Гриша Тагильцев

​​Как заглянуть внутрь клетки

Можно ли буквально увидеть структуру белка внутри живой клетки?
В эту пятницу у нас вышла статья — первая часть моего постдока — где мы сделали это на практике. Расскажу, что именно мы сделали и зачем это нужно.

Белки — это инструменты, совершающие функции в нашем организме. Функция каждого белка определяется формой: как ключ открывает замок, а ножницы режут бумагу, так и функция белка определяется его структурой. Поэтому, чтобы понять, как работает биология, важно знать структуры белков.

Структуру отчищенного белка в пробирке можно определить несколькими методами, а иногда даже предсказать вообще без лаборатории — например, с помощью AlphaFold (пост про это).

Но в реальности белки работают внутри живой клетки, где они гибкие и подвижные, взаимодействуют друг с другом и постоянно меняют свою форму для выполнения функции — как ножницы смыкаются, чтобы разрезать бумагу.

Наша цель — определить структуру белков прямо внутри клетки.

Для такого нужен электронный микроскоп — у него достаточно высокое разрешение для такой задачи. Но если просто засунуть клетку в такой микроскоп и просветить ее электронами, вы ничего толком не увидите. Для начала ее надо подготовить.

Сначала мы очень быстро замораживаем клетки в жидком этане — со скоростью 10 000 °C в секунду — чтобы сохранить их естественную форму. При таком быстром охлаждении вода в клетках не успевает превратиться в лед, и молекулы просто остаются на своих местах. Замораживать надо до температуры -180 °C — при такой температуре молекулы остаются на месте, и структура не меняется со временем.

Дальше возникает проблема: клетка слишком толстая, чтобы через нее просвечивали электроны в электронном микроскопе. Как ее утончить? Разрезать ножом клетку нельзя — даже самый острое лезвие неидеально и деформирует материал. Поэтому мы использовали метод focused ion beam (FIB)-milling: из замороженной клетки при -180С в вакууме мы вырезали очень точным лучом плазмы тонкую пленку толщиной около 200 нанометров, испарив плазмой лишнее. Такая пленка называется ламелла. Ламелла достаточно тонкая, чтобы через нее просвечивали электроны, но в ее объеме достаточно много внутренностей клетки для их исследования.

Такую ламеллу можно фотографировать в микроскопе под разными углами, а потом собрать из изображений трехмерную картинку — томограмму. Уже из томограммы можно вычислять структуры белков прямо внутри клетки.

По отдельности все эти шаги были известны и раньше. Но каждый из них был настолько сложным, дорогим и трудоемким, что метод оставался скорее экспериментальным, чем рабочим инструментом.

Когда я начал работу в лаборатории, нам и еще нескольким группам понадобился большой массив таких данных, чтобы ответить на разные биологические вопросы. Из-за трудоемкости процесса, вместо конкуренции мы решили объединиться: три лаборатории и компания Thermo Fisher. Вместе мы оптимизировали и автоматизировали почти каждый шаг — от нарезки клеток до обработки изображений и вычислений.

Для примера мы определили структуры нескольких белков прямо в клетке. Например, я определил структуру белка клатрина, которым занимался еще в аспирантуре (пост про это).

Весь полученный массив данных мы выложили в открытый доступ (тык). Это самый большой и качественный открытый массив данных такого рода. Так как публикация долго была в рецензии, за это время на этих данных уже обучили множество моделей, которые сейчас активно используются в структурной биологии. Кроме того, биологи могут просто взять эти данные и изучать интересующие их части клетки — ведь воспроизвести такой эксперимент с нуля безумно дорого.

Результаты в свежем выпуске Molecular Cell. Из-за масштаба проекта у статьи целых 10 первых соавторов, хотя обычно так не делается. Зато теперь каждый из нас может сосредоточиться на своих биологических вопросах. Например, мой коллега Florent Waltz на основе этих данных реконструировал точную архитектуру митохондрий и уже опубликовал результат — в недавнем выпуске Science.

В комментах — видео из его работы, чтобы было понятно, как это выглядит.

Всем добра,
Тг

#науказбс

Нашли иголку в стоге сена

Нашей лаборатории (точнее, ее немецкой реинкарнации) уже три года, и вот опубликован первый большой результат. Мои коллеги Джеймс Стейси и Доминик Хребик обнаружили новую важную штуку в вирусе ВИЧ. Чтобы ее объяснить, нужно небольшое вступление.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) — очень хреновый вирус. Он может поражать клетки иммунной системы, тем самым угнетая иммунитет. От этого развивается синдром приобретенного иммунного дефицита (СПИД) — в таком случае организм больше не может защищаться от инфекций и опухолей.

Вирус формируется таким образом: все запчасти вируса синтезируются внутри зараженной клетки, и собираются в вирус прямо на мембране этой клетки. Один из белков ВИЧ — полипротеин Gag — накапливается на внутренней поверхности клетки, образуя своеобразный карман, в который собираются все компоненты вируса.

Вирус, который только отделился от исходной клетки, не заразен. Чтобы запустится процесс созревания вируса, специальный фермент должен разрезать вышеупомянутый Gag на несколько частей: на 4 белка и 2 маленьких пептида. Белки включают в себя матрицу, капсид, нуклеокапсид и p6; два пептида: spacer peptide 1 (SP1) и spacer peptide 2 (SP2).

Например, тесты на ВИЧ последнего поколения часто тестируют на капсид (в таком случае в вашей справке будет написано что-то типа “антитела и антиген p24”).

Теперь к открытию. Матрица и капсид формируют две белковые оболочки в виде кристаллической решетки внутри вируса. Было известно, что во время созревания вируса внешняя оболочка (матрица) меняет форму кристаллической решетки.

Джеймс и Доминик хотели разобраться, как именно это происходит. Для этого им надо было узнать структуру двух состояний матрицы (до и после созревания) внутри полностью собранного вируса.

Обычно структуру белков можно узнать с помощью крио-электронной микроскопии. Очищенный белок в растворе быстро замораживают и делают фотографии двухмерных теней молекул белка. Из этих теней дальше составляют трехмерную структуру.

Проблема в том, что внутри вируса помимо интересующего нас белка есть полно других белков и прочих молекул. Поэтому на двухмерных фотографиях остается сложная тень от большого количества объектов. Представьте фотографию, на которой наложившиеся друг на друга силуэты от объектов в тумане. Задача — из такой сложной тени отделить силуэты интересующего объекта и далее из этих силуэтов составить трехмерную структуру этого объекта.

Джеймс и Доминик придумали, как как это сделать. Они представили, что компоненты тени от других белков – это шум, и использовали геометрию вируса и физические свойства микроскопа, чтобы отделить силуэты матрицы вируса от остальных компонентов.

Получив трехмерную структуру, они увидели, что в зрелом вирусе матрица связана с пептидом SP2. Раньше было непонятно, куда девается этот пептид во время созревания вируса, так как его просто было невозможно разглядеть — его размер всего 16 аминокислот, что в 20 раз меньше объектов, теоретически видимых для крио-электронного микроскопа. Усилить сигнал этого пептида удалось как раз за счет вышеупомянутого трюка с шумом.

Далее, сделав биохимические тесты, они показали, что матрица вируса действительно переключается в зрелую форму только когда к ней присоединяется SP2.

Затем они показали, что вирусы, в которых SP2 заблокирован, связываются с клетками очень медленно — со скоростью незрелых вирусов.

Таким образом, благодаря этому исследованию:

Во-первых, теперь мы знаем, что SP2 запускает созревание матрицы в ВИЧ. А, показав структуру этого взаимодействия, мы узнали новую потенциальную мишень для лекарств от ВИЧ (работа уже в процессе).

