михаила Владимировича Дубину и Александра Владимировича Омельченко.
Нашим ребятам было задано множество вопросов, на каждый из которых они обстоятельно ответили. Последний вопрос задал Певзнер: «А где вы раньше были?» Я посчитал, что это признание, и ответил: «Готовились к этому семинару». В своем выступлении Павел Аркадьевич отметил актуальность решаемой нами задачи (сборка генома при ограничении на используемую память), высокий уровень исследований и качество доклада. После этого мы обсуждали возможность дальнейшего сотрудничества, которое, правда, не осуществилось. Однако наши достижения в этой области, полученные своими силами без помощи специалистов по биоинформатике, тем более зарубежных, приглашенных в Россию за огромные деньги, видимо, произвели на слушателей такое впечатление, что через четыре года, когда защищали диссертации Сергушичев и Казаков, отзывы о их диссертациях легко дали и Дубина, и представители Певзнера!
Знакомство с Максимом Артемовым
Девятого, десятого июля 2012 г. Сколтех провел совместно с МТИ II Международную конференцию «Создание Центров науки, инноваций и образования» (https://www.golos-ameriki.ru/a/skolkovo-conference/1381361.html). В состав делегации МТИ входил Максим Артемов (https://scholar.google.com/citations?user=ReYYZ8oAAAAJ&hl=en), закончивший там аспирантуру. После конференции делегация посетила Санкт-Петербург, где на одном из мероприятий «пересеклись» Максим и Федор Царев.
2013 год
Этот год стал ключевым в развитии кафедры КТ в этой области. В конце года Леше Сергушичеву удалось съездить на длительную на стажировку в Университет Вашингтона в Сент-Луисе к молодому исследователю, а теперь Professor Максиму Артемову, который там работал и работает в настоящее время. Тогда же, Лешин одногруппник – Владимир Ульянцев, а сейчас руководитель международной научного центра «Компьютерные технологии», начал обучение в аспирантуре также с длительной стажировки в группе Дмитрия Алексеева в Федеральном научно-клиническом центре физико-химической медицины в Москве. С тех пор Володя наряду с основной тематикой (синтезом дискретных моделей) занимается и биоинформатикой: разработкой и реализацией алгоритмов для сравнительной метагеномики. В процессе коллаборации с этим центром были реализованы следующие программные средства:
1. MetaFast (METAgenome FAST analysis toolkit) is a toolkit for calculating a number of statistics of metagenome sequences and building the distance matrix between them (https://github.com/ctlab/metafast);
2. MetaCherchant is a tool for analysing genomic environment of a nucleotide sequence within a metagenome. The implementation is based on MetaFast source code (https://github.com/ctlab/metacherchant). Большой вклад в эту работу внес Артем Васильев.
В этом же году наш университет вошел в состав участников «Программы 5-100», которая позволила многим ребятам оставаться в университете и занимать наукой.
Наконец-то, по результатам соревнований Assemblathon-2 вышла статья, в которой 91 соавтор: Alexandrov A., Fedotov P., Kazakov S., Melnikov S., Sergushichev A., Tsarev F. et al. Assemblathon 2: Evaluating de novo Methods of Genome Assembly in Three Vertebrate Species // Giga Science. 2013. V. 2. № 10. Open Access (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23870653/).
В этом же году мы опубликовали статью: Сергушичев А. А., Александров А. В., Казаков С. В., Царев Ф. Н., Шалыто А. А. Совместное применение графа де Брѐйна, графа перекрытий и микросборки для de novo сборки генома // Известия Саратовского университета. Серия «Математика. Механика. Информатика». 2013. Вып. 2. Ч. 2, с. 51-57 (https://ctlab.itmo.ru/~svkazakov/papers/sergushichev-isu-2013.pdf).
В ней описан разработанный нами метод сборки контигов геномных последовательностей из парных чтений, который был ориентирован на сокращение оперативной памяти для de novo сборки генома, что достигалось совместным применением графов де Брейн и перекрытий, а также микросборки. Особенность метода состоит в том, что процесс сборки контигов состоит уже не из двух, а из трех этапов: сборка квазиконтигов из чтений, сборка контигов из квазиконтигов и микросборка. На первом этапе использовался граф де Брейна, на втором – граф перекрытий. Описаны результаты экспериментального исследования разработанного метода на чтениях геномов бактерии E. Coli (размер генома – 4.5 миллиона нуклеотидов) и рыбы Maylandia zebra (размер генома – миллиард нуклеотидов). Преимущество разработанного метода состоит в том, что для его работы требуется существенно меньше оперативной памяти по сравнению с существующими программными средствами для сборки генома.
Оценки сложности в биоинформатике – выдающиеся результаты
Статья для RECOMB-seq 2013, который проходил в рамках конференции RECOMB 2013 (http://bioinfo.au.tsinghua.edu.cn/recomb2013/recomeseqaccepted.html)
Kapun E., Tsarev F. De Bruijn Superwalk with Multiplicities Problem is NP-hard // BMC Bioinformatic. 2013, 14 (Suppl 5): S7. Proceeding of the Third Annual RECOMB Satellite Workshop on Massively Parallel Sequencing (RECOMB-seq 2013). Tsinghua University. Beijing, China (http://is.ifmo.ru/articles_en/2013/kapun-de-bruijn-superwalk.pdf, http://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/1471-2105-14-S5-S7). Из рецензии на этот доклад: «This is an exciting result and an important contribution to our understanding of the theoretical limitations of genome assembly» / «Это захватывающий результат и важный вклад в наше понимание теоретических ограничений сборки генома».
13th Workshop on Algorithms in Bioinformatics (WABI 2013), который проходил во Франции
Kapun E., Tsarev F. On NP-Hardness of the Paired de Bruijn Sound Cycle Problem // Lecture Notes in Bioinformatics. 2013. Vol. 8128, pp. 59-69. 13th Workshop on Algorithms in Bioinformatics. Sophia Antipolis, France. 2013 (https://arxiv.org/pdf/1307.7806.pdf).
Конференции
1. Akhi A., Sergushichev A., Tsarev F. Maximum Likelihood Scaffold Assembly / 17th Annual International Conference on Research in Computational Molecular Biology (RECOMB). 2013. V. 4, p. 156. Book of Abstracts. Tsinghua University. Beijing, China (https://www.researchgate.net/publication/266158164_Maximum_likelihood_scaffold_assembly, http://is.ifmo.ru/posters/2013/recomb-2013-poster.pdf).
2. Александров А.В., Казаков С.В., Сергушичев А.А., Царев Ф.Н. Метод сборки контигов геномных последовательностей с ошибками вставки и удаления на основе совместного применения графов де Брейна и графа перекрытий / Материалы научной конференции по проблемам информатики СПИСОК-2013. СПбГУ с. 578-582 (http://is.ifmo.ru/works/2013/SPISOK/alexandrov-kazakov-sergushichev-tsarev.pdf).
