Почему ученые в области сбора и анализа данных не уходят в коммерческую ИТ-сферу аналитиками данных, а остаются в лабораториях и вершат судьбу отечественной медицины и других научных направлений?

Об этом и о том, как ученые работают над статьями в журналы международного значения, разработками федеральных масштабов, которые оцениваются со стороны Российской академии наук и грантовой поддержкой, рассказала Ирина Матвеева – младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Фотоника», ассистент кафедры лазерных и биотехнических систем Самарского университета имени академика С.П. Королева.

1. Как вы оцениваете текущую роль женщин в научной сфере в России, особенно в таких областях, как генетика и биомедицина? Какие достижения женщин-ученых вам кажутся наиболее значительными?
 
Если сейчас зайти в любую научную лабораторию, вы, конечно, увидите женщин, особенно в областях биомедицины, биологии, биофотоники. Эти сферы сопряжены с большой экспериментальной работой, и традиционно в этом задействованы научные сотрудники женского пола. И почему-то сферы с приставкой био- привлекательны для девушек, это даже видно по количеству студенток, которые поступают в Самарский университет на направление 12.03.04 Биотехнические системы и технологии. В нашей лаборатории примерно половина сотрудников – это женщины. Мы занимаемся не только экспериментами, но остальной работой – анализом данных, разработкой алгоритмов для этого и т.д. Поэтому можно смело сказать, что наука на местах делается и женщинами тоже, конечно же.
Мне сложно выделить какие-то достижения женщин-ученых и вообще ученых любого пола. Сейчас наука – это занятие коллективное, любое научное достижение – это труд группы ученых, и там могут быть люди обоих полов.
 
2. Считаете ли вы, что существует стеклянный потолок для женщин в научной карьере? Если да, то как он проявляется и какие меры можно предпринять для его преодоления?
 
Да, стеклянный потолок определенно есть. В последнее десятилетие ситуация, конечно, меняется в лучшую сторону. Но у нас всё еще сильное влияние оказывает старшее поколение, в их мире женщины скорее должны посвящать себя семье, а мужчины – работе и карьере. Возможно, поэтому в Академии наук не так много академиков и членов-корреспондентов женского пола. В руководстве также преимущественно мужчины. Я работаю в Самарском университете, и у нас почти все руководители научно-исследовательской части – мужчины. Я думаю, что преодолеть это разрыв сложно, ведь мы не можем заставить старшее поколение думать иначе, и пока в сознании людей есть гендерные стереотипы о роли женщин и мужчин в мире и в науке. Думаю, мы просто будем наблюдать постепенные эволюционные изменения этих ролей, что постепенно приведет к гендерному равенству. Но будет это не в ближайшие десятилетия, к сожалению.
 
3. Какие барьеры, по вашему мнению, необходимо преодолеть для достижения большего равенства женщин в науке?
 
Как мне кажется, основным сдерживающим фактором для девушек при построении карьеры является необходимость в определенные моменты жизни полностью сосредотачиваться на семье. Рождение и воспитание ребенка может сильно притормозить карьеру. Особенно сильно это касается научной сферы, потому что сейчас наука развивается очень быстро, а среди показателей эффективности ученых есть такие показатели как количество статей за предыдущие N лет в престижных журналах и т.д. При выходе из декретного отпуска женщина сталкивается с тем, что ее заслуги устарели, новых статей за время декрета не появилось, и претендовать на какой-нибудь новый грант она не может и нужно всё начинать с чистого листа. Думаю, если бы при расчете показателей учитывался такой вынужденный отпуск «по семейным обстоятельствам», это помогло бы женщинам не вылетать из научной жизни навсегда. Причем, это может касаться и мужчин, ведь в России в декретный отпуск может уйти и папа ребенка.
 
4. Мы знаем, что Вы написали не один десяток научных работ, которые были опубликованы в Scopus/WoS, ВАК и других журналах. Какая из публикаций была наиболее трудной в создании и требовала наибольших усилий? А также, уходя от теории к практике, тот же вопрос применительно к Вашим разработкам: что было интереснее и труднее всего создавать и как это внедрялось в жизнь граждан?
 
На самом деле, в плане проведения исследований и получения результатов все статьи примерно одинаково трудоемкие, но каждый научный журнал предъявляет свои требования по оформлению работы и по ее уровню. Поэтому могу выделить одну свою публикацию Multivariate Curve Resolution Alternating Least Squares Analysis of In Vivo Skin Raman Spectra в журнале Sensors в 2022 году. Sensors – это международный научный журнал, издаваемый в Швейцарии. Он индексируется в Scopus и имеет первый квартиль. Считается, что опубликоваться в таком журнале – это круто, однако и требования к статьям в этом журнале очень высокие. Пришлось хорошо потрудиться, чтобы статью приняли. Интересно, что этот журнал иногда указывает, кто рецензировал статью. Моим рецензентом стала девушка-ученый из Техасского университета в Далласе, на чьи работы я часто ссылаюсь. Мне было очень приятно получить от нее положительную рецензию.

