Мы – жители мира Где работа – там наш дом

«… Новосибирская школа “родила” очень много талантливых физиков, которые разъехались по всему миру, но все еще очень тесно связаны между собой. В Фермилабе, в СЛАКе, в ЦЕРНе, в Оксфорде … работают выпускники физфака НГУ. Эта связь мировая, и она действует. Можно в шутку сказать, что Новосибирская школа – это ускорительная мафия. И эта сеть оказывает огромное влияние на всю мировую ускорительную науку. Я горд, что принадлежу к когорте этих людей, которые связаны между собой, связаны с Новосибирским университетом» …

Выпускник ФФ НГУ 1986 г., директор Института ускорительной физики им. Джона Адамса (JAI) (Великобритания) Андрей Серый и его жена, выпускница ФЕН НГУ 1986 г., научный сотрудник Оксфордского университета (Великобритания) Елена Серая в интервью журналу «НАУКА из первых рук» рассказали о том, как складывалась их научная судьба, и какую роль сыграли в ней Новосибирский университет и первая любовь…

Сегодня Андрей и Елена Серые живут в Оксфорде. Андрей Анатольевич возглавляет Институт ускорительной физики имени Джона Адамса, Елена Ивановна работает в медицинском департаменте Оксфордского университета. Однако их длинный научный путь: Кемерово – Новосибирск – Протвино – Рамбуйе (Франция) – Протвино – Чикаго – Стенфорд (США) – Оксфорд (Великобритания) – еще не окончен: «У нас такое ощущение, что мы космополиты, – рассказывает Елена, – дом там, где стоит чемодан. Раньше мы говорили, что дом там, где дети и кот, но теперь дети выросли, они живут в Калифорнии, а мы – жители мира. Где работа – там наш дом, поэтому не могу сказать, что мы осели».

Итак, что же привело мальчика из поселка шахты «Ягуновской» в пригороде г. Кемерово в большую мировую науку?

Догнать и перегнать

До восьмого класса я учился в школе на «Ягуновке» (в шахтерском поселке, отец работал главным инженером на шахте). В единственной школе маленького поселка уровень физики оставлял желать лучшего. Однажды брат показал мне объявление в газете, о том, что в школе № 1 г. Кемерово идет набор в физико-математический класс. И я, не раздумывая, отправился записываться туда.

Когда я впервые пришел в новую школу, то сразу заметил на доске почета фотографию девочки, которая мне очень понравилась, а потом мы оказались с ней в одном классе… Сначала мне пришлось нелегко: нужно было «догонять» одноклассников. По физике я чуть не получил «тройку» в первом полугодии, которую все же удалось подтянуть до «четверки». Весь девятый класс я учился, как безумный, еще и ездил с Ягуновки в город. Но уже к концу учебного года догнал всех и перегнал, а потом, в десятом классе, еще и выиграл областную олимпиаду по физике. Видимо, тогда я и решил, что теперь уже можно общаться с такими звездами, как отличница Лебединская. И хотя претендентов на сердце отличницы было немало, к концу десятого класса мы пересели за одну парту.

Однажды Лена спросила меня, куда я хочу поехать учиться. Я думал – Москва: МФТИ, МИФИ, МГУ, но Лена хотела учиться только в Новосибирском университете, на факультете естественных наук. Во-первых, ее мама (Лира Каминская, потом Лебединская) училась в первом наборе ФФ НГУ, а во-вторых, в НГУ была очень сильная генетика, а это было главным для нее. Я подумал: Новосибирск, так Новосибирск, почему бы и нет? Главное, что вместе!

«Школа ускорительной мафии»

Перед первым вступительным экзаменом я так волновался, что не смог заснуть. Однако получил пятерку на экзамене и поступил «автоматом».

Председателем приемной комиссии тогда был Н. С. Диканский. Он тогда был очень энергичный и все время ходил в джинсовой куртке. Кто-то из деканата подбежал ко мне, когда я сидел на лавочке возле университета и читал фантастическую книжку, и спросил:

– Ну, пойдем в деканат, сейчас будем тебя зачислять!

В деканате сидели члены приемной комиссии, секретари и пили чай со сгущенкой. Мне тоже налили чаю, а Диканский стал расспрашивать, как я решал задачи, чем собираюсь заниматься и правда ли, что хочу стать академиком. Не знаю, откуда он узнал об этом, но я подтвердил. Как я понял, это было «микрособеседование».