3. Александров А.В., Казаков С.В., Сергушичев А.А. Метод сборки контигов геномных последовательностей из парных чтений с ошибками вставки и удаления на основе совместного применения графов де Брейна и графа перекрытий / Сборник тезисов докладов II конгресса молодых ученых. Вып. 1. СПб.: Университет ИТМО. 2013, с. 145, 146 (https://research.itmo.ru/file/stat/118/sbornik_tezisov_dokladov_kongressa_molodyh_uchenyh,_vypusk_1..pdf).
4. Ахи А.А., Сергушичев А.А. Метод оценки расстояния между контигами на основе принципа максимального правдоподобия / Сборник тезисов докладов II конгресса молодых ученых. Вып. 1. СПб.: Университет ИТМО. 2013, с. 146, 147 (https://research.itmo.ru/file/stat/118/sbornik_tezisov_dokladov_kongressa_molodyh_uchenyh,_vypusk_1..pdf).
5. Долганов В.О. Восстановление фрагментов парных чтений при сборке транскриптома / Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Вып. 1. СПб.: Университет ИТМО. 2013, с. 154, 155 (https://research.itmo.ru/file/stat/118/sbornik_tezisov_dokladov_kongressa_molodyh_uchenyh,_vypusk_1..pdf).
6. Сергушичев А.А., Федотов П.В., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Разработка методов сборки генома, сборки транскриптома и динамического анализа протеома / XLII научная и учебно-методическая конференция НИУ ИТМО. Секция «Автоматное программирование, эволюционные вычисления и биоинформатика». СПбГУ ИТМО. 2013.
7. Сергушичев А.А., Казаков С.В., Федотов П.В., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Разработка метода сборки геномных последовательностей на основе восстановления фрагментов по парным чтениям / XLII научная и учебно-методическая конференция НИУ ИТМО. Секция «Автоматное программирование, эволюционные вычисления и биоинформатика». СПбГУ ИТМО. 2013.
8. Сергушичев А.А., Федотов П.В., Царев Ф.Н., Шалыто А.А. Разработка алгоритмов сборки геномных последовательностей для вычислительных систем экзафлопсного уровня производительности / XLII научная и учебно-методическая конференция НИУ ИТМО. Секция «Автоматное программирование, эволюционные вычисления и биоинформатика». СПбГУ ИТМО. 2013.
Свидетельства о регистрации программ
1. Александров А.В., Казаков С.В., Царев Ф.Н., Сергушичев А.А., Федотов П.В. Программное средство, реализующее алгоритм поиска перекрытий между квазиконтигами // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. № 2013 616471. Дата регистрации – 09.07.2013 (http://is.ifmo.ru/certificates/2013_07_09_alexandrov_et_al.pdf).
2. Александров А.В., Казаков С.В., Царев Ф.Н., Мельников С.В., Сергушичев А.А., Федотов П.В. Программное средство, реализующее запуск этапов сборки генома через графический интерфейс пользователя // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. № 2013 619155. Дата регистрации – 26.09.2013 (http://is.ifmo.ru/certificates/2013_09_26_alexandrov_et_al.pdf).
3. Александров А.В., Казаков С.В., Сергушичев А.А.. Программное средство, реализующее алгоритм упрощения графа перекрытий при сборке геномных последовательностей // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. № 2013 660881. Дата регистрации – 21.11.2013 (http://is.ifmo.ru/certificates/2013_11_21_alexandrov_et_al_simplification.pdf).
4. Александров А.В., Казаков С.В., Сергушичев А.А. Программное средство, реализующее алгоритм исправления ошибок вставки и удаления в наборе чтений нуклеотидной последовательности // Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. № 2013 660882. Дата регистрации – 21.11.2013 (http://is.ifmo.ru/certificates/2013_11_21_alexandrov_et_al_indel.pdf).
Магистерские диссертации
1. Александров А.В. Разработка метода исправления ошибок вставки и удаления в наборе чтений нуклеотидной последовательности. Магистерская диссертация. Университет ИТМО. 2013 (http://is.ifmo.ru/diploma-theses/2013/master/alexandrov/alexandrov.pdf).
2. Казаков С.В. Разработка алгоритма упрощения графа перекрытий при сборке геномных последовательностей. Магистерская диссертация. Университет ИТМО. 2013 (http://is.ifmo.ru/diploma-theses/2013/master/kazakov/kazakov.pdf).
3. Сергушичев А.А. Разработка метода восстановления фрагментов генома по парным чтениям с ошибками вставки и удаления. Магистерская диссертация. Университет ИТМО. 2013 (http://is.ifmo.ru/diploma-theses/2013/master/sergushichev/sergushichev.pdf).
4. Ахи А.А. Разработка метода сборки скэффолдов геномных последовательностей на основе принципа максимального правдоподобия. Магистерская диссертация. Университет ИТМО. 2013 (http://docplayer.ru/54733363-A-a-ahi-razrabotka-metoda-sborki-skeffoldov-genomnyh-posledovatelnostey-na-osnove-principa-maksimalnogo-pravdopodobiya-magisterskaya-rabota.html).
У Александрова и Ахи научным руководителем был Федя Царев, а у Казакова и Сергушичева – я.
Победа в конкурсе «Лучший инновационный регион России»
В 2013 г. проект нашей лаборатории по сборке генома Easy Genomics принес победу Санкт-Петербургу как лучшему инновационному региону России. От Санкт-Петербурга приз получила … Инна Шалыто (http://is.ifmo.ru/photo/2013-11-01-Challenge-Cup/index.html), которая в то время работала заместителем Председателя комитета по промышленной политике и инновациям Администрации Санкт-Петербурга (http://news.ifmo.ru/ru/archive/archive2/news/3578/).
Научно-популярные выступления и статьи Федора Царева
Пятого августа Федя на Летней школе «Биотехнологии будущего» сделал доклад на тему «Сборка генома de novo: мифы и реальность» (http://docplayer.ru/48839450-Sborka-genoma-de-novo-mify-i-realnost.html).
15 октября он выступил на Третьем Science Slam в Санкт-Петербурге на тему «Что биоинформатики не знают о геноме» (https://www.youtube.com/watch?v=5ufX3EgJbuA).
Перед этим выступлением – 26 сентября – на портале «Бумага» был опубликован текст: «Биоинформатик Федор Царев – о притягательности живой природы и сложности бытовых алгоритмов» (https://paperpaper.ru/science-bioinformatics/), а после выступления – 19 октября – на портале «Первая линия» был опубликован еще один текст: «Федор Царев: еще пять лет назад я не планировал заниматься биоинформатикой» (https://1-line.spbu.ru/ljudi/234-1105.html).