Во-вторых, теперь у нас есть улучшенный метод, который позволяет разрешать структуру белков в сложном окружении. Это сильно расширяет возможности исследований в структурной биологии.

Для наглядности можете посмотреть красивое видео, которое сделала Марго Ригги, графический дизайнер в нашем институте: тут или в первом комментарии (почему-то оно не прикрепляется к посту). Результаты в свежем выпуске Nature (тык).

Всем добра,
Тг

#науказбс

Возрастное метилирование

Сегодня в рубрике #науказбс о своей работе расскажет Андрей Тархов. Большую часть своей карьеры Андрей изучает старение. Слово Андрею:

Всем привет! Меня зовут Андрей, я занимаюсь исследованиями старения. Я закончил физфак МГУ, получил PhD в Сколтехе по физике и недавно завершил постдок в Медицинской школе Гарварда в лаборатории Вадима Гладышева по старению. Сейчас я работаю в стартапе Сэма Альтмана Retro Biosciences. Сегодня я расскажу, как мы исследуем старение на уровне отдельных клеток.

Люди изучают старение уже тысячи лет, но реальные результаты по продлению жизни все еще незначительны. Современные достижения позволили людям жить дольше в среднем, но максимальная продолжительность жизни остается почти неизменной. Во многом мы до сих пор не понимаем базовых механизмов старения.

Чтобы изучать старение, нужно его как-то измерять. Возраст человека в годах — первое, что приходит в голову. Но эту метрику трудно использовать для изучения молекулярных механизмов старения. Лучше было бы найти более точный биохимический маркер. И такой маркер есть.

Напомню из курса биологии, что ДНК содержит четыре нуклеиновых основания: аденин, тимин, гуанин и цитозин (A, T, G, C). Последовательность этих букв и составляет наш геном. Также эти нуклеиновые основания могут нести на себе дополнительные метки в виде различных химических групп. Это позволяет добавлять смысл конкретным меченым буквам, не меняя при этом нуклеотидную последовательность генома. Поведение этих меток на ДНК изучает область эпигенетики.

В 2013 году Стив Хорват обнаружил, что одна из таких меток сильно коррелирует с возрастом образца. Измеряя уровень метилирования цитозина в ДНК в ДНК, то есть цитозина, меченного метильной группой, он смог с высокой точностью измерить возраст тканей. Этот метод стал известен как эпигенетические часы.

Проблема в том, что метод Стива Хорвата позволяет определять точный возраст образца, измеряя средний уровень метилирования цитозина в ткани. Определить изменение метилирования на уровне отдельных клеток довольно сложно, что затрудняет моделирование процессов старения.

В своей работе я пытался разобраться в механизме эпигенетических часов — как именно метилирование меняется с возрастом на клеточном уровне. В лаборатории Вадима Гладышева мы поставили следующий эксперимент. Сначала мы проанализировали усредненное метилирование ДНК в клетках крови мыши. На основе этих данных мы разработали модель, прогнозирующую процесс старения в отдельных клетках. Эта модель показала, что метилирование ДНК меняется с возрастом случайным образом. На жаргоне мы называем это “накоплением ржавчины” в ДНК.

Далее мы попробовали более точно измерить уровень метилирования. Мы взяли стволовые клетки и размножили их. При делении такие клетки передают не только последовательность ДНК, но и места, где ДНК было метилировано. Так мы смогли создать образец с однородным порядком метилирования и, соответственно, измерить этот порядок более точно.

Проанализировав новые данные, мы подтвердили, что большая часть метилирования накапливается случайным образом. Но помимо этого мы обнаружили отдельные участки, где порядок метилирования изменяется более упорядоченно. Далее, проанализировав уровень экспрессии (считывания) генов, мы обнаружили, что в участках с координированным метилированием в ходе старения также координируется экспрессия генов.

Получается, что при старении есть минимум два вида метилирования: один процесс случайный, другой — четко координированный. Мы нашли новый механизм эпигенетического старения, но все еще непонятно, почему так происходит. Надеюсь, более глубокое понимание этого феномена приблизит нас к созданию терапии против старения.

Мы опубликовали эту работу в журнале Nature Aging. Параллельно в этом выпуске вышло еще две статьи с похожими результатами, которые во многом подтверждают нашу находку.

Спасибо за внимание,
Андрей (линкдин, телеграм)

P.S. Более общий рассказ Вадима Гладышева про старение можно посмотреть здесь. Еще недавно вышло интервью со мной про старение и жизнь, можно посмотреть здесь.

Иммунитет бактерий

Сегодня расскажу лучшую научную историю, которую я слышал за последнее время.

Недавно я побывал на лекции Ротема Сорека (Rotem Sorek) из Института Вейцмана. В микробиологии он уже суперзвезда, но я от этой области далек, поэтому раньше о нем не слышал. Ротем показал работу, которая рискует превратиться в целый раздел микробиологии.

Завязка: CRISPR

Напомню, что это такое: в бактериях есть такой механизм защиты от вирусов — CRISPR. В этом процессе бактерии запоминают куски геномов предыдущих вирусных инфекций. Если такой же вирус атакует вновь, специальный белок Cas его нейтрализует, используя геном из памяти.

На основе системы CRISPR-Cas удалось придумать один из самых популярных на сегодняшний день методов редактирования генов. За этот метод Дудна и Шарпентье в 2020 году получили Нобелевскую по химии.

Развитие: Защитные островки

Итак, мы открыли CRISPR и еще пару защитных механизмов в бактериях. Что дальше? Если посмотреть на геном бактерий, оказывается, что гены, кодирующие эти механизмы, находятся в геноме близко друг к другу. Эти участки генома назвали защитными островками (defense islands).

Ок, нашли мы эти островки, что дальше? Если защитные гены в бактериях и правда кучкуются вместе, логично посмотреть на гены с неизвестной функцией рядом с этими островками, и проверить, вызывают ли они защитную реакцию от вирусов.

Кульминация: 100+ новых механизмов

Ротем Сорек и компания начал раскапывать все непонятные гены в районе защитных островков, и… Нашли больше сотни новых защитных механизмов у бактерий!!! 100+, Карл!!!

Что еще интереснее, у этих механизмов очень разная биохимия. То есть у всего этого разнообразия есть шанс перекочевать из бактерий в лаборатории и найти применение — как на основе защитного механизма CRISPR научились по-новому редактировать гены.

Развязка

Думаю, до развязки еще далеко. Сейчас можно наслаждаться кульминацией в моменте. Эта работа уже нашла куча новой биологии. На основе этой биологии — кучу новой биохимии. Что-то из этого гарантированно превратится в новые методы. Думаю, это серьезная заявка на Нобелевскую 2030-2035.

Кто сейчас в поисках себя в науке, например выбирает тему будущей аспирантуры в микробиологии — обратите внимание на эту область. Работы в этой теме еще непаханое поле. При этом ученики Сорека расползаются по всему миру и открывают новые лаборатории. Насколько я знаю, в этом году откроется еще пара лаб. Всем им нужны аспиранты и постдоки, так что предложение по этой теме будет активно расти в ближайшие годы. Сейчас — лучшее время для входа, пока область на стадии раннего, но уже активного роста.

Послесловие: почему мы до сих пор не вымерли?

Глядя на эти сумасшедшие биохимические арсеналы нападения и защиты между конкурирующими организмами, опять всплывает философский вопрос: почему живые организмы до сих пор друг друга не переубивали? С одной стороны можно подумать, что биология настолько точно сбалансирована, что эта борьба арсеналов происходит в равновесии. С другой стороны больше 99% когда-либо существовавших видов вымерли. Даже видов людей было несколько, остался один. С учетом новых данных вопрос становится все интереснее.