. Саша Черный, Андрей Белый… поэтому и назвала его Андреем

Понимание того, что я хочу заниматься физикой, близкой к ускорительной, сложилось у меня лет в 13—14, когда я прочитал книгу Валерия Аграновского «Взятие сто четвертого». 104-й – это элемент, который открыли в Дубне почти одновременно с американцами, но открытие присудили американцам. Меня так увлекла эта книжка, написанная в детективно-фанта­стическом ключе, что захотелось заниматься чем-то подобным. Правда в детских мечтах я представлял свою работу совершенно неправильно: какой-то офис, за окном – обязательно сосны, и ты сидишь и думаешь… Романтика!

Окончательно же направление будущей работы определилось уже в университете. На первом курсе электродинамику нам читал И. Н. Мешков. Он лично отбирал лучших студентов курса и отправлял практиковаться в разные лаборатории Института ядерной физики. Я попал в лабораторию, которая занималась электронным охлаждением, которой руководил Н. С. Диканский. А моим непосредственным начальником и научным руководителем стал Василий Васильевич Пархомчук. Он встретил меня, первокурсника, все показал, рассказал, а уже со второго курса я пару раз в неделю работал в институте.

Работы, которыми занималась в то время в ИЯФе группа электронного охлаждения, были передовыми, ведущими в мире. И со второго курса я начал работать с мировыми звездами: с людьми, которые разработали этот метод, экспериментально его продемонстрировали и применяли для реальных проектов. И это незабываемо! Такая школа стимулирует и помогает выйти на мировой научный уровень. Мне хотелось стремиться к уровню таких мастеров, как Пархомчук и Диканский. Этой планки, заданной еще со студенческих времен, я еще не достиг, но мне есть к чему стремиться.

На третьем курсе, на «медиане», мы с Леной поженились. Закончили университет, защитили дипломы. Лена начала работать в ИЦиГе, сдавать кандидатские минимумы; я остался в той же лаборатории в ИЯФе. А в 1988 г. в институте объявили о «призыве» на стройку линейного коллайдера в наукограде Протвино. Там создавался ускорительно-накопительный комплекс (тоннель уже был почти построен). Появилась идея построить еще и линейный коллайдер, и большая часть лаборатории, в том числе В. В. Пархомчук, решила ехать. Перспективы мы не оценивали в том возрасте: интересно, хочется, друзья едут – значит, надо ехать.

Решение уехать из Новосибирска было непростым: во-первых, у нас только что родилась старшая дочка Женя, а во-вторых, Лена уже планировала тему и задачи для будущей диссертации, и ей жалко было расстаться с любимой работой. Сначала это удерживало, но когда мы поняли, что уезжает весь костяк моей группы, решили, что надо ехать.

Мы довольно долго работали в Протвино. Там родилась наша вторая дочка Саша.

«Я класса со второго знала, что пойду в науку и буду заниматься биологией …»

В 1994 г. коллега из Франции предложил мне поработать несколько месяцев в лаборатории Ядерного научно-исследовательского центра Сакле под Парижем. Я тогда занимался столкновениями и методами фокусировки пучков. Во Франции, в городке Рамбуйе, мы в итоге прожили два года. Лена выучила французский язык, дети ходили кто в садик, кто в школу, болтали по-французски.

В 1996 г. мы вернулись в Протвино, а через два года мой друг и коллега Володя Шильцев, с которым мы вместе работали в ИЯФе, предложил мне приехать в США для участия в интересном проекте Фермилаба (Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми). Так мы оказались в Чикаго – с детьми и сибирским котом.

Мультидисциплинарный союз

В Фермилабе работает очень много физиков из России, в частности из Новосибирска – больше десятка ребят. Мы в шутку даже называли его филиалом ИЯФа. Однажды, году в 1998-м, мы решили создать зарубежное сообщество друзей НГУ и собирать деньги на стипендии. Все загорелись этой идеей. Мы с Леной решили стимулировать естественно-научные «союзы» и учредить стипендию женатой паре физика и биолога, которые хорошо учатся. Ведь альянс биолога и физика может быть очень плодотворным. На ФЕНе даже была шутка: «Математики учат математику, физики учат математику и физику, химики учат математику, физику и химию, а биологи учат математику, физику, химию и биологию»

Обсудив это в ассоциации, мы написали письмо в НГУ, но, честно говоря, думали, что нашу идею сочтут неудачной шуткой. Однако руководство университета отнеслось к нашему предложению очень серьезно, и вскоре нашлось шесть пар, достойных «стипендии». Некоторые пары даже потом писали нам письма, благодарили и присылали свадебные фотографии. Однако нам казалось неудобным вмешиваться в их частную жизнь, и мы никогда на такие письма не отвечали. Так продолжалось около семи лет, а потом ситуация в НГУ стала налаживаться, и в какой-то момент этот проект «свернулся».