Участие Максима Буздалова в моделировании конфортно-завависимых свойств белков
В феврале 2013 г. были подведены итоги конкурса в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 гг.». Университет ИТМО выиграл грант на исследования по теме «Суперкомпьютерное моделирование конформационно-зависимых свойств белков в задачах рационального дизайна лекарственных препаратов». Руководитель – Александр Валерьевич Бухановский (https://4science.ru/project/14-514-11-4068). Наша кафедра в лице Максима Буздалова была соисполнителем этой работы. У него по этой тематике две публикации: 1. Спельников Д.М., Князев С. Н., Балахонцева М. А., Буздалов М.В., Порозов Ю.Б., Маслов В. Г., Бухановский А.В. Высокопроизводительный программный комплекс моделирования конформационно-зависимых свойств белков в задачах рационального дизайна лекарственных препаратов //Динамика сложных систем. 2013. Т. 7. № 3, с. 12-16 (https://pureportal.spbu.ru/en/publications/высокопроизводительный-программный-комплекс-моделирования-конформ); 2. Buzdalov M., Knyazev S., Porozov Yu. Protein Conformation Motion Modeling Using Sep-CMA-ES / Proceedings of 13th International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA 2014). USA. 2014, pp. 35-40 (http://is.ifmo.ru/articles_en/2014/2014-icmla-cmaes-proteins.pdf).
Майн кайф
Можно подумать, что если молодой талантливый человек остался после уговоров учиться и работать в Университете, то и все хорошо. Это только в военных позывных бывает, что «над всей Испанией безоблачное небо». В реальной жизни за «небом» все время надо следить.
На примере Леши Сергушичева расскажу историю про мобильность, которая высоко ценится при определении рейтингов вуза. По этой причине мы не возражали против четырехмесячной стажировки Леши, который к тому времени уже четыре года занимался научной работой, в Университете Вашингтона в Сент-Луисе у Максима Артемова. За это время он принял участие в написании статьи для журнала с очень высоким импакт-фактором, публикация в котором также поднимает рейтинг нашего университета. Но за все хорошее в жизни надо платить, и когда время стажировки приближалось к концу, Алексей сообщил мне, что ему «ненавязчиво» предлагают поступить в аспирантуру МТИ.
Молодой человек не собирался никуда уезжать, по крайней мере, в ближайшие несколько лет, но там нашлись «сладкоголосые сирены» и случилось то, что и должно было случиться. Я ничего не смог возразить на это, так как об аспирантуре в МТИ мечтают многие, а некоторые, например, я, даже и не мечтали. Осознав, что произошло ожидаемое (во-первых, кого им брать в аспирантуру, как не таких талантливых мальчиков, как Леша, а, во-вторых, он дома не живет уже семь лет, то почему бы ему не пожить еще где-то), я ничего не смог возразить.
В этой истории, как мне первоначально казалось, все шло, как в сказке: сердце молодого человека пронзила «стрела Амура», и у него не было сил поступить иначе, чем влюбиться в «ту», кто направила эту стрелу. Однако уже через месяц выяснилось, что это больше похоже не на сказку, а на бытовой роман. Тут, оказывается, была не внезапная страсть, а «любовь по расчету», которая подтолкнула молодого человека «жениться не обязательно на МТИ, а на Америке», чем сознательно он и занялся, подав документы в аспирантуру нескольких университетов, из которых ожидал ответов. Получается, как говорится, в одном неприличном анекдоте: вроде бы одно и то же, но есть нюанс.
Хочется спросить (только не знаю кого): «Потеря талантов – не слишком ли высокая цена за повышение рейтингов университетов?». И не надо в этот момент мне начинать читать мантру, что это не потеря талантов, а дальнейшее их развитие... Изложенное очень напоминает жертвоприношение или отопление за счет сжигания ценных пород дерева. Если так дело пойдет и дальше, то рейтинг наших университетов будет целесообразно оценивать по минимуму суммы рейтингов, в которых остались наши ребята. Итак, я свой вклад может быть уже внес: МТИ – в то время был первым в мире по рейтингу QS. А Вы можете столь же «эффективно» повысить рейтинг своего вуза? И еще. Несмотря на то, что некоторые, все-таки, возвращаются на Родину, это настолько редко, что является исключением, подтверждающим «правило».
Как Вы думаете, когда молодой человек, если его примут там в аспирантуру, вернется на Родину, особенно учитывая то, что он родом из провинции, а в аспирантуре даже МТИ, в отличие, например, от работы в Microsoft или Google, на квартиру в Санкт-Петербурге не заработать? Кроме того, ему всегда нравились Hard Rock Cafe… И еще. Мы, конечно, не МТИ, но если все будут «сваливать», то никогда и не будем… «Стимулируя обучение за границей, мы обрекаем на деградацию собственную систему образования. Опыт Петра I неуместен – тогда в России не было системы образования. Здесь показателен опыт Индии. Поскольку ее элита могла учиться в британских вузах, в Индии так и не появились хорошие университеты» (В. Мау).
Тем временем указанную выше статью, где Леша был соавтором, в журнал с очень-очень высоким импакт-фактором не приняли, а его, как я и ожидал, пригласили в аспирантуру, правда, не в МТИ или Гарвард, а в университет Вашингтона в Сент-Луисе, в котором он стажировался. Это тоже неплохой :-) университет: в нем учились и работали 22 (!) Нобелевских лауреата (http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Nobel_laureates_by_university_affiliation). В общем, большая польза для нас могла получиться…
Однако американцы оказались жмотами, а мы сегодня не нищие, и поэтому стипендия на все про все в 28 тыс. долларов в год (при курсе 30 руб за $), вряд ли это те деньги, которые привлекут молодого человека к активному занятию наукой в этом университете в течение четырех-шести лет. При этом следует учесть, что университет Вашингтона при всем уважении к нему не МТИ или Гарвард, а область исследований молодого человека – биоинформатика. Это не медицина, в которой такую зарплату можно терпеть долго, так как после окончания учебы в этой области в США обычно открываются прекрасные финансовые возможности.
В общем, мы сохранили еще одного талантливого молодого человека. При этом его совместные работы с университетом Вашингтона нами только приветствуются, и он может ездить туда в командировки и не на один месяц. А тем временем статью с его участием и аффилиацией «ITMO University» опубликовал журнал Immunity с импакт-фактором 20! В следующем году им в соавторстве была опубликована статья в журнале Molecular Cell с импакт-фактором 15, а в январе 2016 г. – в журнале Cell Host & Microbe с импакт-фактором более 12. Такое решение проблемы сохранения талантов в российском университете считаю наиболее целесообразным.
При этом я всегда помню, что все в мире меняется, и то, что молодому человеку было не интересно в 2014 г. в связи с изменившимися обстоятельствами может стать интересным, например, в 2015 г. (за это время курс рубля к доллару девальвировал в два раза). Это сильно мотивирует меня на продолжение борьбы за таланты. И еще. «Концепцию эмиграции я считаю устаревшей. У меня здесь «Гоголь-центр», в России живут родители, друзья. Я могу ставить заграницей. Зачем же уезжать?» (К. Серебренников).
А мы жмотами не оказались – в 2013 г. в нашу аспирантуру поступило сразу пять (!) однокурсников: Леша Сергушичев, Володя Ульянцев, Сережа Казаков, Антон Александров и Даня Чивилихин, у которых научным руководителем стал ... я, так как с каждым из них с третьего курса так или иначе занимался наукой.
