Член-корреспондент РАН Валерий Тучин – о биофотонике, международном признании, миссии ученого и семейной династии исследователей

Валерий Тучин – один из ведущих российских специалистов в области биофотоники, член международных научных ассоциаций, доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН, лауреат премии «Вызов». Его школа стала родоначальницей целого направления, объединяющего физику, биологию и медицину. Мы встретились с профессором в Саратовском госуниверситете, чтобы поговорить о технологиях, которые позволяют видеть сквозь ткани, лечить светом и вдохновлять новое поколение исследователей.

Наука BRICS: общее поле света

Российская биофотоника – одно из направлений, где страна уверенно держит позиции в мировом научном сообществе. Конференции и совместные проекты с Бразилией, Индией, Китаем и ЮАР формируют не только новые технологические решения, но и единое интеллектуальное пространство BRICS, где Россия – признанный лидер.

– Говоря о странах BRICS, можно сказать, что мы хорошо сотрудничаем и в некоторых областях даже лидируем, – рассказывает Валерий Тучин. – Многие технологии, которые мы начинали у нас, в Саратовском университете, были затем перенесены в китайские университеты. И до сих пор они работают, развиваются, приносят результаты. Где-то коллеги ушли вперед, где-то мы сильнее, – продолжает ученый. – Главное – мы друг друга дополняем. Вот недавно у нас проходила конференция стран BRICS по биофотонике, а в это же время наш выпускник, Дмитрий Горин, представлял Россию в Бразилии на мировом форуме. Это показывает, что российская школа остается узнаваемым и уважаемым брендом в мире.

Первая строчка в мире

Российская школа сильна не внешними эффектами, а системностью. Здесь исследование не отрывается от смысла, а технология – от человека.

– Это заслуга всей российской науки, всей нашей школы, – говорит профессор. – Нас ценят за глубину. Мы идем от математики и моделирования до создания реальных приборов, которые попадают в клинику. Такой фундаментальности, как у нас, мало где встретишь.

Оптическая гистология: видеть, не разрезая

Главное направление лаборатории Валерия Тучина – неинвазивная диагностика.

– Конечно, гистология и биопсия остаются золотым стандартом, – объясняет он. – Но мы можем сделать этот процесс быстрее и безопаснее. Мы создаем оптическую гистологию – исследование ткани без разрезов, без окрашивания, без потери информации между слоями. С помощью конфокальной микроскопии или оптической томографии можно «пройтись» по глубине ткани с точностью до 1-10 микрон.

Это значит, что врач может увидеть опухоль прямо во время операции, без необходимости ждать лабораторных результатов.

– Мы можем показать контуры опухоли с помощью флуоресценции, определить метастазы и сразу удалить их лазером. Это точнее и быстрее.

Когда свет лечит

Биофотоника – это не только диагностика, но и терапия.

– Есть направление фотодинамической терапии, – рассказывает Валерий Тучин. – Мы окрашиваем опухоль специальными веществами, которые чувствительны к свету. Когда мы подсвечиваем их лазером, запускается фотохимическая реакция, вырабатывается синглетный кислород – и он разрушает раковые клетки, не трогая здоровые.

Этот эффект можно использовать в разных медицинских сценариях: от онкологии до нейрохирургии. В лаборатории ученого также ведутся эксперименты с наночастицами золота, которые позволяют разрушать клетки опухоли теплом – «прицельно» и без повреждений окружающих тканей.

– Мы используем нанотехнологии, чтобы действовать максимально селективно. Свет становится инструментом не только наблюдения, но и точечного лечения.

Поймать клетку света

Коллеги Валерия Тучина отмечали, что количество полученных им и кафедрой грантов (одних только мегагрантов – 5) могло бы гарантировать место в «Книге рекордов Гиннеса». Одним из направлений мегагрантовых исследований Валерия Тучина стала in vivo-цитометрия – метод, позволяющий обнаруживать патологические клетки прямо в кровотоке.

