Мы оставим это нашим детям. Как ученые помогают сохранять ценнейший природный ресурс страны

Научный сотрудник Института леса НАН Беларуси Павел Кирьянов рассказал о тонкостях своей работы, уникальных проектах и совете молодых ученых, который возглавляет.

Павел Кирьянов: наука — это многочасовой труд, который требует особой концентрации и внимания
– Скажите, Павел Сергеевич, кто или что повлияло на ваше решение заниматься наукой?
– Основу этого заложили школьные учителя, которые старались всегда креативно подавать учебный материал. Именно они показали, насколько может быть интересно самому дойти до сути, понять, как все работает и как взаимодействуют между собой различные процессы. Признаюсь, начиная с четвертого класса, я хотел стать врачом, но уже в 11-м классе, благодаря учителю химии, начал заниматься научно-исследовательскими проектами. Именно тогда пришло понимание, что хочу поступать на биологический факультет. Любопытный факт – со своим будущим научным руководителем познакомился на конкурсе школьных научных работ. Тогда и подумать не мог, что через несколько лет совершенно случайно наши пути пересекутся. После окончания вуза планировал пойти работать в другой институт, но там не оказалось вакансий. Мне посоветовали обратиться к заведующему лабораторией генетики Института леса Владимиру Евгеньевичу Падутову. Тот в свою очередь познакомил меня с Олегом Юрьевичем Барановым, с которым уже более восьми лет работаем на благо лесной генетики.
– Расскажите про область применения результатов ваших исследований.
– Я работаю в лаборатории геномных исследований и биоинформатики. Главное направление исследований – поддержка лесного хозяйства с точки зрения генетики. Сюда входят мероприятия по селекции, фитопатологии и анализ геномов различных растений. Объектом исследования может быть не только растение, но и насекомое или животное. Из него мы выделяем ДНК, чтобы определить вид, либо гены, которые работают в организме определенное время. Есть такое специфическое растение, как карельская береза. Оно обладает красивым узорчатым рисунком древесины, поэтому используется в изготовлении мебели, каких-то поделках. В своей диссертации я изучаю ткани, которые находятся сразу под корой, в этих клетках ищу гены, отвечающие за образование узоров. Такой анализ называется транскриптомным, он помогает понять, какие процессы происходят в растениях, которые произрастают на нашей территории.

Чип для секвенирования и расшифровки геномов растений
– С какими задачами приходится сталкиваться в процессе работы?
– В нашей стране, как известно, есть несколько целлюлозных комбинатов, для загрузки мощностей которых требуется серьезное количество древесины. Перед нами ставилась задача выявить виды растений, максимально быстро набирающих рост. Одним из быстрорастущих деревьев является осина. Для этого мы размножаем эту культуру инвитро. Высаживаем в большом количестве – выдаем по 25 тысяч растений в год. Этого количества достаточно, чтобы обеспечить целлюлозные комбинаты качественной древесиной.
Кроме этого, занимаемся фитопатологией – разработкой методов быстрой диагностики заболеваний посадочного материала. Это важно, ведь много деревьев отпадает на этапе проращивания. В питомниках лесхозов отбираем материал, анализируем его и даем рекомендации, как лучше бороться с теми или иными заболеваниями.
Дерево – организм специфический, на разные возбудители болезней у него может быть одинаковая реакция и по внешнему виду не всегда понятно, что его поразило. Поскольку методы борьбы с заболеваниями разные, следует знать точно, чем болеет дерево. Для этого берется анализ ДНК патогена и сравнивается с базой данных.
Ну и, конечно же, мы всячески стараемся помочь лесхозам с восстановлением. От качества посадочного материала зависит качество лесов, которые останутся нашим детям.
– Вы удостоены стипендии Президента. В чем заключается ваше исследование, поддержанное главой государства?
– В основу моей работы легло изучение геномов, транскриптомов древесных растений, а также разработка на их основе молекулярных маркеров. В условиях изменяющегося климата самую тяжелую адаптацию проходят именно древесные растения. Они не могут переместить себя в наиболее благоприятную среду обитания, становятся слабее, болеют, усыхают. Мы находили в лесах деревья, которые сохранили свою продуктивность и устойчивость, изучали их ДНК, гены, которые помогали им превосходить по хозяйственно-ценным признакам своих сородичей. Благодаря этим исследованиям разработали специфические генетические паспорта, которые делали каждое такое дерево уникальным. Это исследование обеспечивает их быстрое обнаружение и использование в селекционных целях для получения потомства или клонов с теми же полезными признаками. Такая работа проведена для ясеня, ольхи, граба и некоторых других местных видов.

