День рождения Курчатовского института — праздник, который принадлежит не только ветеранам науки. Вместе с ними юбилей национального исследовательского центра отмечает и новое поколение курчатовцев. В НИЦ «КИ» сейчас работает много молодежи, и это залог успешной деятельности центра в следующие 75 лет. В институте, уже ставшем для ребят по-настоящему родным, им предстоит построить свою личную карьеру ученого — физика, биолога, генетика... НИЦ «Курчатовский институт» предоставляет вчерашним студентам уникальные возможности для профессионального и карьерного роста. О своей деятельности «Известиям» рассказали молодые сотрудники центра.
Вячеслав Демин, директор-координатор по направлению «Природоподобные технологии», руководитель лаборатории нейроморфных систем, кандидат физико-математических наук:
— Тематикой искусственного интеллекта я заинтересовался и начал заниматься в 2013 году. Это одно из самых перспективных направлений сегодня.
У нас в институте принято выделять три направления исследований и технологических разработок в этой сфере.
Первое направление — создание интерфейсов «мозг — компьютер» и нейропротезов. Они актуальны для людей с ограниченными возможностями. Еще одна сфера их применения — управление беспилотными аппаратами, системами групповой робототехники и другими сложными техническими комплексами.
Второе направление — разработка так называемых нейроаниматов. В них роль вычислительных элементов играют живые нервные клетки. Условно говоря, это биокомпьютер, выращиваемый в чашке Петри. Мы пытаемся воспроизвести функциональную связь этой специально обученной культуры живых нервных клеток с робототехническим устройством.
Третье, традиционное направление — создание программных и аппаратных средств искусственного интеллекта, включая нейроморфные системы. Когда компьютер построен на принципах работы мозга и способен решать настолько сложные задачи, что это трудно отличимо от интеллектуальной деятельности.
Юлия Дьякова, руководитель Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий, кандидат физико-математических наук:
— Мне очень повезло в жизни: после МИФИ я попала в Институт кристаллографии, в исследовательскую группу, научным руководителем которой был Михаил Валентинович Ковальчук. Кстати, он и по сей день остается моим научным руководителем. Под его руководством мы разрабатываем методы создания гибридных устройств, в которых неорганические элементы наноэлектроники соединены с биологическими молекулами, а также разрабатываем методы структурного исследования таких гибридных систем.
Я занимаюсь исследованием строения и функционирования живых систем на молекулярном уровне и разработкой методов создания элементов, функционирование которых основано на взаимодействии молекул с окружением. Изучение строения ДНК и белков с точностью до атома позволяет нам, например, целенаправленно синтезировать новые лекарства, определять мишени для диагностики заболеваний на ранней стадии. Появляется возможность увидеть, как лекарственный препарат действует на отдельную биомолекулу — это настоящий прорыв в фармакологии и медицине.
В центре НБИКС-природоподобных технологий мы изучаем, какими природа нас задумала — на разных уровнях, от молекулы до целого организма. Это самое интересное знание, какое только может существовать на свете! Его можно использовать для развития и создания природоподобных технологий.
Ольга Ивашкина, младший научный сотрудник лаборатории нейробиологии НИЦ «Курчатовский институт»:
— Еще во время обучения на биологическом факультете МГУ я заинтересовалась изучением механизмов памяти. Я очень рада, что пришла работать в Курчатовский комплекс НБИКС-природоподобных технологий, где есть огромные возможности для моей работы. В нашей лаборатории мы занимаемся исследованием устройства нервной системы и головного мозга. Что изменяется в нем, когда мы запоминаем что-то новое и учимся? Как мы эту информацию дальше храним? Что происходит, когда мы что-то забываем? Мы знаем, что мозг — это совокупности большого количества сетей нейронов. Они и интересуют нас в первую очередь.
Мы проводим исследования на мышах, хотя нас в целом интересует устройство мозга в том числе и у людей. Просто базовые механизмы памяти одинаковы у всех живых существ — от червей до человека.
На данный момент хорошо развиты технологии получения трансгенных мышей — с изменениями в геноме. Это дает нам возможность визуализировать нейроны, которые активны в момент обучения. Ген, взятый от медуз, кодирует флуоресцентный белок. При попадании света определенной длины волны он начинает светиться — и именно в тех нейронах, которые сейчас активны. Мы обучаем животных чему-нибудь — и смотрим на паутину светящихся клеток. Так мы продвигаемся к пониманию того, как происходит запоминание и забывание, и пытаемся воздействовать на эти процессы.
Надо ли объяснять, какие удивительные возможности сулит такое знание в будущем!