В КФУ им. В.И. Вернадского в рамках реализации Программы развития университета на 2015 – 2024 гг. началась реализация междисциплинарного образовательного проекта «Разработка новой междисциплинарной модульной магистерской программы «Биотехнология, биохимия и биоинформатика». Инициатором и куратором проекта стал проректор по академической и административной политике КФУ доктор химических наук Владимир Курьянов.
– Пришел, обучил, победил – девиз XXI века
– Благодатная почва для этого процесса была подготовлена ровно год назад ведущими учеными России на заседании Совета при Президенте по науке и образованию под председательством Владимира Путина, – рассказал Владимир Курьянов.- Там было в частности провозглашено, что «вся система в мире против междисциплинарных исследований. Та страна, которая первой это поймет и перестроит свою систему в области междисциплинарных исследований, «выиграет XXI век». И мы начали это делать на университетском уровне, поскольку это того стоит. Ведь реализация этого проекта позволит создать научно-производственную и материально-техническую базы для открытия новых междисциплинарных магистерских программ, среди которых следует выделить такие как, «Биохимия, молекулярная биология и молекулярная генетика», «Фундаментальная биотехнология», «Биотехнология культивирования гидробионтов» и «Биоинженерия и биоинформатика».
– Такие междисциплинарные модульные магистерские программы в других вузах России уже есть? – поинтересовались мы у руководителя проекта, доцента кафедры ботаники и физиологии растений и биотехнологий Таврической академии Владимира Назарова.
Во всяком случае, мне они неизвестны, -уточнил он.- Наша магистерская программа полностью называется так: «Разработка новой междисциплинарной модульной магистерской программы «Биотехнология, биохимия и биоинформатика». Такое тройственное сочетание высокотехнологичных направлений подготовки магистров в одной программе уникально уже само по себе. Однако XXI век предъявляет к выпускникам вузов особые требования. Мир в эпоху широкополосного интернета и всеобщей глобализации стал чрезвычайно динамичмым. Сегодня знания и навыки успевают устареть еще в процессе их получения. А два года, за которые обучающиеся становятся магистрами, это средний срок жизни модели компьютера, мобильного телефона, лабораторного оборудования.
Поэтому наша главная задача – сделать из этих дисциплин такие модульные образовательные программы, чтобы обучать студентов не только в соответствии с их пожеланиями, но и с пожеланиями и запросами работодателей, которые будут «заказывать» нам подготовку тех или иных специалистов и корригировать ее в процессе обучения по мере необходимости. Только так мы сможем удовлетворить потребности рынка труда в сфере высоких технологий высококлассными специалистами современного уровня в Крыму.
«Первая ласточка»
Чтобы сделать эти планы реальностью наши преподаватели должны вначале сами сесть за парты и освоить современное оборудование и технологии. Это также предусмотрено программой развития и на это выделены достаточные средства. Первой ласточкой в переподготовке наших участников программы стал научно-практический семинар по возможностям применения новой линейки конфокальных микроскопов от фирмы Олимпус (Olympus) для нано-исследований различных биологических объектов, который прошел 28-30 наября в Таврической академии на базе факультета биологии и химии. Новая 4-х канальная спектральная система визуализации Олимпус от 400 до 800 нанометров позволяет изучать как фиксированные, так и живые объекты с шагом разрешения в 2 нанометра. По этому показателю Олимпус значительно превосходит других производителей. Преподаватели и научные сотрудники, буквально как студенты, с открытыми ртами слушали и конспектировали лекции ведущих сотрудников фирмы Олимпус Игоря Овешникова и Дмитрия Мельникова об этом. Помимо теоретических знаний ими были также даны практические советы по подготовке и окраске объектов и планированию экспериментов для конфокальной микроскопии. Все эти знания в скором будут применены на практике, так как на кафедре ботаники и физиологии растений и биотехнологий установлена и запущена в работу самая современная модель инвертированного конфокального микроскопа. Это позволит в будущем решать многие задачи, связанные с изучением растений и микроорганизмов и послужит хорошим плацдармом для более глубокой интеграции междисциплинарных исследований всего проекта.
