На скрыжаванні праграмавання, медыцыны і біялогіі

Два гады назад на факультэце прыкладной матэматыкі і інфарматыкі БДУ была ўтворана кафедра біямедыцынскай інфарматыкі. Яна з’яўляецца выпускаючай па спецыялізацыі “праграмнае забеспячэнне сістэм аўтаматызацыі” (спецыяльнасць “Інфарматыка”), і сёлета тут адбыўся першы выпуск матэматыкаў — сістэмных праграмістаў, якія валодаюць унікальнымі ведамі ў галіне біямедыцынскай інфарматыкі.

Пра асаблівасці падрыхтоўкі і запатрабаванасць такіх спецыялістаў мы гутарым з загадчыкам кафедры Юрыем АРЛОВІЧАМ.

— Юрый Леанідавіч, ваша кафедра ўнікальная ў сваім родзе. Ужо на ўзроўні першай ступені вышэйшай адукацыі студэнты-матэматыкі з дапамогай інфармацыйных тэхналогій вучацца вырашаць задачы медыцыны і біялогіі. Як атрымалася, што такія складаныя навукі з’явіліся і прыжыліся на “праграмісцкім” факультэце?

— Біяінфарматыка і медыцынская інфарматыка маюць вельмі важнае прыкладное значэнне. У свеце, а таксама ў нашай краіне імкліва пашыраюцца такія галіны даследаванняў, як апрацоўка і аналіз медыцынскіх выяў, вылічальная геноміка, камп’ютарныя метады стварэння новых лекаў і інш. У сувязі з гэтым і з’явілася патрэба ў кваліфікаваных спецыялістах, здольных распрацоўваць і ўкараняць новыя біямедыцынскія тэхналогіі на практыцы.

Вялікая заслуга ў стварэнні кафедры біямедыцынскай інфарматыкі належыць доктару фізіка-матэматычных навук, прафесару, члену-карэспандэн­ту НАН Беларусі Аляксандру Васільевічу Тузікаву, які з’яўляецца генеральным дырэктарам Аб’яднанага інстытута праблем інфарматыкі (АІПІ) НАН Беларусі і навуковым кiраўнiком нашай кафедры. Выкладчыкі факультэта даўно супрацоўнічаюць з гэтым інстытутам, маюць вопыт работы і навуковыя дасягненні ў адпаведных галінах, удзель­нічаюць у міжнародных біяінфарматычных праектах. Аляксандр Васільевіч бачыў, што тут ёсць усе магчымасці для арганізацыі такой кафедры — і навукова-педагагічныя кадры, здольныя ажыццяўляць падрыхтоўку сучасных спецыялістаў, і студэнты, якія гатовы спецыялізавацца ў згаданай галіне. Так, са з’яўленнем нашай кафедры на ФПМІ пачаў развівацца новы напрамак адукацыі і навукі — біямедыцынская інфарматыка.

— Скажыце, наколькі апраўдаліся чаканні? Шмат жадаючых сярод студэнтаў спецыялізавацца ў гэтай сферы?

— Размеркаванне па кафедрах адбываецца ў канцы 2 курса, і мы зага­дзя ведаем, хто да нас прыйдзе. Адразу скажу, што трапіць на біямедыцынскую інфарматыку няпроста, бал паспяховасці павінен быць вельмі высокі. Напрыклад, сёлета да нас прыйшлі студэнты з сярэднім балам 8,3. Зразумела, яны добра падрыхтаваны па асновах матэматыкі і гатовы развівацца далей.

— Сёлета адбыўся першы выпуск па спецыялізацыі “праграмнае забеспячэнне сістэм аўтаматызацыі”, і можна падвесці першыя вынікі. Куды размеркаваліся выпускнікі?