2014 год
«Мой первый грант»
2014, 2015. Александров А.В. (руководитель), Капун Е.Д. Разработка метода сборки генома из чтений, содержащих ошибки вставки и удаления. Конкурс инициативных научных проектов Российского фонда фундаментальных исследований, выполняемых молодыми учеными «Мой первый грант».
Статья
Mardanova A., Toymentseva A., Gilyazeva A., Kazakov S., Shagimardanova E., Khaitlina S., Sharipo M. Draft Genome Sequence of Serratia Grimesii Strain A2 // Genome Announcements. V. 2. 2014. № 5 (https://mra.asm.org/content/ga/2/5/e00937-14.full.pdf).
Конференции
1. Kazakov S., Shalyto A. Overlap Graph Simplification Using Edge Reliability Calculation / 8th International Conference Intelligent Systems and Agents. 2014. Lisbon, Portugal, pp. 220-226 (https://pdfs.semanticscholar.org/3aaf/7558481899419a581b31ce8d39c2ed608652.pdf).
2. Ульянцев В.И., Казаков С.В., Дубинкина В.Б., Тяхт А.В., Алексеев Д.Г. MetaFast – программное средство для высокопроизводительного сравнительного анализа метагеномов / Сборник трудов IV международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицине». Казань, 2014, с. 103 (http://is.ifmo.ru/works/2014/postgenome2014-ulyantsev.pdf).
3. Сергушичев А.А., Пирс Э., Артемов М.Н. GAM: конвейер для совместного анализа данных транскрипционного и метаболического профайлинга / Сборник трудов IV международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицины». Казань, 2014, с. 104 (http://is.ifmo.ru/works/2014/postgenome2014-sergushichev.pdf).
4. Долганов В.О., Царев Ф.Н. Алгоритм сборки транскриптома на основе анализа компонент связности графа де Брейна / Сборник трудов IV международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной и клинической медицины». Казань, 2014, с. 123 (http://is.ifmo.ru/works/2014/postgenome2014-dolganov.pdf).
5. Долганов В.О. Разработка метода сборки транскриптома на основе анализа компонент связности графа де Брейна / Всероссийская научная конференция по проблемам информатики СПИСОК-2014. СПб.: ВВМ. СПбГУ. 2014 (http://spisok.math.spbu.ru/2014/s15.asp).
6. Buzdalov M., Knyazev S., Porozov Yu. Protein Conformation Motion Modeling Using Sep-CMA-ES / Proceedings of 13th International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA 2014). USA. 2014, pp. 35-40 (http://is.ifmo.ru/articles_en/2014/2014-icmla-cmaes-proteins.pdf).
Практическая школа по обработке данных секвенирования
18-20 февраля лабораторией «Компьютерные технологии» Университета ИТМО и компаниями «Life Technologies», ООО «Компания Хеликон» была проведена «Практическая школа по обработке данных секвенирования нового поколения». В школе приняло участие 14 человек. На этой школе Алексей Сергушичев и Федор Царев сделали доклад «Сборка генома de novo: мифы и реальность» (http://genome.ifmo.ru/files/materials/bioinf2014/).
Доклад Царева
Девятого апреля. Федя Царев сделал доклад «Сборка генома: мифы и реальность» на пленарном заседании III Всероссийского конгресса молодых ученых. СПб.: Университет ИТМО (https://pdfslide.net/science/-iii--558ddc8acfa20.html).
Магистерская диссертация
Долганов В.О. Разработка метода сборки транскриптома на основе анализа компонент связности графа де Брейна. Магистерская диссертация. Университет ИТМО. 2014 (http://is.ifmo.ru/diploma-theses/2014/master/dolganov/dolganov.pdf).
Сборка генома редкой бактерии
В этом году Сергей Казаков принял участие в проекте сборки генома редкой бактерии Serratia grimesii. Образцы клеток бактерии были получены в Институте цитологии РАН в Санкт-Петербурге, а ее секвенирование было выполнено в Институте фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета. Геном бактерии включен в международную базу данных биотехнологической информации NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/JGVP00000000).
Семинар по системной биологии
15-18 мая Федор Царев, Алексей Сергушичев и Павел Федотов совместно с представителями Института биоинформатики (https://bioinf.me/) провели первый семинар по системной биологии, в которой спикерами были Максим Артемов и Александр Предеус из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, а также брат Максима – Никита Артемов из Гарвардского университета. Каждая тема включала практические занятия, в проведении которых участвовали Алексей Сергушичев и Павел Федотов (http://bioinformaticsinstitute.ru/sbw2014). В семинаре приняло участие 25 человек.
Роль Максима Артемова в наших успехах
Знакомство с Максимом Артемовым стало для нас знаковым – он вдохнул новую жизнь в наши исследования по биоинформатике и стал профессором-исследователем в Университете ИТМО. Важно отметить, что, когда рядом с нами появился Максим Артемов, ребята за счет предшествующих работ уже были готовы к работам по биоинформатике широком смысле слова.
И сам Максим становится все известнее: «На конференции Keystone Dublin Люк О'Нилл (один из «крутых парней» в области иммунитета и один из организаторов конференции) в своем докладе про макрофаги рассказывал про вещество «итаконат» и раз двадцать упоминал некоего Макса и его статьи. Макс Артемов в своем докладе про итаконат объяснил для тех, кто не в курсе, что тот Макс, про которого говорил Люк, – это он».
2015 год
Начало прорыва – статьи в классных журналах
Статьи
1. Jha A., Ching-Cheng Huang S., Sergushichev A., Lampropoulou V., Ivanova Y., Loginicheva E., Chmielewski K., Stewart K., Ashall J., Everts B., Pearce E., Driggers E., Artyomov M. Parallel Metabolic and Transcriptional Data Reveals Metabolic Modules that Regulate Macrophage Polarization Distinct Metabolic Modules Promote Macrophage Polarization // Immunity. 2015. V. 42, № 3, pp. 419-430. IF: 24.082, SJR: 16.215 (уже к июлю 2017 г. статья цитировалась 156 раз) (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761315000801?via%3Dihub).
2. Vincent E., Sergushichev A., Griss T., Gingras M., Samborska B., Ntimbane T., Coelho P., Blagih J., Raissi T., Choinière L., Bridon G., Loginicheva E., Flynn B., Thomas E., Tavaré J., Avizonis D., Pause A., Elder D., Artyomov M., Jones R. Mitochondrial Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Regulates Metabolic Adaptation and Enables Glucose-Independent Tumor Growth // Molecular Cell. 2015. Vol. 60, Issue 2, pp. 195-207. 5-Year IF: 15.052. IF: 14.018. SJR: 10.968 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26474064/).