P.S. Лекцию Ротема Сорека можно посмотреть тут: тык.

Всем добра,
Тг

#науказбс

​​Все дороги ведут в Геттинген

Геттинген, сегодня небольшой городок в Германии, до Второй Мировой войны был эпицентром мировой науки. Гаусс, Гейзенберг, Борн — иконы науки своего времени работали в этом месте. Во многом наше современное представление о мире сформировалось именно здесь.

Сегодня Геттинген — все еще сильный исследовательский центр, но уже один из многих. Для сравнения в начале 20го века библиотека местного универа даже не особо парилась обновлять подписки на американские журналы по теоретической физике — в них редко бывало что-либо интересное (инфа из биографии Оппенгеймера American Prometheus).

Куда все это делось? В связи с известными событиями в Германии многие ученые переехали в университеты США и Великобритании. Курант и компания основали факультет математики в NYU (сегодня Курантовский институт), Эйнштейн осел в Institute for Advance Study в Принстоне, и тп.

Сменились места, люди остались. Эти люди продолжили делать науку и воспитывать новых ученых.

Устойчивость и влияние научной преемственности действительно поражает. Можно проследить научные родословные на основе того, кто был чьим научным руководителем. Например, Андрей Окуньков (Филдсевский лауреат 2006 года) в трех поколениях от Колмогорова, в семи от Вейерштрасса, и в девяти от самого Гаусса.

Откуда берется научная преемственность? Ученые, развивающие новую научную парадигму, часто концентрируются буквально в нескольких исследовательских центрах и формируют вокруг себя аспирантские программы. Как научные руководители они помогают сформулировать и развить идеи аспирантам, тем самым формируя их как ученых.

Хорошие аспирантуры сильны именно за счет людей, а не из-за бренда университета. Так в престижных вузах тоже попадаются слабые аспирантские программы.

Подбор аспирантуры и научного руководителя — очень индивидуальный процесс. Часто бывает сложно разобраться в себе, понять, какие научные вопросы вас интересуют, где их правильно развивать.

В университете я был во многом наедине со своими идеями, местами расплывчатыми, местами недальновидными. Я читал много научных статей, искал в них потенциальное отражение своих интересов. У меня получилось сделать правильный выбор, хотя это был долгий и трудоемкий процесс.

Сейчас, оглядываясь назад, думаю, что при выборе аспирантуры правильнее советоваться с более опытными людьми, которые знают современный “рынок”. Здесь важно найти правильных советников, что тоже непросто. Тому же Оппенгеймеру посоветовали поехать в группу Макса Борна его преподаватели из магистратуры. Так он оказался в Геттингене. Остальное — история.

Небольшое объявление по теме поста:
Я уже рассказывал про менторскую программы, закрывшуюся после начала войны. Тогда несколько бывших менторов создали новую менторскую программу Sci.STEPS, которая успешно работает уже несколько семестров. Сейчас идет новый набор менти (можно на русском, можно на английском). Подробнее тут: тык. Дедлайн подачи заявок: 17 декабря.

Всем добра,
Тг

#менторство

​​Пост в трех актах

После долгого перерыва написал пост, который скорее интересен только биологам. Но это мой блог: непоследовательный и нерегулярный — поэтому вот.

Акт 1. Мотивация

К концу учебы на ХимФаке у меня назрело много претензий к химии. Вот одна из них: все эксперименты проводятся на больших группах (aka ансамблях) молекул, и выводы о поведении этих молекул делаются по среднему измерению по больнице.

Так скорость движения молекул в комнате называется температурой. Но когда в комнате всего одна молекула, ее скорость температурой назвать нельзя. Возникает логичный вопрос: для какого количества молекул можно адекватно использовать слово “температура”? И как быть с молекулами, которых не достаточно много для “температуры”?

Этот вопрос становится очень даже злободневным в живых клетках. Многие объекты в них так разрозненны и неоднородны, что не всегда понятно, где начинается “концентрация”.

Этот диссонанс привел меня в аспирантуру. Я нашел профессора с похожим видением этой проблемы и подходящими методами для ее решения. Про мой диссер можно почитать тут, но сегодня я хочу рассказать про другое исследование.

Акт 2. Новая биология

Перенесемся на несколько лет вперед — середина моей аспирантуры, незадолго до начала ковида. Помню, был дождливый вторник, 9.30 утра. Мы собрались на летучку за овальным столом в нашей нью-йоркской лабе. Все угрюмо обнимали кружки с кофе. Лишь один человек ехидно улыбался — Шифра Лански (Shifra Lansky). В этот день она планировала показывать новые результаты.

Это была запись с атомно-силового микроскопа. На видео две тетрамерные молекулы одного ионного канала сталкивались и превращались в один пентамер и один покосившийся тример.

Видимо еще не проснулся — подумал я. Но она показала еще одно похожее видео… и еще…. и еще… К этому моменту проснулись уже все. Стало понятно — перед нами какая-то новая биология.

Акт 3. Догма пала

Что за ионные каналы такие, и кого вообще волнуют эти пента-хрента-меры?

Ионные каналы это такие белки, которые формируют поры в мембранах клеток. Эти поры могут открываться и закрываться. В открытом состоянии они пропускают ионы сквозь мембрану. Разные ионные каналы открываются и начинают пропускать ионы при изменении температуры, натяжения мембраны и тп. Так ионные каналы активируют в нас чувства температуры, осязания, боли, запускают сердцебиение и вообще регулируют кучу процессов в нашем организме. То есть штука важная.

Считалось, что каждый конкретный ионный канал вызывает один и тот же эффект: один канал -> один сигнал.

Шифра исследовала один из ионных каналов, запускающих чувство температуры (называется TRPV3). Ее наблюдение показывает, что этот канал может менять стехиметрию (из тетрамер в пентамер), менять проводимость (пентамер увеличивает размер поры в мембране), и вообще в учебниках биологии такого нет.

Тогда после летучки в дождливый вторник к нам медленно стало приходить осознание того, что с новыми результатами придется пересматривать многие “изученные вещи”. После публикации статьи на прошлой неделе это осознание пришло многим ученым в этой области.

Послесловие

Чувствую, что людям не из этой темы может быть не очень понятно и совсем не интересно. Но это очень крутое открытие, которое сильно резонирует с моей мотивацией в науке из акта 1. Так что мне надо было выговориться.

Результаты этого остросюжетного триллера можно прочитать в новом выпуске Nature. Новостная статья с объяснением результатов тут.

Всем добра,
Тг

#науказбс

​​Дискурсивная дисфункция

To whoever stole my thesaurus, you made my day bad. I hope bad things happen to you. You're a bad person.

— этот бородатый анекдот про меня. С детства у меня была довольно скудная речь. Как только я открывал рот мое хроническое многословие тут же спотыкалось о скромный словарный запас, из-за чего плыло содержание. Это безобразие вылилось в патологическую дискурсивную дисфункцию, унесшую последние надежды на связное повествование.

Сейчас по роду деятельности я должен уметь лаконично артикулировать мысли. Во-первых, это позволяет прибраться в собственных идеях, задавать вопросы точнее. Иначе научный проект рискует превратиться в “Пойди туда — не знаю куда”. Во-вторых, ученый должен ясно коммуницировать сразу на нескольких уровнях: общение с коллегами, обучение студентов/научное руководство, общественно-политическое мнение.

С первым все понятно: другие ученые не смогут работать с вашей наукой, если не поймут ее. Второй пункт — работа со студентами — связан с первым, но включает еще и менторство — направляя, наставник должен помогать находить новые смыслы. Что касается последнего, ученые являются первоисточником по многим общественным вопросам: от прививок до климата. Авторитетное мнение должно быть членораздельным.