— Наша кафедра выпусціла 11 чалавек, і трэба сказаць, што гэты першы выпуск даволі паспяховы. Так, трое навас­печаных спецыялістаў пайшлі ў Аб’яднаны інстытут праблем інфарматыкі (адны — на работу, другія — у магістратуру), і яшчэ чацвёра паступаюць у магістратуру БДУ. Такім чынам, больш за палову выпускнікоў звязалі сваё жыццё з тым, што вывучалі на кафедры.

Астатнія выпускнікі пайшлі ў
ІТ-кампаніі. Натуральна, размеркаваліся ўсе, бо спецыялісты, якія ўме­юць працаваць з вялікімі аб’ёмамі даных, разумеюць матэматыку і праграмаванне, надзвычай запатрабаваны ў любой высокатэхналагічнай сферы.

— Юрый Леанідавіч, магчыма, ужо былі цікавыя дыпломныя праекты, звязаныя з медыцынай ці біялогіяй, навуковыя даследаванні студэнтаў?

— Нашы студэнты неаднаразова выступалі на навуковых канферэнцыях, у тым ліку міжнародных, маюць публікацыі ў часопісах — і гэта добры задзел для будучай работы і вучобы ў магістратуры. Безумоўна, ёсць і цікавыя дыпломныя праекты. Напрыклад, мой дыпломнік выконваў работу, якая звязана з пошукам крыніцы інфекцыі і яе распаўсюджаннем у асяроддзі хворых. Такая задача была прапанавана былым супрацоўнікам механіка-матэматычнага факультэта БДУ, а цяпер прафесарам факультэта інфарматыкі Універсітэта Джорджыі (Атланта, ЗША) Паўлам Валянцінавічам Скумсам. І, трэба ска­заць, наш выпускнік паспяхова справіўся з пастаўленай задачай. Тэзісы яго даследавання былі прадстаўлены на навуковай канферэнцыі па біяінфарматыцы ў Іспаніі, плануецца апублікаванне артыкула ў міжнародным часопісе.

— А якія навуковыя даследаванні праводзяць супрацоўнікі кафедры?

— Асноўны напрамак даследаванняў, які даўно развіваецца супрацоўнікамі кафедры, — гэта метады аналізу і распазнавання медыцынскіх выяў. З новага — аналіз паўнагеномных даных. Звычайна даследаванні ў гэтым напрамку праводзяцца дзеля выяўлення маркераў лекавай устойлівасці бактэрый. Таксама сярод распрацовак — матэматычныя метады і алгарытмы малекулярнай эпідэміялогіі, матэматычнае мадэляванне бялковых узаемадзеянняў. Вельмі цікавая новая галіна — камп’ютарнае праектаванне лекаў. У Аляксандра Васільевіча Тузікава ў суаўтарстве з супрацоўнікамі нашай кафедры выйшла манаграфія на гэтую тэму. У прыватнасці, у іх ёсць распрацоўкі, скіраваныя на барацьбу з ВІЧ і туберкулёзам.

Дарэчы, усе згаданыя напрамкі будуць складаць аснову прафілізацыі ў магістратуры, якую плануецца адкрыць ужо ў 2020 годзе.

— Навука — справа калектыўная. Вы сказалі, што плённа ўзаемадзейнічаеце з Аб’яднаным інстытутам праблем інфарматыкі НАН Беларусі. А з кім яшчэ?

— У нас добрыя сувязі з рознымі ўстановамі Нацыянальнай акадэміі навук. Іх спецыялісты чытаюць у нас спецкурсы, і гэта вельмі захапляе студэнтаў. Да нас часам прыходзяць прадстаўнікі іншых спецыяльнасцей, каб паслухаць пэўныя тэмы.

Імклівае развіццё медыцыны і біялагічных навук у апошні час стала магчымым дзякуючы інфармацыйным тэхналогіям. Менавіта з ІТ звя­зваюць сёння прагназуемы рост працягласці жыцця лю­дзей і яго якасць. У сувязі з гэтым біямедыцынская інфарматыка становіцца адным з найважнейшых напрамкаў ІТ-сферы. Тут, на скрыжаванні пра­грамавання і біялагічных навук, будуць стварацца прарыўныя тэхналогіі будучыні, таму так важна рыхтаваць не проста праграмістаў, а людзей, якія ведаюць сумежную галіну, гатовых плённа супрацоўнічаць з генетыкамі, фармацэўтамі, урачамі.