3. Glotov A., Kazakov S., Zhukova E., Alexandrov A., Glotov O., Pakin V., Danilova M., Tarkovskaya I., Niyazova S., Chakova N., Komissarova S., Kurnikova E., Sarana A., Sherbak S., Sergushichev A., Shalyto A., Baranov V. Targeted Next-Generation Sequencing (NGS) of Nine Candidate Genes with Custom AmpliSeq in Patients and a Cardiomyopathy Risk Group // Clinica Chimica Acta. 2015. V. 446, pp.132-140. IF: 2.7 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25892673/).
4. Toymentseva A, ...., Kazakov S., …, Sharipova M. Draft Genome Sequence of Bacillus ginsengihumi Strain M 2.11 with Phytase Activity // Genome Announcement. V.3. 2015 № 4. (https://mra.asm.org/content/ga/3/4/e00851-15.full.pdf).
5. Suleimanova A., …, Kazakov S., …, Sharipova M. High-quality draft genome sequence of a new phytase-producing microorganism Pantoea sp. 3.5.1 // Standarts in Genomic Sciences. Vol. 10. 2015. Article number: 95 (https://environmentalmicrobiome.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40793-015-0093-y).
Конференции
1. Kazakov S., Ulyantsev V., Dubinkina V., Tyakht A., Alexeev D. MetaFast: fast reference-free graph-based comparison of shotgun metagenomic data / Proceedings of the International Moscow Conference on Computational Molecular Biology 2015 (MCCMB'15). M.: 2015. http://ctlab.itmo.ru/~svkazakov/papers/2015-mccmb-kazakov.pdf.
2. Казаков С.В., Ульянцев В.И., Дубинкина В.Б., Тяхт А.В., Алексеев Д.Г. MetaFast: высокопроизводительный сравнительный анализ метагеномов на основе графа де Брейна / Сборник тезисов I международной школы-конференции «Биомедицина, материалы и технологии XXI века». Казань, 2015, с. 98. https://ctlab.itmo.ru/~svkazakov/papers/2015-mt21-kazakov.pdf.
Семинар по системной биологии
21-24 мая Институт биоинформатики и Университет ИТМО провели второй семинар по системной биологии с участием приглашенных лекторов из Washington University in St. Louis и Harvard University. Каждая тема включала практические занятия, в проведении которых участвовали Алексей Сергушичев, Павел Федотов и Антон Александров из международной лаборатории «Компьютерные технологии» Университета ИТМО (http://bioinformaticsinstitute.ru/sbw2015).
Выступление
Третьего июня на семинаре «Биоинформатика и системная биология» в Политехническом университете Санкт-Петербурга в качестве подготовки к защите кандидатской диссертации был сделан доклад Казаков С., Шалыто А. ITMO Genome Assembler: de novo сборка генома в условиях ограниченных системных ресурсов (https://compbio.spbstu.ru/lab/seminary/page/4/).
Публикация в известной газете
Публикация в журнале Immunity привлекла внимание известной российской газеты «Комсомольская правда» (http://www.izh.kp.ru/daily/26449.4/3318658/).
2016 год
Прорыв – публикации в классных журналах
Статьи
1. Campbell J., Alexandrov A., Kim J., Wala J. , Berger A. , Pedamallu C., Shukla S., Guo G., Brooks A., Murray B., Imielinski M., Hu X., Ling S., Akbani R., Rosenberg M. , Sougnez C., Ramachandran A., Collisson E., Kwiatkowski D., Lawrence M., Weinstein J., Verhaak R., Wu C., Hammerman P., Cherniack A., Getz G., Artyomov M., Schreiber R., Govindan R. Distinct Patterns of Somatic Genome Alterations in Lung Adenocarcinomas and Squamous Cell Carcinomas // Nature Genetics. 2016. V. 48. Nо 6, pp. 607-616. IF: 31.616. SJR: 23.762!!! (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27158780/).
2. Lampropoulou V., Sergushichev A., Bambouskova M., Nair S., Vincent E., Loginicheva E., Cervantes-Barragan L., Ma X., Huang S., Griss T., Weinheimer C., Khader S., Randolph G., Pearce E., Jones R., Diwan A., Diamond M., Artyomov M. Itaconate Links Inhibition of Succinate Dehydrogenase with Macrophage Metabolic Remodeling and Regulation of Inflammation // Cell Metabolism. 2016. V. 24. No.1, pp. 158-166. IF: 17.565, SJR: 9.487 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27374498/).
3. Lu Q., Yokoyama C., Williams J., Baldridge M., Jin X., DesRochers D,, Bricker T., Wilen C. Bagaitkar J., Loginicheva E., Sergushichev A., Kreamalmeyer D., Keller B., Zhao Y., Kambal A., Green D., Martinez J., Dinauer M., Holtzman M., Crouch E., Beatty W., Boon A., Zhang H., Randolph G., Artyomov M., Virgin H. Homeostatic Control of Innate Lung Inflammation by Vici Syndrome Gene Epg5 and Additional Autophagy Genes Promotes Influenza Pathogenesis // Cell Host&Microbe. 2016. V.19, pp. 102-113. IF: 12.328. SJR: 6.8 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4714358/).
4. Sergushichev A., Loboda A., Jha A., VincentE., Driggers E., Jones R., Pearce E. Artyomov M. GAM: a Web-Service for Integrated Transcriptional and Metabolic Network Analysis // Nucleic Acids Research. 2016. V. 44. No. 1, pp.194-200. IF: 9.112, SJR: 6.16 (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27098040/).
5. Derr A., …, Sergushichev A., …, Artyomov M., Garber M. End Sequence Analysis Toolkit (ESAT) expands the extractable information from single-cell RNA-seq data // Genome Research. 2016. 26: 1397-1410. (https://genome.cshlp.org/content/26/10/1397).
6. Ulyantsev V., Kazakov S., Dubinkina V., Tyakht A., Alexeev D. MetaFast: Fast Reference-free Graph-Based Comparison of Shotgun Metagenomic Data // Bioinformatics. 2016. V.32. No. 18, pp. 2760-2767. IF: 8.136, IF: 4.981 (https://academic.oup.com/bioinformatics/article/32/18/2760/1743520).
7. Izreig S., Samborska B., Johnson R.M., Sergushichev A., Ma E.H., Lussier C., Loginicheva E., Donayo A., Poffenberger M., Sagan S., Vincent E., Artyomov M., Duchaine T., Jones R. The miR-17 Similar to 92 MicroRNA Cluster is a Global Regulator of Tumor Metabolism // Cell Reports. 2016. Vol. 16. No. 7, pp. 1915-1928. IF: 7.87 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124716309548?via%3Dihub).
8. Artemov M., Sergushichev A., Schilling J. Integrating Immunometabolism and Macrophage Diversity // Seminars in Immunology. 2016. V. 28. № 5, pp. 417-424 (http://www.sciencedirect.com/science/journal/10445323/28/5).
9. Dubinkina V., Ischenko D., Ulyantsev V., Tyakht A., Alexeev D. Assessment of k-mer Spectrum Applicability for Metagenomic Dissimilarity Analysis // BMC Bioinformatics. 2016, 17:38. Open Access. IF: 2.56, SJR: 1.72 (https://bmcbioinformatics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12859-015-0875-7).