– Мы подсвечиваем сосуд лазером, и если там проходит клетка меланомы, она поглощает свет и излучает звук. По этому сигналу мы можем ее «поймать», а потом – уничтожить другим импульсом лазера, – объясняет ученый.

Та же технология, по его словам, может применяться для выявления вирусных частиц или патогенов – в будущем, возможно, даже для борьбы с ВИЧ.

– Все зависит от того, можем ли мы сделать эти элементы видимыми для света. Если можем – дальше уже вопрос техники.

Диабет, катаракта и социальный эффект науки

Помимо онкологии, лаборатория занимается исследованиями осложнений при диабете, проблем зрения и сосудистых заболеваний.

– Сам диабет сегодня диагностируется хорошо, – говорит Валерий Тучин. – А вот осложнения – это зона риска. Ампутации, инфаркты, нарушения памяти – все это можно предупредить, если вовремя увидеть изменения в тканях.

Ученые измеряют, как молекулы диффундируют в тканях, и могут определить, насколько они поражены из-за избытка сахара.

– Это как мясо в сахаре – оно твердеет, перестает пропускать вещества. Мы можем увидеть этот процесс оптически, раньше, чем проявятся симптомы. Это дает шанс человеку скорректировать лечение и избежать тяжелых последствий.

Социальный эффект очевиден: технологии позволяют снизить стоимость диагностики, ускорить процесс и расширить доступ к качественной медицине.

– Оптика в десятки раз дешевле МРТ или КТ. Можно один раз сделать снимок, а потом наблюдать изменения световыми методами. Это революция в здравоохранении, просто она происходит тихо.

Премия «Вызов» и признание коллег

В 2024 году Валерий Тучин и его команда стали лауреатами российской премии «Вызов» – награды, отмечающей выдающиеся достижения в науке и технологиях.

– Это важный сигнал, – признается профессор. – Коллеги тебя замечают, значит, все, что ты делал, не зря. Но это еще и ответственность – держать уровень, не расслабляться.

«Физика встретила биологию»: семейная наука

История Валерия Тучина – пример того, как наука становится частью семьи. Его супруга – биолог, дочь – биофизик, племянница – исследователь фотодинамической терапии.

– У нас два культа: физика и биология. И, наверное, именно этот симбиоз подтолкнул меня уйти из чистой лазерной физики в биофизику.

Внучка Валерия Тучина, Дарья, сегодня работает доцентом института физики, развивая направление диагностики диабета. Племянница Алена исследует микробные патогены, применяя фотодинамические технологии.

– Иногда мы смеемся, что семейные обеды превращаются в маленький научный совет. Кто-то приносит идеи, кто-то обсуждает статьи. Главное – мы все дышим одной наукой.

От корней – к мировой науке

Профессор говорит о своих родителях с теплотой.

– Мои родители были из простых семей – отец из Тамбовской губернии, мать из Саратовской. Отец с 15 лет работал, потом служил, преподавал. Мама была медсестрой. Они не были учеными, но создали атмосферу, где учиться было естественно. Отец даже вместе с нами, детьми, заканчивал школу и потом поступил в военный университет.

Эта семейная история – отражение сути советской и российской школы: образование как путь роста и служения.

«Это не просто профессия. Это миссия»

Каждое слово Валерия Тучина – итог прожитых десятилетий в науке.

– Молодым людям сейчас трудно: IT манит, стабильность, высокий доход. Но если хочешь создавать будущее, идти надо в фундаментальную науку. Это путь не быстрый, но осмысленный.

Он уверен: наука – это не только открытия, но и передача знаний.

– Для меня это миссия. Миссия всегда связана с ответственностью. Иногда приходится выбирать – доработать статью или проверить работу аспиранта. И я выбираю аспиранта. Потому что это то, что останется после тебя.

Свет, который лечит и объединяет

Биофотоника – это не просто наука о свете. Это история о том, как знание может стать лекарством – от болезни, от неуверенности, от разобщенности.

Фотон, рождающийся в лаборатории, способен пройти сквозь ткани. Но он проходит и сквозь границы – научные, культурные, человеческие.
Именно в этом свете – смысл российской науки.