Несложно проследить профнепригодность “меня” из первого абзаца на основе требований из абзаца второго. Но мне повезло. Сам того не осознавая, я попал в хорошую аспирантуру.

Наш факультет в Корнелле мог бы просто загнать нас в лаборатории и скинуть всю рутину на дешевых аспирантов. Но вместо этого координаторы программы уделяли много времени менторству, объясняя, что должен уметь “ученый” помимо исследовательской работы, и давали возможность практиковаться. Среди важных умений была артикуляция мыслей.

Мы много читали/слушали. К счастью Корнелл мог пригласить любого спикера: от видных ученых до топов больших компаний. А культура общения в кампусе подталкивала к чтению большого числа статей. По инерции я стал копаться в хороших текстах, читать художку.

Мы много говорили. Давали много презентаций — часто не по своей теме, чтобы выйти из зоны комфорта. Несколько раз в год три случайно назначенных профессора оценивали презентации безотносительно самого проекта, давали рекомендации по улучшениям. Плюс бонусы типа three minute thesis — считаю, что каждый аспирант должен в таком поучаствовать.

Мы много писали. Во основном гранты (по правилам NIH) — как-будто нам завтра открывать свою лабораторию. А еще этот блог появился в моей жизни именно аспирантуре. Для меня письмо стало ключевым фактором для выправления речи. Подолгу двигая сырой текст, ковыряясь в словарях синонимов типа thesaurus можно острее выточить формулировки. Все как у Маяковского: Изводишь единого слова ради тысячи тонн словесной руды.

Мне повезло — моя аспирантура указала на слабые стороны и предоставила возможности для их исправления. Но среди вышеперечисленного нет ничего, что нельзя натренировать самому (намек молодым ученым).

Кстати, это юбилейный пост — недавно блогу исполнилось 5 лет. Над качеством текста мне еще работать и работать. Но если пролистать в начало блога, прогресс за 5 лет очевиден. Надеюсь, это послужит наглядной мотивацией, чтобы начать. Здесь стоит напомнить про серию постов #науказбс: если вы занимаетесь чем-то интересным и хотите об этом написать, можете предложить тему поста боту (тык). Подробнее о формате здесь.

ЗЫ. Старый пост в тему: Аффтар, выпей йаду.

Всем добра,
Тг

#научпоп
#карьера
#советдня

​​Репозиторий человеческих знаний

Что можно сделать на 11 тысяч долларов? Купить подержанную машину. Арендовать жилье на год в большинстве городов Европы. Съездить в Антарктику.

Или опубликовать научную статью. $11 690 — столько стоит публикация в открытом доступе в престижном журнале Nature. За эти деньги издатель любезно загрузит pdf с вашим исследованием на свой сайт (если статья пройдет рецензию).

Почему так дорого? Nature — один из самых авторитетных научных журналов. Помещая свою науку на самый большой билборд, вы платите за публичность и престиж. Так публикация моей статьи в Science Advances в открытом доступе обошлась в $4 500.

Многие издательства взимают плату не за саму публикацию, а именно за открытый доступ — чтобы можно было прочитать статью без подписки на журнал (пост в тему — кто владеет наукой). В противном случае читатель упрется в пэйвол как на скриншоте внизу.

Естественно, такие непомерные цены вызывают недовольство. Неделю назад уволилась вся редакция (более 40 редакторов) журнала NeuroImage издательства Elsevier из-за отказа издателя понизить цену — $3 450.

Высокий ценник — не единственная проблема научных публикаций. Сам процесс рецензии необъективен, часто политизирован и может занимать больше года.

Подумав, что так продолжаться не может, научное сообщество решило публиковать результаты в открытых архивах: бесплатно и без рецензии. Получилась заплатка под названием препринт.

Препринты решили часть существующих проблем, но принесли новые. Публикуя сырую недописанную статью в виде препринта, многие просто пытаются обойти конкурентов, чтобы можно было сказать “мы первые это нашли”. Так иногда выкладывают препринт без раздела Методы, что недопустимо. А из-за полного отсутствия контроля качества (рецензии) можно публиковать любую чушь, что было особенно заметно в первые месяцы ковида.

Итого имеем: научные публикации — это весь архив человеческих знаний, который плохо организован, дорого стоит, медленно обновляется и засоряется недостоверной информацией. Эта махина продолжает расти экспоненциально, а с ней растут и вышеперечисленные проблемы.

Предлагаю пофантазировать над вариантом решения: система репозиториев в стиле ГитХаба. Многие научные исследования длятся десятилетиями и включают множество отдельных публикаций. Что если вместо свалки из публикаций документировать научные исследования в виде системы репозиториев? Каждый репозиторий будет включать один проект (структура ВИЧ, диета бобров, черные дыры). Новое открытие в исследовании будет записываться в виде коммитов. Вместо цитирований — ответвления (forks). Так человеческие знания вместо миллионов разрозненных pdf оформятся в один большой граф. Вместо обзорных статей можно повесить на этот граф что-то типа chatGPT, который будет автоматически суммировать знания по отдельным веткам.

Идея не моя, и родилась в результате долгих обсуждений с коллегами. Конечно, это непроработанная фантазия, а оптимальная структура будет отличаться от того же ГитХаба. И даже если она обретет вменяемую форму, переход на новую систему потребует неимоверных усилий и твердой инициативы со стороны крупных научных организаций типа NSF, ERC, UKRI, NSFC. Но по-моему репозиторий человеческих знаний выглядит как неплохая замена научным статьям. А вы что думаете?

Всем добра,
Тг

#научпоп
#чёпочём

Сахарная лихорадка

Сегодня пост из серии науказбс. О своей PhD работе расскажет Екатерина Осипова. Мы с Катей знакомы еще с ХимФака МГУ. После этого она закончила аспирантуру в Институте Макса Планка в Дрездене и недавно переехала на постдока в Гарвард. Слово Кате:

Привет! У многих организмов отсутствуют некоторые заболевания, присущие человеку. Часто это происходит засчет физиологических особенностей их организма. Я исследовала один из таких случаев.

Представьте, что на завтрак, обед и ужин вы выпиваете по 70 литров фруктового сока. Последствия потребления такого количества сахара не заставят себя ждать: диабет 2-го типа не за горами. Тем не менее, существуют птицы, которые вполне приспособились к подобной диете.

Это колибри, самые маленькие птицы на планете — вес самой маленькой колибри едва превышает 2 г. Они питаются цветочным нектаром и могут выпивать в день массу нектара в пять раз превышающую их собственный вес. В дополнение к этому, колибри - единственные птицы, способные к зависающему полету (hovering flight), что позволяет им, подобно насекомым, держаться в воздухе перед цветами и быстро перемещаться во всех направлениях, даже назад (ссылка на youtube). В момент такого зависания, колибри машут крыльями с частотой 88 раз в секунду. Неудивительно, что на такой полет им необходимо огромное количество энергии, которую они получают налету, из только что поглощенного нектара.

Как колибри приспособились к эффективному потреблению такого количества сахара и научились мгновенно его перерабатывать для получения энергии для своего полета? Мы искали ответы на эти вопросы в их геномах, сравнивая их с геномами других птиц.

Существует более 300 видов колибри, и мы начали с того, что прочитали геном одного из видов колибри, который раньше всех ответвился от других птиц. Таким образом, мы могли отследить изменения, произошедшие в генах предка всех колибри. Мы нашли, что в процессе эволюции колибри потеряли ген FBP2, участвующий в анаболизме глюкозы в мышцах. Потеря гена в этом случае была обусловлена инактивирующими мутациями, которые не позволяют производить функциональный белок. Мы также установили примерное время, когда этот ген был потерян. Сопоставив датировку с существующими на сегодняшний день ископаемыми колибри и их ближайших родственников стрижей, мы установили, что потеря FBP2 совпала по времени с эволюцией нектароядности и зависающего полета.