10. Vashukova E., Glotov A., Fedotov P., Efimova O., Pakin V., Mozgovaya E., Pendina A., Tikhonov A., Koltsova A., Baranov V. Placental MicroRNA Expression in Pregnancies Complicated by Superimposed Pre‑Eclampsia on Chronic Hypertension // Molecular Medicine Reports. 2016. V. 14. No. 1, pp. 22-32. IF: 1.554 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4918533/).
11. Сергушичев А.А. Алгоритм кумулятивного вычисления статистики представления набора генов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. № 5, с. 956-959 (https://ntv.ifmo.ru/file/article/15913.pdf).
12. Александров А.В., Шалыто А.А. Метод исправления ошибок вставки и удаления в наборе чтений нуклеотидной последовательности // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. № 1, с. 108-114 (https://ntv.ifmo.ru/file/article/14554.pdf).
13. Комиссарова С., Чакова Н., Ниязова С., Казаков С., Жукова Е., Александров А., Глотов О., Глотов А. Особенности клинических проявлений гипертрофической кардиомиопатии у пациентов с различными мутациями в генах саркомеров // Российский кардиологический журнал. 2016. № 1, с. 20-25 (https://doi.org/10.15829/1560-4071-2016-1-20-25).
14. Казаков С.В., Шалыто А.А. Анализ геномных и метагеномных данных в образовательных целях // Компьютерные инструменты в образовании. 2016. № 3, с. 5-15 (http://cte.eltech.ru/ojs/index.php/kio/issue/view/137).
Конференции
1. Loboda A., Artyomov M., Sergushichev А. Solving Generalized Maximum-Weight Connected Subgraph Problem for Network Enrichment Analysis / Algoritms in Bioinformatics. 16th Intrernational Workshop (WABI 2016). Lecture Notes in Computer Science. V. 9836, pp. 210-221 (https://link.springer.com/chapter/10.1007%2F978-3-319-43681-4_17).
2. Казаков С.В., Шалыто А.А. Сборка генома de novo из данных высокопроизводительного секвенирования на персональном компьютере / Материалы международной международной научной конференции «Компьютерные науки и информационные технологии». Саратов: СГУ. 2016, с. 178-181 (https://drive.google.com/file/d/0Bw-3xW7BayMkb1FCcDVmdVVPY1k/view).
3. Сергушичев А.А. Алгоритм для быстрого анализа представления генов / Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам информатики СПИСОК-2016. СПб.: ВВМ. СПбГУ. 2016, с. 238-244 (http://spisok.math.spbu.ru/2016/s15.asp).
4. Казаков С.В., Шалыто А.А. Сборка генома de novo на персональном компьютере / Материалы Всероссийской научной конференции по проблемам информатики СПИСОК-2016. 2016, c. 245-250 (http://spisok.math.spbu.ru/2016/s15.asp).
Бакалаврская работа
Лобода А.А. Решение задачи нахождения связного подграфа максимального веса с учетом весов ребер. Бакалаврская работа. Университет ИТМО. 2016 (http://is.ifmo.ru/diploma-theses/2016/bachelor/loboda/loboda.pdf).
22 декабря защитили кандидатские диссертации Алексей Сергушичев и Сергей Казаков
Тема диссертации Леши «Методы вычислительного анализа метаболических моделей для интерпретации транскриптомных и метаболомных данных». Его научный руководитель – Максим Артемов. Несмотря на то, что Лешиным научным руководителем долгое время был я, в конце концов, истина восторжествовала, и Максим стал его руководителем. Автореферат, диссертация и презентация Алексея приведены по адресу: http://is.ifmo.ru/disser/. Там же размещен отзыв выдающегося иммунолога, академика РАН С.А. Недоспасова, а здесь находятся все документы, требующуюся для защиты: http://fppo.ifmo.ru/?page1=16&page2=52&page_d=1&page_d2=146244.
Тема диссертации Сергея «Автоматизация сборки генома и сравнительного анализа метагеномов для обучения геномной биоинформатике». Его научным руководителем был я. Автореферат, диссертация и презентация – все приведено по адресу: http://is.ifmo.ru/disser/. Там же размещен отзыв академика РАН М.В. Дубины. Все документы, требующуюся для защиты, размещены здесь: http://fppo.ifmo.ru/?page1=16&page2=52&page_d=1&page_d2=145757.
Сережа довел сборщик генома до возможности использования на персоналках без участия авторов. Этому сборщику в мире аналогов нет. Вернее один есть, но платный. После того, как нам удалось разработать сборщик, использующий мало оперативной памяти, мы пошли дальше. Если все в мире собирают геном на кластерах, в облаках и под Linux, то мы решили делать сборщик для врачей: для персоналок и под Windows. И сделали его и не только для этой операционки.
Сборщик целесообразно применять для сборки генов бактерий и вирусов (это оказалось очень актуально в период пандемии в 2020 г.) в условиях, когда ученые не хотят идти на Amazon, а могут открыть персоналку и начать работать.
Получение нашими ребятами отзывов от академиков можно считать официальным признанием нашего вклада в биоинформатику, в которую я «впутался» в 2009 г. в результате знакомства с академиком К.Г. Скрябиным. Некоторое время эта деятельность ничего, кроме скепсиса, у окружающих не вызывала, но мы держались и удержались! Поздравляю с этим ребят и себя тоже!
Перед защитой ребят пришли письма, которые привожу в переводе. Леша получил письмо из онкологического национального исследовательского центра Испании: «Мы делаем анализ с использованием Вашего программного пакета fgsea, и я хотел бы сказать за него большое спасибо. Это очень хороший пакет! Он сэкономил нам кучу работы и времени. Напишите, пожалуйста, как только выйдет статья в журнале, чтобы мы могли ее процитировать. H. Tejero, PhD, Translational Bioinformatics Unit».
Сергей получил письмо от Б. Олссона, PhD, руководителя исследовательской группы по биоинформатике из школы бионаук Университета Шевде (Швеция): «Мы успешно использовали ITMO Genome Assembler для сборки черновых геномов недавно отсеквенированных бактерий, а сейчас пишем статью в Standards in Genomics. Ваш сборщик хорошо подошел нам, так как мы должны были работать на платформе Windows. Мы были рады найти de novo сборщик, который работает этой платформе, очень прост в установке и использовании, а также не требует много памяти и очень вычислительно эффективен. Это позволяет устанавливать его на персональный компьютер. Мы считаем, что он заполняет важную нишу для de novo сборки генов».