Што да супрацоўніцтва з замежнымі ўстановамі, то гэта Цэнтр вылічальнай біялогіі Універсітэта Канзаса (Лорэнс, ЗША). Разам мы рэалізоўваем сучасныя праекты па структурнай біяінфарматыцы, і, напрыклад, зараз наша су­працоўніца Ганна Юр’еўна Хадаровіч праходзіць там летнюю стажыроўку.

Супрацоўнічаем з Нацыянальным інстытутам алергічных і інфекцыйных захворванняў сістэмы нацыянальных інстытутаў здароўя ЗША, з Універсітэтам навук аб жыцці (Нарвегія), з Інстытутам апрацоўкі выяў (Утрэхт, Нідэрланды). У нас ёсць сумесныя праекты (яны праходзяць праз АІПІ), і ў многіх з іх удзельнічаюць студэнты. Сёлета пачалі супрацоўніцтва ў галіне малекулярнай эпідэміялогіі з Універсітэтам Джорджыі (Атланта, ЗША). Акрамя таго, маем добрыя сувязі ў галіне матэматыкі з універсітэтамі Францыі, Германіі, Аўстрыі.

— А нашы медыцынскія ўніверсітэты, медыцынскія цэнтры праяў­ляюць цікавасць да такіх даследаванняў?

— Даследаванні для айчынных ме­дыцынскіх устаноў  праводзіць Аб’яднаны інстытут праблем інфарматыкі, і нашы выкладчыкі таксама ўдзель­нічаюць у іх выкананні. Але прамога ўзаемадзеяння пакуль няма. Пераважна з намі імкнуцца звязацца партнёры з-за мяжы. Там зараз сапраўдны бум біяінфарматыкі, на даследаванні выдзяляецца велізарнае фінансаванне, і яны зацікаўлены ў новых ідэях і іх развіцці, у супрацоўніцтве і акадэмічных абменах. Усё гэта надзвычай перспектыўна.

Ва ўдзеле нашых студэнтаў і выкладчыкаў у міжнародных праектах ёсць вялікі плюс. Гэта сведчыць пра тое, што яны валодаюць каштоўнымі ведамі і могуць рэалізаваць іх у рамках розных стартапаў. Думаю, гэта наша недалёкая будучыня, якая звяжа розныя беларускія ўстановы з кафедрай біямедыцынскай інфарматыкі.

— Можна сказаць, што біёлагам і ўрачам без матэматыкаў — нікуды?

— Калі казаць пра сучасную навуку, то так. Каб прааналізаваць вялікія даныя і выявіць пэўныя заканамернасці ці перадумовы той ці іншай з’явы, патрэбен камп’ютарны аналіз даных. І на Захадзе медыцына і матэматыка, біялогія і матэматыка — непадзельныя.

Дарэчы, мы імкнёмся прыця­гваць для чытання лекцый замежных спецыя­лістаў. У 2018/2019 навучальным го­дзе арганізавалі 4 візіты: прыяз­джалі два спецыялісты з ЗША, адзін — з Германіі і адзін — з Францыі. У аўдыторыі падчас такіх лекцый не хапае крэслаў: акрамя студэнтаў і супрацоўнікаў нашага, біялагічнага, механіка-матэматычнага і іншых факультэтаў БДУ, прыхо­дзяць людзі з інстытутаў Нацыянальнай акадэміі навук. Гэта сведчыць пра тое, што попыт на новыя веды ў галіне біямедыцынскай інфарматыкі велізарны.

Гутарыла Галіна СІДАРОВІЧ.
Фота Алега ІГНАТОВІЧА.