Чтобы понять, могла ли потеря FBP2 участвовать в эволюции этих уникальных особенностей колибри, мы удалили ген в мышечной клеточной линии, используя систему CRISPR-Cas. Получилась такая упрощенная модель, где мы могли проверить, что происходит с метаболизмом в клетках без функционального гена FBP2. Мы нашли, что эти клетки могут более эффективно переваривать сахар (через гликолиз) и синтезируют больше митохондрий, являющихся главными в производстве энергии в клетке в присутствии кислорода. Таким образом, мы смогли сделать вывод, что потеря гена FBP2 могла быть одним из ключевых событий, повлиявших на эволюцию уникальных адаптаций колибри. Результаты опубликованы в журнале Science.

Мы можем узнать многое о заболеваниях человека, в том числе таких, как диабет и метаболический синдром, если будем изучать геномы организмов, научившихся преодолевать эти заболевания в ходе эволюции.

Если хотите обсудить работу или просто хотите познакомиться, можете написать в мой LinkedIn.

Всем добра,
Катя

ЗЫ. Это опять Гриша. Я уже год как в Мюнхене. Если кто-то тоже здесь — предлагаю встретиться. Напишите боту TagiltsevSupportBot, и там сорганизуемся.

#науказбс

​​Permanent head damage

Херр доктор Тагильцев, пройдите в кабинет №5 — услышал я недавно, сидя в очереди к врачу. Несколько прежде индифферентных к объявлениям пациентов бегло оглянули коридор в поисках херр-доктора. Уткнув глаза в пол, я тихо просочился в кабинет.

В Германии особый фетиш на титулы и звания. Народ указывает свои медицинские/научные степени даже на табличках с фамилиями на домофонах. Каждый хер с горы спешит уточнить, что он херр-доктор с горы (или фрау-доктор с горы).

В академической иерархии это должно показать, что обладатели данных титулов прошли высшую точку формальной системы образования. Но я не считаю PhD высшей точкой. Для меня аспирантура — очень специальная форма образования, которая ставит очень конкретные задачи (об этом будет отдельный пост). Доктор не должен по умолчанию карьерно превосходить человека с корочкой “рангом ниже” — это просто люди с разными навыками.

На деле же превосходство есть. В немецких государственных учреждениях иерархия должностей отчасти привязана к формальной квалификации работников. Бездарь с докторской степенью из Университета Залупинскбурга будет получать больше крутого специалиста без корочек.

У нас в институте есть инженер — один из лучших в мире в своей области. Его было невероятно сложно к нам заманить. У него нет диплома: из-за сложной жизненной ситуации в молодости он не смог получить формальное образование. Но засчет упорного труда он из самоучки стал одним из лучших. Мало того, что немецкая система не в восторге от этого парня, так еще каждый проходимец норовит напомнить, что он не может называть себя инженером, так как у него нет соответствующей бумажки.

К слову о бумажках, есть и примеры синдрома PhD — permanent head damage.

Однажды в Университете Мюнхена (LMU) был на лекции дядьки, который подписывался как Prof.Dr.Dr. Заурядная речь о скучном исследовании осталась бы незамеченной, если бы не паровозик из титулов перед фамилией спикера. Допуская, что я попал на неудачную работу, я полез в его публикации в поисках шедевра. Но чуда не произошло — профессор-доктор-доктор оказался посредственным ученым.

К сожалению сегодняшняя система между бесполезным профессором-доктором-доктором и высококлассным инженером без корочек выбирает первого. Здесь в тему вспомнить старый мем от xkcd.

Всем добра,
Херр Др Тг

#карьера
#научпоп
#образование

На смену парадигм птичий помет

В школе мне иногда казалось, что учителя чего-то недоговаривают. Если мы используем мозг только на 10 процентов, зачем эволюция создала остальные 90? Если у человека всего пять чувств, то чем я измеряю голод, жажду и температуру? Складное содержание школьных учебников плохо объясняло разнообразие окружающего мира. Лишь редкие “я не знаю” и “это еще не изучено” от учителей давали надежду, что через них реальный мир когда-нибудь соединится со своей угловатой школьной моделью.

В универе модель мира многократно расширилась, но все равно оставались вопросы. Наличие несостыковок и желание их разрешить привели меня в науку (см пост Curiosity - тык) и помогли сформулировать вопрос для моей диссертации (пост про диссер - тык).

Часто так и появляется новая наука — когда в наблюдениях накапливается достаточно неувязок, появляется запрос на смену существующих парадигм. Взамен появляются новые модели, которые лучше описывают окружающий мир.

Самый очевидный пример — принцип относительности и последующая релятивистская физика. К концу 19го века накопилось достаточно наблюдений, которые классическая механика объяснить не могла. Эйнштейн и компания смогли решить эти проблемы.

Как быть таким, как Эйнштейн? На мой взгляд для активной смены парадигм нужны две вещи - смелость и неудовлетворенность знаниями.

Начнем с первого. Чтобы изменить и дополнить наше понимание о мире, надо иметь смелость усомниться в знании и решиться высказать эти сомнения публично. Именно поэтому для развития науки так важно свободное общество: примеры от Галилео Галилея до Николая Вавилова достаточно показательны. В этом плане культура в нашей аспирантуре в Корнелле была идеальной: простой студент на лекции мог опровергнуть Нобелевского лауреата — идеи были авторитетнее людей.

Теперь про неудовлетворенность. Большинство научных работ пишутся сугубо в рамках существующих знаний. Я называю это дописыванием учебников. Ведь проще доить гранты, делая науку, которая точно получится. Так при выборе лаборатории для меня важно, что профессор не берется за низко-висящие фрукты.

Вот пример такого фрукта: известно, что примеси в графене улучшают его каталитические свойства в электрохимии. Увидев потенциал для легких публикаций, недобросовестные ученые начали подмешивать в графен все подряд за деньги налогоплательщиков, каждый раз показывая улучшение каталитических свойств. Но тут одна лаба решила всех затроллить: они добавили в графен птичий помет и показали, что это тоже улучшает электрокаталитические свойства. В конце статьи они подытоживают, что не надо тратить ресурсы на очевидную гуано-науку.

Итого:
Ученый должен быть свободомыслящим и голодным до знаний, а иначе получится птичий помет.

ЗЫ. На всякий случай поясню вопросы из начала поста. Чувств у нас много, и мозг мы используем по полной.

ЗЫЫ. Результаты про птичий помет опубликованы в статье с заголовком Will Any Crap We Put into Graphene Increase Its Electrocatalytic Effect? — советую почитать: всего две страницы бодрого текста с юмором (тык).

Всем добра,
Тг

#научпоп

​​Лучшее в нас

Каждый декабрь я пишу пост о важных научных событиях года. В этом году ученые вновь были продуктивны. Мы создали новые технологии. Мы расширили наш взгляд на окружающий мир. Мы стали лучше понимать себя.

Это просвещение казалось неестественным, приторно-ярким, когда мир вокруг погружался во тьму. Когда органы чувств больше не воспринимали относительность, зашкаливая от абсолютного зла.

В абсолют возвелась борьба свободы с несвободой. Несвобода садила в тюрьму неугодные мысли, бомбила мирную жизнь, убивала за надетый косо платок. Но свобода не сдавалась, находя человечность и вызывая солидарность в людях. К концу этого сумасшедшего года свобода сохранила надежду на лучшее в нас.