Инкубация и наращивание бактерий для доставки генетических конструкций внутрь растений
– Как давно вы возглавляете совет молодых ученых, его задачи и цели?
– На должность председателя меня выбрали в июне этого года. Совет молодых ученых активно помогает тем, кто только встал на путь науки, участвовать в исследованиях, получить поддержку для их реализации. Кроме этого, организовывает научные мероприятия, конференции и семинары, способствует обмену опытом с коллегами. Совет может выступать как голос молодых ученых, представляя их интересы в институте, на научных форумах, а также в органах управления, в том числе в Академии наук. Помимо этого, он способствует интеграции молодежи в научное сообщество, повышению их активности, а также развитию инновационных подходов в области лесоведения и экологии. Для этого мы много работаем со школами – проводим экскурсии, организовываем научные школьные конкурсы, такие как «Квiтней, мой лес» и диалоговые площадки на базе университетов и гимназий.
– Каких, по вашему мнению, прорывных открытий в науке стоит ожидать в ближайшие годы?
– В данный момент большие надежды возложены на редактирование генома. Уже сейчас с помощью CRISPR (повторяющихся последовательностей ДНК) можно редактировать ДНК с высокой точностью. В ближайшие годы ожидается прорыв в области лечения генетических заболеваний, а также разработка более эффективных и безопасных методов редактирования для лечения рака и других сложных заболеваний. В будущем возможно создание терапии, точно подобранной под индивидуальные особенности пациента, с использованием генетических, метаболических и микробиомных данных. Если мы говорим про лес, то тут, конечно, хотелось бы отметить селекционные работы, направленные на моделирование лесов будущего, которые будут идеально подходить под конкретные лесорастительные условия, и давать больший выход целевой продукции. При этом сам процесс селекции будет проходить буквально в пробирке.

Растения карельской березы в культуре инвитро
– Допустим, у вас есть возможность задать любому ученому из любой эпохи один вопрос. Чтобы бы вы спросили и у кого?
– Я бы выбрал Леонардо да Винчи. Поскольку он был не только выдающимся художником, но и гениальным ученым, инженером, изобретателем, то мне интересно было бы узнать у него, как он видит трансформацию своих идей в эпоху современных технологий. Что именно он хотел бы воплотить в жизнь с использованием последних научных достижений? Разумеется, предварительно пришлось бы познакомить его с некоторыми из них.
– О чем вы мечтаете?
– У каждого ученого, думаю, есть мечта – стать обладателем Нобелевской премии. Из вполне достижимого – получение высшей научной степени – доктора наук и организация научной школы. Хорошо, когда сам имеешь знания, но еще лучше, если есть возможность передавать их другим. В науку сейчас идет не так много людей, как раньше, и хотелось бы популяризировать это направление деятельности, давать людям возможность самореализации. Нынешняя молодежь стремится меньше работать, больше зарабатывать. Но в науке этот принцип не работает. Наука – это каждодневный многочасовой труд, который требует особой концентрации и внимания. Хотелось бы, чтобы в науку шли люди талантливые и, главное, – мотивированные.
– Чем любите заниматься в свободное время? Что делает вас счастливым?
– Честно говоря, на хобби остается все меньше времени, но все-таки я стараюсь напоминать себе, как ставить аккорды на гитаре, которую мне подарили друзья. Еще очень люблю путешествовать. Бывая в других странах, понимаю, что так хорошо, как в Беларуси, я себя нигде не чувствую. У меня хорошая работа, замечательная семья и без лишней скромности скажу – я живу в лучшей стране мира. И, да, это делает меня счастливым!
Проект создан за счет средств целевого сбора на производство национального контента