Будет создан мощный комплекс лабораторий
Целая дюжина лабораторий будет в скором времени открыта и заново оснащена современным оборудованием на 5 кафедрах в Таврической и Медицинской академиях,- уточнил Владимир Назаров.- Например, на кафедре биоорганической химии по Программе развития КФУ будет создано 2 лаборатории. В одной из них уже установлен газовый хроматограф. Он служит для того, чтобы определять, что входит в состав того или иного вещества. Учитывая, что направленность кафедры – пищевая, органическая химия, соответственно, этот хроматограф будет больше ориентирован на анализ пищевых веществ, в частности, коньячных спиртов, виноматериалов, с его помощью можно определять их состав. Впрочем, и другого растительного сырья тоже. Например, эфирных масел.
Второй прибор, который также уже установлен в лаборатории, это – микроволновой реактор. Он предназначен для того, чтобы проводить синтез веществ под воздействием микроволнового излучения и давлением. Это даст возможность, к примеру, создавать новые вещества с заданными параметрами. Тем более, что кафедра давно занимается биологически активными веществами. Сотрудничает в этом направлении со многими институтами в Москве, ранее работала с киевскими.
На кафедре ботаники в рамках проекта будет создан целый биотехнологический блок, состоящий из нескольких лабораторий.
– Основная задача этого комплекса – поиск и создание новых, перспективных сортов растений, штаммов микроорганизмов, – уточняет Владимир Назаров.- На это можно потратить десятки лет, если проводить селекцию классическими методами. А можно на молекулярном уровне, с помощью конфокального микроскопа, определить состояние миллиона клеток той или иной культуры, выбрать из них 2-3 перспективных, извлечь их, и они дадут начало новому штамму или клону растения. Тем более, что лаборатория биоинформатики, где уже установлен современный конфокальный микроскоп, находится рядом.
Другой пример, в Крыму сейчас активно возрождается сельское хозяйство и для него нужно производить посадочный материал, который надо обновлять также биотехнологическими методами. Опять же, сам по себе посадочный материал – не проблема, аграрии просят от нас специалистов в этой области.
Как рассказал руководитель нового проекта, в планах также подключить к совместной работе коллег из Физико-технического института КФУ.
– Если нам удастся соединить их методы физического воздействия на живую клетку, например, лазерное или вторичное ионизирующее облучение, или применить магнитные поля, и посмотреть, как будут себя вести в таких условиях культуры тканей. Все это может привести к очень неожиданным открытиям. В советское время проводились эксперименты – растения отправлялись в космос, чтобы понять, как они будут себя вести в невесомости, результаты этих исследований затем использовались на Земле, – напомнил Владимир Назаров. Он также сообщил, что уже закуплено современнейшее криооборудование для создания криобанка различных организмов.
Кафедра биохимии, также получила ряд новых приборов и будет задействована в этом проекте по своим направлениям, говорит руководитель лаборатории доцент кафедры биохимии, кандидат биохимических наук Ирина Залевская.
– У нас, например, появились современные приборы: биохимический и гематологический анализаторы. Они дают возможность получить полностью развернутый анализ крови самого современного уровня. Естественно, кафедра будет готовить специалистов, которые пойдут работать в биохимические, клинические лаборатории, в принципе, во все, которые у нас есть в Крыму.
Есть, что предложить бизнесу
В числе кафедр, которые будут работать в уникальной магистерской программе «Биотехнология, биохимия и биоинформатика» – кафедра экологии и зоологии Таврической академии КФУ имени В.И. Вернадского.
– Имея два моря, мы, к своему стыду, аквакультурой никогда серьезно не занимались, – говорит ее заведующий, профессор, доктор биологических наук Анатолий Ивашов. – И вот полтора года назад в нашем университете решили не просто разрабатывать это направление, но и готовить гидробиологов. Направление подсказал крымский бизнес. И сегодня сотрудники КФУ по праву гордятся конкретными практическими делами.