На защите С. Казакова, который защищался по специальности 05.13.06. «Автоматизация технологических процессов и производств» (образование), кое-кто из членов совета сомневался в том, что его диссертация относится к образованию. Когда я вышел выступать как научный руководитель, то сразу согласился, что эта диссертация, действительно, не про образование, так как по «Закону об образовании», «образование – это воспитание плюс обучение», в то время как у Сергея нет ни слова про воспитание, а только про обучение, так как воспитанием обычно занимаюсь я. Однако так как в паспорте специальности нет ни слова про воспитание, то я сказал, что считаю сделанный нами выбор специальности правильным. А еще я сказал, что диссертация полностью соответствует «духу» специальности. Сказанное «народу» понравилось.
Мой давний знакомый профессор Владимир Ляндрес из Израиля так прокомментировал наши «биологические» защиты: «Толя! Здорово!». Я ответил: «Спасибо на добром слове. Я же должен доказывать себе (да и остальным тоже), что я не зря остался жить и работать в России, и что очень многого можно добиться и здесь!» «Доказал убедительно», – написал профессор Игорь Бессмертный. Пришло также письмо от профессора Валерия Вяткина: «Анатолий Абрамович! Примите мои искренние поздравления! Хороший урок скептикам!».
Что нам дали исследования по сборке генома
Сегодня можно утверждать, что разработка сборщика генома позволила нашим ребятам войти в мир биоинформатики, что обеспечило возможность после знакомства с Максимом Артемовым из Донецка, который окончил химический факультет МГУ и аспирантуру в МТИ, а сейчас работает университете Вашингтона в Сент-Луисе, сразу начать совместную работу.
Сначала туда на длительное время поехал Леша Сергушичев, а потом – Антон Александров. В результате стало понятно, что программисты, получившие образование на нашей кафедре, значительно проще входят в мир биологии, чем биологи в мир программирования. Максим быстро понял уровень наших ребят, и они с ним пошли дальше – начали заниматься системной биологией на каком-то совершенно невероятном для нас уровне (cтали появляться публикации, которые мне даже не снились: в журналах Science, Nature, Cell, Immunity, Molecular Cell и т. д.). Конечно, в этих работах были не только наши ребята – в каждой из них по 10-15 авторов из МТИ, Гарварда, Сент-Луиса, институтов и клиник Бостона, но аффилиация «ITMO University» в публикациях в этих выдающихся изданиях стала появляться.
Это решило проблему финансирования нашей международной научной лаборатории «Компьютерные технологии» в рамках «Программы 5-100», так как для его получения, в частности, требовалось 40-50 публикаций в год, от которых сначала была необходима только их индексация в базах данных Scopus и Web of Science, а потом потребовали, чтобы эти работы были опубликованы в хорошо цитируемых изданиях.
Сначала в качестве показателя цитируемости у нас использовался импакт-фактор (IF), но потом и моими стараниями, в частности, университет перешел на SJR – показатель цитируемости в рассматриваемой области. Было время, когда мы брали на себя обязательство иметь 40 публикаций в год, зарегистрированных в указанных базах в этом же году, а руководство университета требовало обеспечить по ним еще и средний SJR, равный 0,9 – по всем публикациям надо было в сумме набрать 36.
Однако набрать эту сумму только за счет информатики (Computer Science) невозможно. Например, чемпион мира по программированию Максим Буздалов вместе с французским профессором Бенджамином Дойером получили Best Paper на теоретической секции конференции Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2017). Но SJR материалов этой конференции, которые собирают по 600-700 человек со всего мира, равен нулю! У каждого из выпусков Lecture Notes in Computer Science у Шпрингера – 0,3. Если 40 умножить на 0,3, то получается 12, а совсем не 36. Если бы у нас не было публикаций даже не по биоинформатике, а по системной биологии (в этой области журналы имеют значительно более высокий SJR по сравнению с биоинформатикой, не говоря уже об информатике), то наша лаборатория бы уже давно вылетела из «Программы 5-100», и многие ребята от нас бы ушли.
Я, видимо, немножко сумасшедший. А может быть, и не немножко, если довел такого хорошего мальчика, как Леша Сергушечев, не до программирования, например, в Google, а до такого безумия, как Fеllow Сколтех по биоинформатике и системной биологии (об этом ниже). Причем это звание ежегодно присваевается только пяти ученым до 35 лет со всей страны. В комиссию в 2017 г. входили шесть человек, из которых двое – совсем не простые ребята, которые приехали из Америки – Михаил Гельфанд (внук великого математика Израиля Моисеевича Гельфанда) и Константин Северинов, который командует тремя лабораториями – двумя в России и одной в Америке.
Леша тоже хотел уехать, но, в отличие от других, только в одно место на земле – в Бостон, где исследования по иммунитету рака выполняются на высшем уровне, а вовсе не в Google или куда возьмут. При этом отмечу, что он закончил кафедру «Компьютерные технологии», а не биоинформатику или системную биологию. Мы с ним уже не единожды в огромной конкурентной борьбе выиграли большие гранты по этой тематике. В результате он никуда не уехал, остался на постоянной работе на нашей кафедре. Зачем ему куда-то ехать, когда ему здесь при нормальной зарплате никто не только не мешает делать то, что он хочет, а все ему только помогают! Первое время он мог (пока он не стал у нас лидером этого направления, и у него не появилась «куча» забот) сколько угодно «сидеть» в Америке, и от него только и требовалось, что в статьях ставить аффилиацию ITMO University и все. Деятельность Леши и его ребят способствовала тому, что недавно наш университет попал в список восходящих звезд журнала Nature, а еще во многом благодаря статьям Кати Эсауловой в Science и Лешиной в Nature наш университет на несколько лет попал в Шанхайский рейтинг. Почему на несколько лет? А потому, что там и не только там понимают, что для того, чтобы опубликоваться в журналах такого уровня надо работать три-четыре года.
Семинар по системной биологии
16-21мая Институт биоинформатики и Университет ИТМО провели третий семинар по системной биологии с участием приглашенных лекторов из Washington University in St. Louis и Harvard University. Специальным гостем семинара был выдающийся ученый Марк Дейли, о взаимодействии с которым написано ниже (http://bioinformaticsinstitute.ru/sbw2016).
О Леше Сергушичеве
У меня уехал выпускник (на этот раз в Facebook), который является соавтором статьи, которая рецензируется в Nature! Многие ребята, видимо, с ума посходили: даже в такой ситуации они либо не верят в себя, либо не хотят заниматься наукой, либо хотят много денег.
Однако, мы, все-таки, сопротивляемся этой тенденции и очень неплохо. Так, например, Алексей Сергушичев в своем недельном отчете как-то написал: «Приняли еще две статьи, где я четвертый в списке авторов в Cell Reports и в Genome Research». «Молодец, классно!», – ответил я. Благодаря усилиям Леши и окружающих его ребят Университет ИТМО уже в 2016 г. обеспечил заметный прирост в публикационной активности в журналах издательской группы Nature (https://rb.ru/news/nature-index/)! Об этом более подробно будет рассказано дальше.