В Фермилабе мы поработали пару лет. Я занимался созданием установки для компенсации эффектов столкновения пучков для Теватрона – кольцевого ускорителя-коллайдера, а Лена участвовала в производстве новой системы кремниевых детекторов для этого коллайдера. Потом меня пригласили в Стенфордский ускорительный центр.

60 тысяч генов на одном стекле!

«В университете у меня был замечательный научный руководитель – Лариса Ивановна Гундерина. Человек, который научил меня работать. Именно благодаря этому навыку я находила работу, близкую к научной, в каждом городе, в каждой стране, в которой мы оказывались, каждый раз начиная все “с нуля”… Мой заведующий лабораторией из Стенфорда (Stanford Functional Genomics Facility – Стэнфордский центр функциональной геномики), с которым я проработала 11 лет, сказал, когда мы уезжали в Оксфорд: “Я каждый день не мог нарадоваться, что тогда взял тебя вслепую, потому что десять с лишним лет ты тянула нашу лабораторию”. Мы печатали microarrays (их называют микрочипами). Микрочипы позволяют анализировать экспрессию тысяч генов одновременно на одном стекле. Микрочип представлял собой микроскопное предметное стекло размером 1⨯3 дюйма, на которое иголками с пазами наносятся “кусочки” двунитчатой ДНК или олигонуклеотиды, каждый из которых представляет собой отдельный ген.

Нужно было напечатать на одном предметном стекле около 60 тыс. генов – 60 тыс. точек диаметром 50 мкм. Я отрабатывала методику, как это делать с высокой плотностью печати (сначала мы печатали только 28 тыс. генов на одном стекле). И мы это сделали, и продавали эти микрочипы в 26 университетов в 15 стран мира. У нас была библиотека генов – кусочков ДНК, встроенных в плазмиды; чтобы «размножить» эти гены, мы проводили полимеразную цепную реакцию для каждого кусочка ДНК, делали растворы нужной концентрации и печатали генную “библиотеку” на стеклах. Если добавить к денатурированным фрагментам ДНК, напечатанным на стекле, образец ДНК пациента (приготовленного из мРНК) и контрольную нормальную ДНК (помеченные разными флюоресцентными красителями), то комплементарные фрагменты гибридизуются. Таким образом можно выяснить, экспрессируется ли у пациента ген, который в норме не экспрессируется. Мы нормальную контрольную РНК/ДНК метили, например, флуоресцентной краской, дающей зеленый цвет на препарате, а РНК/ДНК больного – дающей красный цвет. Наносили оба образца на микрочип, затем сканировали свечение в красной и зеленой областях и накладывали друг на друга эти результаты (это давало в сочетании разные оттенки желтого цвета). Если у онкологического больного ген работал, образец содержал много соответствующей мРНК/ДНК, которая связывалась с ДНК на стекле, и мы наблюдали красное свечение; если ген пациента не работал, то с чипом связывалась только контрольная нормальная ДНК, которая светилась зеленым; если мы видели точку желтого цвета, это означало, что ген работает в какой-то степени и у онкологического пациента, и в норме.

Робот печатал эти микрочипы четыре с половиной дня без остановки, 255 стекол за цикл. Я отвечала за то, чтобы подготовить материал для печати (125 плашек формата 16⨯24 дюйма), запустить процесс, правильно организовать работу лаборантов. А если возникали проблемы с роботом, меня вызывали в лабораторию и днем, и ночью. Мы были первыми в этом направлении. Нас было всего пять человек. Потом, через несколько лет, эта область привлекла большие компании, такие как Agilent, в которых этой проблемой занимались сотни человек. Компании подхватили идею и разработали новые технологии создания чипов, позволяющие, например, “выращивать” олигонуклеотиды прямо на стекле в ячейках специальной “сетки”, печатать пробы методом струйного принтера или наносить их на крошечные “бусины”. Но те стекла, которые печатали мы, распространялись по академическим институтам, потому что они стоили недорого. Один чип стоил 130 долларов, в то время, как у компаний – тысячу долларов. Поэтому университеты от Америки до Сингапура использовали наши стекла»

В Стенфорде мы проработали 11 лет. Я занимался дизайном линейного коллайдера и созданием установки для плазменного ускорения.

А Лена больше десяти лет работала в Стэнфордском центре функциональной геномики (Stanford Functional Genomics Facility). Несмотря на то что у нее не было ученой степени, а был лишь диплом Новосибирского государственного университета, руководитель центра поверил в нее и взял на работу – и ни разу об этом не пожалел.