Насчет практических разработок могу сказать, что самое сложное в моей сфере анализа данных – это собирать эти самые данные и проводить их предварительную обработку. Я занимаюсь мультимодальными способами диагностики новообразований кожи. Это значит, что мне необходимы несколько типов данных с каждого пациента: рамановский спектр новообразований, дерматоскопическое или гиперспектральное изображение новообразований. Также для того, чтобы обучить интеллектуальную модель сообщать на основании этих данных верный диагноз, необходима информация об истинному диагнозе. Сбор данных требует времени, настройки инструментального оборудования и т.д. Свежесобранные данные обычно зашумлены, содержат разные паразитные сигналы, не связанные с заболеванием и т.д.

Поэтому необходимо качественно подготовить данные до того, как обучать на них какие-то умные алгоритмы.
Для статьи, которую я упоминала, сбор данных длился несколько лет. Мои коллеги регулярно отправлялись в Самарский областной клинический онкологический диспансер и находились в кабинете вместе с врачом во время приема пациентов, чтобы для каждого пациента получить заветный рамановский спектр его родинки. Теперь, когда мы смогли найти закономерности в этих данных и разработали алгоритм автоматической точной и безболезненной диагностики злокачественных новообразований, мы сотрудничаем с Самарским медуниверситетом и представителями отрасли, чтобы наша технология нашла свое применение в обычных медицинских кабинетах дерматологов в виде небольшого умного медицинского прибора.
 
5. Ваша работа связана с разработкой новых технологий для диагностики. Какие инновации в ближайшие годы могут кардинально изменить подход к диагностике и лечению заболеваний?
 
В последние годы активно развиваются технологии искусственного интеллекта. ИИ начал захватывать мир и скоро доберется до сферы медицины. Уже сейчас на Западе применяются алгоритмы для анализа медицинских изображений, помогающие врачам в постановке диагноза и контроле лечения, разные технологии анализа больших данных помогали прогнозировать течение эпидемии COVID-19. Я думаю, что ИИ все глубже будет проникать в медицину, и в ближайшее время мы будем наблюдать рост разных систем помощи принятия врачебных решений, основанных на ИИ.
 
6. Какие технологические тренды в области медицины и биотехнологий вы считаете наиболее перспективными на ближайшие 5–10 лет?
 
Я думаю, что в медицину начнут проникать методы из других областей знаний. Уже сейчас мы видим, что становятся популярными исследования в области биофотоники и оптической биопсии, когда информацию о составе биологической ткани получают с помощью оптических методов. На днях состоялось вручение национальной премии «Вызов» в номинации «Ученый года». Лауреатом премии стал Валерий Тучин – ведущий ученый в области биофотники с мировой известностью. Это подтверждает важность этого направления в науке.

Кроме того, в последнее время набирает популярность тераностика. Это инновационный подход в медицине, который объединяет диагностику и терапию в одном процессе. Этот метод становится все более популярным благодаря своей способности одновременно выявлять заболевания и обеспечивать их лечение, что особенно актуально в онкологии.
 
 
7. Как современные технологии, такие как нейронные сети и искусственный интеллект, меняют подход к диагностике заболеваний? Какие возможности они открывают для будущих исследований? Пользуетесь ли Вы такими «помощниками»?
 
Искусственный интеллект позволяет человеку решать узкоспециализированные задачи гораздо лучше, чем это делает человек. Поэтому неудивительно, что в область медицинской диагностики ИИ тоже проникает. Моя научная работа заключается в том, чтобы научить нейронную сеть распознавать злокачественные новообразования кожи с точностью лучше, чем это делает обычный врач-онколог. И это получается.

Возможно, скоро мы достигнем точности, сравнимой с «золотым стандартом» в онкологии – гистологическим исследованием (когда новообразование срезается и изучается под микроскопом), причем наш метод будет еще и безболезненным. Чисто теоретически, мы можем научить компьютер диагностировать почти любое заболевание с точностью выше, чем врач. Именно поэтому ученые из области биомедицины обратили свое внимание на методы машинного обучения.
 
8. Как ы видите роль государства в поддержке научных исследований и разработок? Какие меры, по Вашему мнению, должны быть усилены для стимулирования научной деятельности? Вы выиграли грант на реализацию своего проекта, насколько он был полезен и что нужно было сделать, чтобы стать победителем в этом отборе?
 
Наука сопряжена с прикладными и фундаментальными исследованиями, результат которых не всегда очевиден для сферы промышленности. Далеко не все компании понимают важность исследований в своей деятельности. Конечно, у нас есть IT-гиганты, которые имеют свои научно-исследовательские центры, где ученые работают и получают достойную оплату за свой труд. Однако в университетах и научно-исследовательских лабораториях ситуация плачевная. Ты или долгое время работает почти бесплатно, чтоб когда-нибудь возможно выиграть грант, или уходишь на другую работу за достойной зарплатой. Если государству необходимо сохранять кадры в науке, необходимо в разы увеличить финансовую поддержку ученых.