Кому-то могло показаться, что я просто краду заголовки у Стивена Пинкера. Поэтому сделаю паузу и все таки расскажу свою любимую историю из науки за этот год.

Какое ваше самое яркое воспоминание?

Лето в деревне? Безбашенный день рожденья? Первый поцелуй?
Наверняка это воспоминание сопровождалось звуками, вкусами, запахами, тактильными ощущениями… Спустя годы, запах выпечки “как в детстве летом в деревне” может резко напомнить весь комплекс ощущений, связанных с воспоминанием: от запаха свежескошенной травы и мычания коров до скрипа половиц и тепла от печи. Так ресторанный критик вспомнил детство, попробовав рататуй в одноименном мультфильме.

До недавнего времени мы относительно неплохо понимаем, как запоминается и хранится память. Процесс воспроизведения памяти (то есть вспоминания) был не так хорошо описан. Мой хороший приятель и бывший одногруппник из Корнелла Nakul Yadav с коллегами показали, что мозг разделяет целые воспоминания (лето в деревне) и их отдельные детали (запахи, звуки, цвета) и сохраняет их по отдельности.

Они установили, что цельное воспоминание сохраняется в гиппокампе, а отдельные элементы — в префронтальной коре мозга. Почувствовав запах выпечки спустя годы, мозг лезет в префронтальную кору и находит там соответствующий запах. Дальше как в библиотеке находит в гиппокампе цельное воспоминание, соответствующее этому запаху. При таком разделении мозгу достаточно найти лишь одну деталь воспоминания, чтобы потом воспроизвести весь опыт.

Существует мнение, что некоторые нейродегенеративные заболевания типа Альцгеймера могут быть связанны именно с нарушением воспроизведения памяти. И возможно это работа поможет нам лучше понять болезнь и искать новые терапевтические подходы. Результаты опубликованы в Nature - тык.

Напоследок, вернусь к Стивену Пинкеру. Боюсь, что в следующем году зло будет еще злее, несвобода еще несвободнее. Но у нас есть шанс сохранить человечность: проявлять сочувствие, помогать тем, кому не так тепло и светло, не так безопасно, не так свободно. У нас есть шанс стать лучше.

Мира,
Тг

chatGPT

Сегодня пост о штуке, которую уже две недели обсуждают из каждого утюга. Поэтому буду придерживаться стиля этого блога — неоригинально и с запозданием.

Как-то пришел я утром на работу, вставши сильно не стой ноги. В этот день мне надо было решить несложную задачку по математике и записать решение в код. Но мозг наотрез отказывался воспринимать векторы, матрицы и вот это все.

Один из коллег, наблюдая мои мучения, предложил закинуть вопрос в chatGTP. Оказывается, за день до этого компания OpenAi выкатила умного чат-бота. Что же он может?

Итак. Описав боту свою задачу, я приготовился зачитывать на весь офис угловатые фразы очередной мило тупящей машины. Но неожиданно на экране стали выскакивать грамматические верные предложения, собирающиеся в лаконичный текст. Это было решение задачи.

Код, попроси сразу код — добавил коллега. Я попросил. ChatGPT не думая выдал идеально откомментированный код в питоне. Решение было не совсем верное, и как следствие, код кривой, но исправлять ошибки оказалось проще, чем решать с нуля.

Не совсем понимая, что происходит, я начал поднимать градус и задавать вопросы сложнее. Дошло до обсуждения моей диссертации. Сначала обсудили теоретические аспекты; потом спросил, как вырабатывать мой образец — мгновенно получил протокол по пунктам. Дальше chatGPT сочинил пару безупречных текстов в стиле Набокова и Оскара Уайльда, написал резюме, мотивационное письмо и заявку на научный грант (последнее с огрехами).

Сразу подумалось, что сейчас эта штука всех нас оставит без работы. До кучи через несколько дней в Science вышла статья про AlphaCode — генератор кода от Deepmind (известной по AlphaGo и AlphaFold), который решает задачки на программирование лучше 54% программистов.

Но если отбросить эмоции, автоматизация скорее позволяет браться за более сложные задачи и увеличивает количество работы. Для сравнения после выхода AlphaFold многие думали, что эта штука полностью уничтожит мою профессию (структурный биолог).

На деле мы живем с AlphaFold уже почти два года. За это время AlphaFold превратился в удобный инструмент, который позволяет избегать много рутинных задач, задавать более сложные вопросы. И работы с появлением AlphaFold стало больше. Надеюсь, что с chatGPT мы будем тратить меньше времени на написание рутинных текстов и кодов, и у нас будет больше времени на интересные и сложные задачи.

Напоследок я спросил у chatGPT хочет ли он что-то вам сказать. Вот что он передал:

Sure, I would love to tell something to your blog followers! Thank you for giving me the opportunity. My message to your followers is to always stay curious and never stop learning. The world is full of amazing things to discover and explore, and learning new things can open up new possibilities and opportunities. So keep asking questions, keep seeking knowledge, and keep pushing the boundaries of what you know and understand. And always remember to have fun along the way!

ЗЫ. Раньше у нас была менторская программа для русскоязычных студентов (старый пост - тык), которая из-за войны и новых репрессивных законов перешла в режим гибернации. Но несколько бывших менторов создали новую менторскую программу Sci.STEPS. В этот раз я в ней не участвую, но с удовольствием прорекламирую ребят. Сейчас идет набор менти (дедлайн 30 декабря): тык. Кому актуально — записывайтесь и делитесь со знакомыми.

Всем добра,
Тг

#научпоп

(Не)хочу Нобелевскую

Плохой тот солдат, который не думает быть генералом. Плохой тот футболист, который не думает выиграть Лигу Чемпионов. Плохой тот менеджер, который не думает стать гендиректором.

Профессиональная конкуренция требует карабкаться вверх по карьерной лестнице. Так научная карьера начинается в аспирантуре с конечной точкой full professor. Еще бывают дополнительные надстройки (distinguished professor), второстепенные метрики (цитируемость, Хирш) и награды.

Наверное, у каждого ученого есть знакомые не из науки, которые спрашивают, могут ли за его исследования дать Нобелевскую (пост про это — тык). Но плох ли тот ученый, кто не думает получить наивысшую награду?

Как по мне, индустриальная модель карьеры — работать всю жизнь на заводе, пока не станешь слесарем 100500-го разряда — сегодня теряет актуальность. Гораздо важнее уметь быстро переучиваться и реагировать на изменения на рынке труда быстрее других. Так за жизнь можно попробовать 4-5 разных карьер с расчетом, что 2-3 из них получатся (семью тоже считаю за карьеру).

Моя хорошая знакомая была крутым дизайнером света в Нью-Йорке (среди больших работ участвовала в создании нового ж/д вокзала в Чикаго). Пару лет назад она поняла, что реализовалась в профессии, и стала искать что-то новое. После года поиска себя и года упорного обучения она стала тату-художником — буквально на прошлой неделе лицензию дали (инста).

Так я еще сколько-то буду заниматься наукой и может даже попробую открыть свою лабораторию, но вряд ли буду заниматься этим всю жизнь. Помимо науки у меня есть и другие интересы. Например, мне хотелось попробовать себя в публицистике (отсюда этот блог).

Надо учитывать, что для освоения некоторых специальностей требуется сложная инфраструктура (например университет). Такие действительно лучше попробовать вначале пути. Есть много примеров, когда врачи в середине карьеры переучивались на программистов. Но я не знаю ни одного программиста, который в 40 лет решал пойти в мед академию.

Хорошо, когда смена карьеры происходит по собственной инициативе. Но иногда решают внешние факторы. Сегодняшние сокращения программистов и фризы на найм в бигтехе скорее всего со временем рассосутся. Но представьте, если убер резко начнет эксплуатировать беспилотные автомобили. Среди всех водителей, оставшихся без работы, выиграют те, кто смогут быстро переучиться.