Однако ее любовь к генетике так и осталась нереализованной. Решение отказаться от защиты кандидатской и ехать за мной в Протвино стоило ей научной карьеры, и мы это понимали. Я всегда говорю, что Лена – жена декабриста, только они ехали за своими мужьями в Сибирь, а Лена со мной – по всему миру. И тем не менее она прекрасный специалист и так или иначе находит возможность работать в области биологии или медицины. Есть профессора, которые пишут научные статьи, а есть люди, без которых они не могут обойтись – те, кто готовит и проводит эксперименты, собирает материал для научных работ. Сама Лена сравнивает себя с Гошей из кинофильма «Москва слезам не верит».

С «Дикого Запада» – в Оксфорд

Если бы нам кто-то сказал, что, проработав 13 лет в Америке, мы окажемся в Англии, мы бы никогда не поверили. Однако ощущение, что мы «осели», может появиться только тогда, когда все в жизни сделано и решены все проблемы, которые хочется решать, а пока этого не произошло, ничего в жизни не исключено.

Итак, мы переехали в Оксфорд. В Америке я работал в большой лаборатории, которая была нацелена на фундаментальную науку, а прикладные приложения оставались вопросом вторичным. В Оксфорде все оказалось иначе: здесь нужно было прежде всего думать о том, как воплотить в жизнь научную идею, как перейти от идеи и ее экспериментальной демонстрации к конкретным приложениям, например, в медицине или народном хозяй­стве. Мне приходилось думать об этом постоянно, тем более, что треть финансирования института составляют гранты, проекты, договоры, сотрудничество с компаниями и т. д.

«Изобретая инструменты науки будущего»

И тогда я решил подойти к этой теме «издалека» и начал изучать, как вообще делаются изобретения, какие есть методологии изобретательства. Видимо, здесь сыграла свою роль моя детская страсть к изобретательству. И очень скоро я понял, что не нужно изобретать велосипед: еще в Советском Союзе Генрихом Альтшуллером была разработана инженерная методология «Теория решения изобретательских задач» (ТРИЗ). Мне стало интересно применить ее к науке и преподаванию, «примешав» ее к физике ускорителей и лазеров как ингредиент, который связывает вместе разные области науки и дает мотивацию к новым изобретениям. А потом пришла идея курса для студентов по ТРИЗ. Я рассказал про эту идею одному из коллег, сотруднику консультационного комитета Института Джона Адамса, который заведует системой подготовки студентов и аспирантов в США, и он предложил мне прочитать такой курс студентам через год. Я накупил книжек по изобретательству, лазерам, плазме, и начал готовиться. А однажды ко мне в офис постучалась девушка, редактор одного издательства. Оказалось, что она искала моего коллегу и просто ошиблась дверью, но мы разговорились. Я рассказал ей идею своего курса, а она предложила мне написать книгу.

Так началась активная работа в этом направлении: сначала мы подготовили 14 лекций, а потом начали писать книгу. Лена мне очень помогала, написала часть книги о повреждениях ДНК под действием облучения и нарисовала 256 иллюстраций! Только две фотографии в книге взяты из других источников, все остальное было нарисовано. А обложку книги нарисовала наша дочка Саша.

Книга уже вышла на английском языке, недавно мы закончили ее перевод и надеемся, что к весне она будет доступна и на русском.

Во введении к книге я поблагодарил ректора НГУ М. П. Федорука за приглашение прочитать лекцию первокурсникам НГУ. Эту книгу я ему послал, а когда выйдет русская версия, мы обсудим возможность прочитать новосибирским студентам интенсивный курс «Объединяя физику ускорителей, лазеров и плазмы».

Я бы с удовольствием приехал на недельку-две в Новосибирск и прочитал такой курс в нашем университете.

Я многим обязан Новосибирскому университету. Мое отношение к жизни и к физике – все было заложено там! Умение трудиться, умение так выстраивать команду, чтобы она слаженно работала над большим сложным проектом, тоже было заложено в стенах университета и ИЯФа. И я готов по мере своих сил помогать университету в трудные времена. Надеюсь, что университет будет развиваться по экспоненциально нарастающей траектории. Мы видели фотографии нового корпуса. Думаю, что его создание даст новый толчок университету, и связи институтов и университета еще более окрепнут и будут развиваться дальше. Выпускники, которые работают сейчас за рубежом, болеют душой за университет и хотят помогать своей Alma mater.

Я сопредседатель организации RuSciTech – ассоциации соотечественников за рубежом, в рамках которой мы пытаемся привлечь внимание руководства страны к проблемам науки и способствовать развитию науки и образования в России.

Я всегда говорю, что Новосибирский университет – это лучший университет России. И шансы НГУ в борьбе за лидирующие позиции среди российских вузов в программе 5/100 я оцениваю очень высоко и считаю, что он должен быть в верхних строках рейтинга. У НГУ громадный потенциал, он должен быть правильно реализован, и тогда у нашего университета будут все шансы быть одним из лучших университетов мира!