Интервью с Лешей в газете «Санкт-Петербургские ведомости» размещено здесь: https://spbvedomosti.ru/news/obshchestvo/programmist/. А тем временем портал The Village первого сентября того же года реализовал проект (http://www.the-village.ru/village/people/specials/243523-coders), в рамках которого наши студенты и выпускники, должны были не только рассказать о себе, но и сказать несколько слов о своем кумире в области информационных технологий и сфотографироваться в его образе. Вот, например, что сказал Алексей: «Хочу лет через десять стать профессором в каком-нибудь университете. А еще я мечтаю сделать что-нибудь крутое, чтобы в будущем у кого-нибудь был повод сняться в моем образе». Интересно, и я знаю этот университет...
Леша определился с тем, чем заниматься в жизни – о нем вышла статья с красноречивым названием: «Прирожденный исследователь». Newtone. 2016. Июль, № 24 (http://is.ifmo.ru/aboutus/2016/born-researcher.pdf). Однако после защиты кандидатской – в конце декабря 2016 г., он еще не знал, где в ближайшее время будет заниматься наукой.
Алексей имел высокорейтинговые статьи на стыке компьютерных наук, биоинформатики и системной биологии, написанные в соавторстве с сильными иностранными учеными (http://news.ifmo.ru/ru/science/it/news/5697/). Как-то он сказал, что его мечта – публикация статьи в Nature, в которой он будет первым автором.
Когда я написал об этом в «Заметках…», то по этому вопросу возникла интересная переписка с Игорем Мазницей: «А это круто, когда мечта – это всего лишь публикация в каком-то журнале?» Я ответил: «Да, это очень круто, когда в таком журнале и первым автором. В настоящей науке свои законы». Он написал: «Тогда понятно, почему большое число открытий сделано людьми, далекими от науки :-)». Вот мой ответ: «Ни одно открытие не сделано не учеными, а людьми, далекими от науки, сделаны только изобретения!»
Я спросил Лешу, согласен ли он с моим последним утверждением? Он ответил, что в целом у него нет возражений, но, видимо, что-то можно открыть и случайно. Я согласился с ним и сказал: «Мне кажется, что случайно можно открыть, например, книгу на той странице, которая нужна, да и то, скорее всего, если ее на этой странице уже открывали». Лешин смех был вполне одобрительным.
И еще про людей далеких от науки: надо стараться, чтобы «люди, далекие от науки, были далеки от нее».
Как мы помогли Университету ИТМО стать «восходящей звездой» журнала Nature
В портале Nature Index (http://www.natureindex.com/news-blog/who-are-the-research-worlds-rising-stars) отметили, что сотрудники Университета ИТМО стали весьма активно публиковаться в широко известных в мире 68 журналах, связанных с журналом Nature (Nature Partner Journal) (http://www.natureindex.com/faq#journals), и назвали наш университет «восходящей звездой» этого портала (Nature Index of Rising Stars) (http://news.ifmo.ru/ru/archive/archive2/news/5867/).
Там была отмечена и международная научная лаборатория (МНЛ) «Компьютерные технологии» (https://www.natureindex.com/…/inte…/5746654a140ba05a228b456d), так как наши ребята в соавторстве опубликовали статьи в следующих журналах из указанного списка: Genome Research, Cell Host & Microbe, Immunity, Cell Metabolism, Molecular Cell, Nature Genetics (https://rb.ru/news/nature-index/). Я поблагодарил за это Максима Артемова, и получил ответ: «Класс! То ли еще будет! Мы на этом останавливаться не намерены :-). Спасибо Вам большое за ребят и поддержку!». В 2017 г. у наших появились статьи еще и в Science, Cell и Nature Microbiology.
Интересно, что Франция – это страна, где одной статьи за четыре года в Nature, Cell или Science достаточно, чтобы классифицировать ученого как активно публикующегося.
При этом отмечу, что сотрудникам, успешно работающим в МНЛ, в нашем университете платят весьма прилично, но о том, сколько платят китайцам за публикации в журналах типа Science и Nature, вслух лучше не произносить (https://indicator.ru/news/2017/07/13/skolko-platyat-kitajskim-uchenym-za-publikacii?utm_referrer=https%3A%2F%2Fzen.yandex.com&utm_source=twsharing&utm_medium=social), как впрочем, и о средней зарплате профессора в ведущих китайских университетах, число которых не один или два, а порядка ста.
Появление указанной выше статьи у Антона Александрова с огромными показателями IF: 31.616. SJR: 23.762 рассматривалось мной как начало его публикаций в журналах такого уровня. Однако для Антона это было не началом, а концом научной карьеры. В октябре 2016 г. вместо представления диссертации к защите, он сообщил мне в присутствии Леши Сергушичева, что разочаровался в науке и поэтому уезжает на работу в Google. Я спросил его, не путает ли он слова, и не разочаровался ли он на самом деле не в науке, а в себе. Внятного ответа не последовало, да если он и был, это к делу уже не относилось (http://spbvedomosti.ru/news/obshchestvo/kuda_nbsp_zh_ne_nbsp_rasplativshis/).
При этом отмечу, что стать учеными хотят лишь немногие. «Чаще всего это не страх того, что не вынести тяжелый труд или лишиться нормального человеческого будущего. Гораздо непреодолимее кажется неуверенность в собственных силах, своем предназначении» (Николай Егорович Жуковский).
Об уровне наших студентов
Константин Зайцев в 2016 г. учился на шестом курсе. До этого он несколько лет проработал у нас в лаборатории и занимался биоинформатикой (https://stepik.org/course/Python-основы-и-применение-512/), что позволило ему на полгода (!) поехать на стажировку в Америку к Максиму Артемову. Там он решил поступать в аспирантуру, но не по биоинформатике или вычислительной биологии, а по ... иммунологии. И это, не имея базового образования по этому предмету.
При поступлении, естественно, надо было сдавать экзамен по специальности, который состоял из пяти часовых бесед один на один с известными в мире иммунологами, включая пионера в области онкологической иммунологии Роберта Шрайбера (https://ru.wikipedia.org/wiki/Шрайбер,_Роберт). По словам Кости, они остались довольны его ответами! На мой вопрос откуда он знает этот предмет, молодой человек ответил, что за время работы у нас в лаборатории выучил его! Несмотря на это, еще не известно поступит ли Костя в эту аспирантуру, так как в Университете Вашингтона в Сент-Луисе результаты экзамена по специальности только один из показателей для оценки кандидата на поступление. Среди других показателей есть и академическая успеваемость в бакалавриате, с которой у Кости на младших курсах не все было здорово.
Это пример того, что в университете не все могут позволить себе «забить» на учебу. Указанный университет, естественно, в этом вопросе не единственный: я знаю компанию, в которой при среднем балле диплома менее 4,8 кандидат даже не рассматривается: считается, что он либо неспособный, либо разгильдяй. Однако не очень важно, поступит ли Костя сейчас в эту аспирантуру или нет, главное то, что он крутой и определился с тем, чем хочет заниматься в жизни!
22.09.2020. Конец второй части. Часть 3: https://vk.com/@1077823-chast-3-2017-2018-gg-kak-bioinformatika-i-sistemnaya-biologi