Я выигрывала грант на свое исследование, и это было чудесным подспорьем, ведь я могла посвящать время исследованию, а не поиску заработка. Но таких грантов не много, выиграть их бывает не просто, конкуренция высока, поэтому я уверена, что, если ничего не изменится в финансировании науки в ближайшие года, куча молодых ученых из моей научной сферы анализа данных уйдут в IT-фирмы и станут аналитиками данных, разработчиками нейросеток и т.д. При этом их заработок в результате такой смены профессии вырастет в 5-10 раз.
 
9. Как вы оцениваете влияние документов, таких как «Национальная стратегия научно-технологического развития Российской Федерации», на развитие науки и технологий в стране? Какие аспекты этих стратегий вам кажутся наиболее важными?
 
Национальная стратегия устанавливает ключевые направления научно-технологического развития страны, и этим документом пользуются грантодатели, руководство вузов и т.д. Поэтому, конечно, тот факт, что государство определяет актуальными биотехнологии и информационные технологии, наверняка увеличит финансирование этих областей науки на местах. Также нужно отметить, что одним из основных аспектов стратегии является поддержка фундаментальных исследований как основы для прикладных разработок. Это важно для создания новых знаний и технологий, которые могут быть использованы в различных отраслях.
 
10. Что Вас вдохновляет в Вашей работе? Есть ли у Вас примеры успешных случаев, когда Ваша разработка помогла пациентам или медицинским учреждениям? Кто был Вашим наставником на пути разработки?
 
Больше всего мне нравится в науке возможность постоянно учиться, получать новые знания и навыки. Моя профессиональная область находится на стыке нескольких наук – биологии, медицины, оптики и IT, и часто для проведения исследования мне не хватает тех или иных знаний, и я погружаюсь в книжки. Последние несколько лет я изучала новый для меня язык программирования, и сейчас я чувствую, что владею им на достаточном для моей науки уровне. В общем, это увлекательно – узнавать новое, это моя любимая часть работы.

Ну и конечно приятно, когда результаты моего труда находят какое-то реальное применение. Например, когда мой алгоритм анализа данных оптической биопсии внедряется в деятельность медучреждения.
Мой научный руководитель – Захаров Валерий Павлович, д.ф.-м.н., заведующий кафедрой лазерных и биотехнических систем Самарского университета. Это тот человек, который помог мне определиться с направлением научной деятельности и направлял меня, подсказывал, иногда критиковал. Результатом стала защита мной кандидатской диссертации.
 
11. Как вы оцениваете этические аспекты исследований в области медицины и биотехнологий? Какие меры, по вашему мнению, необходимо принимать для обеспечения этичности научной деятельности?
 
В моей сфере не делается ничего, что может повредить пациенту, поэтому я мало задумываюсь об этике в плане проведения исследований на живых людях. Конечно, мы делаем всё по правилам, оформляем все нужные документы перед исследованиями.

Что касается этики в плане ведения научной деятельности в целом, то тут все сложнее. Руководство оценивает ученых по количеству публикаций и по разным другим метрикам. Ученые – люди умные, поэтому многие знают, как, когда и где опубликоваться, на кого сослаться в списке литературы, чтоб увеличить свои метрики. Это, конечно, приводит в некоторому снижению качества публикуемых работ. Но я не знаю, как решить этот вопрос. Возможно, чуть снизить планку количества публикаций, чтобы ученые, особенно начинающие, не гнались за показателями, а занимались реальной наукой.
 
12. Какие тенденции вы наблюдаете в сфере медицинских стартапов? Как вы видите развитие своей разработки в этом контексте?
 
Вывести медицинское устройство на рынок – это очень сложная и дорогостоящая задача, и я не думаю, что в ближайшие годы что-то поменялось. Мы наблюдаем рост популярности стартапов, но сейчас это какая-то больше студенческая забава, когда молодые люди еще имеют много свободного времени и не имеют понимания, чем они хотят заниматься после окончания учебы. Всем хочется зарабатывать денег, но через стартап это получится у единиц. Поэтому я не строю иллюзий на этот счет. Я и мои коллеги и дальше будем пытаться как-то коммерциализировать наши разработки, но основная моя работа – это наука, а не предпринимательство.
 
13. Какой совет вы могли быть дать исследователям, которые думают над тем, чтобы пойти в науку? Сложно это девушкам или нет? И стоит ли?
 
Наука – это свобода. Вы можете выбирать, что вы исследуете, как вы это делаете и в каком темпе. И результат вы тоже во многом оцениваете сами. Поэтому научные исследования – это для самостоятельных людей. Наука не такая непостижимая, как кажется. Разбирая что-то сложное по частям, вы выясните, что не такое уж оно и сложное. Что касается девушек, я не вижу разницы между представителями разного пола. Девушкам не труднее и не легче.
Поэтому совет простой: попробуйте!