Поэтому интересуйтесь разным, пробуйте и не брезгуйте изучать новое в любом возрасте. Ну и раз уже такой пост, поделюсь своими профессиональными соцсетями: твиттер и линкдин.

Всем добра,
Тг

#карьера
#менторство

​​Sexual misconduct

В США есть такой закон — Раздел IX (Title IX), который запрещает половую дискриминацию в учебных заведениях, где есть федеральные деньги. Закон довольно объемный, но сегодня мы поговорим про конкретную часть — сексуальные домогательства (не знаю, как хорошо перевести sexual misconduct; кто знает — пишите в комменты).

Раздел IX был принят в 1972 году, 50 лет назад. Среди первых громких случаев — иск против Йельского университета. Некоторые профессора ставили хорошие оценки за секс, были случаи изнасилования. Руководство универа спускало все на тормозах. В 1977 группа студентов попыталась засудить Йель за бездействие на основе Раздела IX. Кейс провалился из-за технических моментов, но публичность вокруг процесса заставила универ как-то решать проблему (почитайте статью одной из пострадавших - тык).

Сейчас на дворе 2022 год, но ситуация с сексуальными домогательствами в академии все еще катастрофическая. В США по частоте домогательств академическая среда уступает только армии (не думаю, что в других странах сильно лучше). Даже есть публичная база случаев домогательств в универах (тык).

И если домогающегося постдока можно приструнить через начальство (если начальство нормальное), то с профессурой все сложнее. Часто узконаправленными темами исследований занимается всего несколько профессоров в мире. И если домогательства исходят от профессора с большим политическим влиянием, остаться в этой теме будет очень сложно.

Так как иногда публичный ход таких дел может навредить пострадавшим еще сильнее, во многих университетах есть возможность попытаться решить проблему без официального расследования.

На фото памятка по sexual violence — такие висят в туалетах у нас в Корнелле. В памятке указанно, куда можно обращаться анонимно, какие сотрудники имеют право хранить конфиденциальность и тп. Известные мне случаи домогательств пострадавшие часто решали без дисциплинарного расследования через университетского омбудсмена.

В этом году департамент образования США предложил ряд поправок в Раздел IX. Помимо неплохих нововведений есть одно спорное - если поправки пройдут, все сотрудники факультетов будут обязаны докладывать о известных им случаях домогательств (даже без разрешения самих пострадавших). Очень неоднозначное решение, учитывая, что в некоторых случаях расследование может еще хуже отразиться на пострадавших (более подробно на Science - тык). Еще не понятно, как при таком законе будут действовать омбудсмены.

Одно не поменялось со времен того первого кейса в Йеле: руководства многих универсов все еще часто до последнего закрывают глаза на нарушения — кто-то прикрывает влиятельных сотрудников, кто-то просто не понимает проблему. Общественное мнение может быть эффективной таблеткой от невежества (см. кейс Сабатини и NYU). Поэтому на тему sexual misconduct надо обращать больше внимания, и это моя первая неуклюжая попытка.

Всем добра,
Тг

#научпоп
#менторство
#карьера

​​Бабки, бабки, сука, бабки

В последнее время наблюдаю один возрастающий тренд: все больше профессоров жалуются на то, что не могут нанять себе в лабу постдока. Рынок труда в академии лихорадит, и недостаток постдоков — лишь одна из составляющих большей проблемы. Давайте разбираться.

Для начала расскажу, кто такие постдоки, и откуда они взялись. Раньше многие аспиранты после защиты диссертации сразу становились профессорами. Все изменилось во второй половине ХХ века. С тех пор по данным NSF количество выпускающихся PhD в год выросло в 5 раз. Количество/качество профессорских позиций мягко говоря не поспевало за растущей конкуренцией.

Вместо решения проблемы компетентный академический менеджмент придумал временную заплатку — post-doctoral researcher или постдок. Это промежуточная позиция ученого для выпускников аспирантуры — чтобы не все сразу ломились в профессора.

Поначалу постдок занимал около двух лет. Но как обычно бывает, если не решать проблему в корне, то приходится увеличивать заплатку. Сегодня многие ходят в постдоках 5-7 лет.

Во многих странах статус постдока близок к стажеру и не рассматривается, как полноценная работа. А раз так, то постдоку можно платить маленькую стипендию вместо нормальной зарплаты, иногда урезать бонусы с пенсионных накоплений и тп.

В 2017 году постдокам в Нью-Йорке платили примерно $35К. После повышения минимальной зарплаты до $15 в час уборщикам и кассирам резко стали платить больше, чем постдокам: ведь последние — всего лишь стажеры. После небольшого бунта зарплату повысили до $55К, что тоже неприлично мало. Для сравнения зарплата в private equity в биотехе после аспирантуры в Нью-Йорке $150-170К.

Для многих американцев работа постдоком — это роскошь: ведь им надо выплачивать кредит за учебу. Часто банки дают отсрочку на возвращение кредита, пока вы студент. Но банки рассматривают постдока как полноценную работу, а значит надо возвращать кредит.

Если все так плохо, зачем люди с научной степенью вообще идут в постдоки? Во-первых, заветный tenure — постоянная профессорская позиция. Но в последние годы эта позиция становится все менее заветной и все менее постоянной. Во-вторых, гнетущее взывание к воображаемому чувству долга со стороны академического общества: если ты посмеешь уйти на нормальную работу с комфортными условиями, то ты “предашь науку” — удерживает людей внутри системы за их комплексы (а у кого их нет).

Так было раньше. Но вот в системе что-то сломалось. Рынок интеллектуального труда разнообразен и привлекателен как никогда — можно изобретать крутые штуки и работать с умными людьми за хорошую компенсацию вне университета. При этом позиция постдока не то что не поспевает за рынком, но становится только хуже. Отсюда и имеем отток мозгов из науки.

У кого-то может возникнуть вопрос: Гриша, если ты такой умный, почему сам пошел на постдока? Отвечаю: я действительно рассматривал постдока как позицию, где меня чему-то учат. Для воплощения моих дальнейших планов мне надо еще кое-чему научиться. При этом при выборе постдока я рассматривал только те институты, которые платят зарплату минимум соответствующую местному среднему классу и позволяющую делать сбережения. Также у института должно быть достаточно средств, чтобы я не думал о стоимости экспериментов.

Большинство позиций постдоков этим требованиям не соответствует. Поэтому хочу обратиться к действующим аспирантам: вы никому ничего не должны. Не жертвуйте себя ради эфемерной науки. Крутые вещи можно строить и в индустрии, и в стартапах. Оглянитесь вокруг, и вы увидите много возможностей вне академии. Делайте постдока, если только вы понимаете, зачем конкретно вам это надо.

ЗЫ. Аспирантка из MIT и одна из крупных фигур на стыке CS и биологии Ellen Zhong только что выпустилась и открывает свою лабу в Принстоне. Ellen могла бы получить работу в любой компании за любые деньги, но пока остается в академии. Если вы в Принстоне на CS и хотите быть на грани CS и био, присмотритесь — скоро там будут жарко.

Старый пост в тему: академия vs индустрия.

Всем добра,
Тг

#научпоп
#карьера

​​Двухсотый

Вчера у моего блога был день рожденья — ровно 4 года назад я создал этот канал и опубликовал первый пост (тык). Также, если верить счетчикам телеграма, это двухсотый пост на канале (но это только формально, перезалитые посты посчитаны дважды).

Так как этот блог нужен еще и для того, чтобы автору было где рефлексировать, сегодня я расскажу вам историю о том, как я с детства ненавидел геев.