– Мы изучили жаброногого рачка Artemia salina, – продолжает Анатолий Васильевич. – Это рачок, который производит цисту, из которой потом вылупляются личинки, являющиеся лучшим кормом для мальков рыб самых разных видов. В том числе и осетровых. Это живой корм! Нежная, питательная личинка, в ней очень много белка, на мировом рынке большой дефицит, поскольку сверхсоленых озер, где обитает этот рачок, на планете не так много. Мы поставили себе задачу производить этот ресурс в лабораторных условиях, ведь в скором времени может сложиться ситуация, когда не обойтись без его искусственного разведения. Изучили литературу, провели исследования по его воспроизведению на различных этапах жизненного цикла, вырастили для него кормовую водоросль. Словом, подобрали условия необходимые для культивирования и добились получения рачка в лабораторных условиях. Теперь думаем над технологией, как ее автоматизировать, поставить на поток.
– Студенты интересуются аквакульурой?
– Уже есть такие. Например, на факультете биологии и химии учится талантливый студент Сергей Фроленко, к достижениям которого уже давно присматриваются бизнесмены, мечтающие разрабатывать аквакультуру раков, – говорит Анатолий Ивашов.- И соответствующие министерства республики заинтересованы в этой и других наших разработках. Потому, что применение инновационного оборудования, которое появилось у нас, способствует появлению новых изобретений и, в итоге, решению вопроса импортозамещения.
– Создание современных лабораторий, разработка новых междисциплинарных образовательных программ – это конечная цель данного проекта? – спросили мы в заключение экскурсии в будущее у инициатора и куратора проекта, проректора по академической и административной политике КФУ, доктора химических наук Владимира Курьянова.
– Достижение основных запланированных результатов по данному проекту станет лишь первой ступенькой на пути модернизации образовательной деятельности нашего федерального университета и его позиционирования как ведущего образовательного и научного центра на региональном, федеральном и международном уровнях.
– А если конкретнее?
-Еще на стадии планирования проекта в его устав была заложена идея тесной интеграции ряда кафедр и лабораторий Таврической и Медицинской академий. В частности, запланировано формирование единого научно-исследовательского кластера, необходимого для решения задач будущей фармацевтической отрасли Крыма. Две лаборатории Таврической академии: «Биотехнология и генная инженерия растений», «Биоорганической и биологической химии» и лаборатория «Медицинская микробиология для скрининга БАВ» Медицинской академии должны будут наладить единый цикл исследований, включающий моделирование, синтез или выделение из природных объектов, и последующие доклинические испытания в рамках поиска перспективных препаратов, предназначенных для борьбы, в то числе, с резистентными штаммами микроорганизмов, выделенных в больничных стационарах Республики Крым. Это пример горизонтальной интеграции внутри университета, которая реализуется на деле. Именно наличие уникальных научных приборов, установок и соответствующих специалистов открывает для нас реальные возможности для выхода на мировой образовательный рынок, в том числе, через ускоренное развитие электронных образовательных ресурсов и дистанционных образовательных программ. Продуманная комплектация лабораторий уникальным оборудованием делает наш университет привлекательным для иностранных студентов и специалистов. И такая работа активно ведется и уже дает первые результаты. У нас уже есть наработки с коллегами из Вьетнама, Болгарии и Франции, несмотря на санкционные барьеры, которые введены против нашей республики.
– Все это звучит весьма заманчиво и грандиозно. А в КФУ есть соответствующие специалисты для реализации этих амбициозных планов?
-В настоящее время в составе команды участников нашего проекта задействовано более 30 профессоров и преподавателей 5 кафедр Таврической и Медицинской академий. Помимо этого мы активно привлекаем молодежь – аспирантов, магистрантов и студентов бакалавриата. Согласитесь, это большая сила.
Елена Озерян