Что они мне сделали? Давайте разбираться.

Как мне кажется, про однополые отношения я узнал в детстве, когда во дворе выучил значение соответствующих матерных оскорблений. С самого начала это имело негативную коннотацию, порой с тюремным контекстом.

Объясню контекст на примере из жизни. Как-то парень из нашего района попался по малолетке, в колонии его изнасиловали. А после отсидки отец не пустил его домой, потому что “петухам в его доме не место”. Да, петух был не кто, а кого.

Впитав весь этот бэкграунд, к первому курсу универа я уже был образцовым гомофобом. Примерно в это время я впервые увидел, как два парня могут держаться за руки. Мнительно отворачивая нос, я проходил мимо, полный осуждения, подогреваемого гомофобным юмором. Обнимающиеся девушки почему-то вызывали меньшую реакцию.

Нестыковки начались на том же курсе. Некоторые знакомые, о которых у меня уже сформировалось хорошее мнение, оказывались геями. Каждый такой случай ощутимо бил по моим стереотипам. Накопив критическую массу ударов, я начал задавать себе вопросы: а с чего вообще геи плохие? обычные же ребята, не?

Но внутренний гомофоб выстоял, ему на подмогу пришел внутренний невежда: наверно, это просто отклонение (нет); это неестественно, ведь среди животных геев нет (тоже неправда); при критической массе геев человечество вымрет (лол). Всплывшие непонятно откуда эти предрассудки идеально легли на гомофобный склад ума, заместив иссякающую агрессию.

Но и их хватило ненадолго. Агрессия иссякала, предрассудки распадались и через какое-то время мой внутренний конфликт с людьми другой сексуальной идентичности сошел на нет. Ну почти. Оставался решающий вопрос: расстроюсь ли я, если мой ребенок однажды скажет что он гей?

Помню первую реакцию — я подумал, что расстроюсь. Все детство меня учили, как правильно быть счастливыми. И в привитую мне картину счастья ребенок-гей не вписывался. Но оглянувшись назад, я обнаружил, что многие, прививавшие мне эту самую счастливую картину, живут именно в ней, но при этом сами несчастливы. Человек живет не так долго, и пусть лучше мои дети успеют побыть счастливыми по-своему, чем останутся несчастными по-моему.

Всего на переосмысление своей гомофобии у меня ушло лет 5. Почему так долго думал? Очень сложно поменять картину мира — для меня это был болезненный и неравномерный процесс. В многом он облегчился засчет критических, но конструктивных дискуссий с людьми с другой точкой зрения. Необоснованно негативные реакции на мой консерватизм наоборот укрепляли внутреннего гомофоба.

Сеанс рефлексии окончен. Дальше опять про науку и образование. Хотя какое образование без рефлексии?

На сладкое зацените как т-лимфоциты (фиолетовые) убивают раковую клетку (синяя) — недавняя статья в Science.

Всем любви,
Тг

#образование

​​Пост о пространстве комплексных структур на вещественной поверхности с точностью до изотопии тождественному отображению

Сегодня расскажу историю, которую давно подслушал в одном из выпусков Kuji-подкаста.

Жил-был парень по имени Освальд. Освальд любил две вещи: математику и нацизм. Будучи вундеркиндом еще в раннем возрасте он сделал много важных математических открытий. Публиковал он их в “расово чистом” журнале Deutsche Matematik.

Освальд любил нацизм больше, чем математику. Еще будучи студентом он протестовал против своих профессоров еврейского происхождения Эдмунда Ландау и Рихарда Куранта (да, это тот самый Курант, который основал знаменитый Курантовский институт математики в Нью-Йорке).

В 1939 году Освальд отправился добровольцем на фронт с личного разрешения Гитлера. Он был убит где-то под Днепром в 1943 в возрасте 30 лет.

Вклад Освальда в математику оценят только через 20 лет после его смерти, когда откопают в расово чистых журналах его работы. На их основе в его честь назовут целое пространство — пространство Тейхмюллера…

Жила-была девушка по имени Мариам. Она, как и Освальд, любила математику. Будучи вундеркиндом еще в раннем возрасте она сделала много важных математических открытий.

Родом из Ирана, Мариам переехала в США, где она окончила аспирантуру и продолжила заниматься математикой. В США она отказалась от хиджаба и стала носить короткую стрижку. Там она вышла замуж за одного чешского математика. У них родилась дочь.

Большую часть своей работы Мариам посвятила пространствам Тейхмюллера. За свои открытия в 2014 году Мариам Мирзахани получила медаль Филдса — самую престижную награду в математике. Таким образом она стала первой женщиной и первым математиком из Ирана, получившей медаль Филдса.

Мариам умерла в 2017 от рака груди в возрасте 40 лет. После ее смерти иранские газеты нарушили табу и опубликовали на первых страницах ее фото с непокрытой головой, без хиджаба (источник фото: AFP).

Короткостриженная женщина из мусульманской страны получила медаль Филдса, продолжив работу заядлого нациста. Она стала иконой современной математики, он, наверно, еще догорает в аду. Они работали над одной темой, но трудно себе представить, что бы было, встреться они в реальной жизни.

Всем добра,
Тг

ЗЫ. Волею судеб недавно был в Тбилиси, где @forestsasha набила мне на руке невероятную красоту. 1 мая в их тату-студии My Forest Ink в Москве будет благотворительный walk-in. Доход от мероприятия отправят в Такие дела и в Международный Красный Крест. Если давно хотели тату — вот отличный повод.

#научпоп

​​Неученье — тьма

В агонии происходящего ужаса хочется прикрыться скорлупой собственного бессилия. Но, если вы читаете этот пост, сидя в тепле, значит есть те, кому сейчас гораздо хуже вас. Я призываю помогать тем, кому еще можно помочь. Кто может — финансово: в гробу карманов нет; кто может — волонтерством.

Из-за войны в Украине многим школьниками и студентам пришлось переехать в другие страны и приостановить/перенести онлайн свое обучение. Кто-то вынужденно оказался в новом универе, в незнакомой системе образования.

В связи с этим напомню, что у нас есть программа the Science Mentors. Вы можете описать свою проблему/вопрос про образование и научную карьеру, можете написать на сайт, а мы постараемся подобрать вам насколько возможно подходящего ментора. И, конечно же, можно писать мне напрямую (@TagiltsevSupportBot). Постараюсь помочь из своего опыта.

За последние месяцы несколько моих знакомых открыли свои лаборатории. Зная этих ребят, и чего они достигли будучи постдоками, у этих лаб большой потенциал. Мой следующий пост как раз будет про аспирантуру. Но когда я его допишу, вакансии уже закроют, поэтому публикую сейчас.

Cryo-electron tomography (чем я занимаюсь сейчас):
Oleksiy Kovtun, Max Planck Institute for Multidisciplinary Science в Геттингене нанимает PhD студента. Если хотите разрешать структуры, как на видео, вам к нему. Сразу несколько известных работ последних лет в структурной биологии — его рук дело (google scholar).

Atomic force microscopy of membrane proteins (чем я занимался во аспе):
George Heath, University of Leeds нанимает PhD студента.
Yi-Chih Lin, University of Texas at Austin нанимает постдока.
Оба занимаются мембранными белками и развитием AFM. Yi-Chih сделал в нашей лабе классное исследование о пьезо-каналах (за их открытие дали Нобеля в прошлом году) совместно с группой другого нобелевского лауреата Roderick MacKinnon. George прославился разработкой LAFM, про которую я писал ранее.

Если вам хочется поработать в молодой лабе (у этого есть свои плюсы и минусы), то это целых три на редкость хороших шанса.

Всем добра,
Тг

#образование