Чем занимается Максим Никитин ( заведует лабораторией нанобиотехнологий в МФТИ, руководит направлением «Нанобиомедицина» в университете Сириус, член президиума Совета при президенте РФ по науке и образованию) и почему занимается тем, чем занимается, об этом он сейчас сам расскажет.
— Хорошо. Давайте тогда от этого перекинем мостик в биокомпьютинг. Для меня этот термин связан с идеей всех этих универсальных вычислителей. Давайте, мол, сделаем машину Тьюринга, но на базе нуклеиновых кислот. Вот там Адлеман, 1994 год — у него там, условно говоря, семь пробирок считали граф какой-то за семь дней. А потом, насколько понимаю, это все загнулось, просто потому что, если вам нужны вычислители, хорошо бы чтобы они все-таки быстро это делали. И это проще сделать на железе. Тем более что тогда как раз случился хайп вокруг квантовых вычислителей. А сейчас у нас нейронки, все эти GPU и так далее. А когда мы говорим о биокомпьютинге в вашем случае — вы же не универсальный вычислитель строите, я правильно понимаю?
— У меня нет сейчас задачи посчитать что-то эффективнее, лучше, чем электрический компьютер. Вообще в мире биомолекулярных систем, которые могут реализовать полную булеву алгебру, мало. Считанные единицы. Две из них — мои! (Смеётся.)
А сама область, она не то чтобы заглохла. На самом деле она активно продолжает развиваться. Вот, опять же, та же самая статья 2014 года: я там, думаю, процитировал буквально все статьи, которые чего-то добились, каких-то крутых результатов. Их там было штук 40, это буквально все, что было. А в 2018 году мы сделали обзор в Chemical Reviews о разных системах биокомпьютинга, где у нас там, по-моему, уже 400 ссылок. И мы позиционировали этот обзор, как последний, который может обозреть вообще всю область. И мы при этом не рассматривали системы, в которых считают внутри клетки. Смотрели только внеклеточный компьютинг. А на самом деле есть еще огромная область, где клетки заставляют считать. Но это все-таки другая область. Потому что, ну клетка сама по себе — суперкомпьютер. И от того, что мы нашли какие-то пути, которые выдают какое-то вычисление, это примерно как, не знаю, доисторический человек находит айфон случайно, и, открыв приложение калькулятора, говорит: о! я создал калькулятор! Но его создал кто-то другой, а он его нашел. В то время как, если вы заставили безжизненную пробирку считать, это действительно создали компьютер.
Вот мы обозревали системы внеклеточные, и даже какие-то работы, наверное, не вошли, но 400+ работ — это вот такой порядок. А сейчас уже нельзя одной работой всю область обозреть. Так что рост тут экспоненциальный в действительности. Но вообще такие системы, они очень тяжелые — сложно придумать новую систему. Это я к вашему тезису про то, что хайп был, но закончился. Нет. Он только зреет еще.
А то, что меня воодушевляет в нашей истории с коммутацией, это первый обнаруженный биомолекулярный неживой (неклеточный) механизм, который поистине природный. Все, что было сделано до того, — очень искусственные системы. Создавались очень необычные структуры из ДНК, каких-то ферментативных систем, но они неестественные, не встречаются в природе. Тот же Адлеман, который начинал всю эту историю, он там шифровал в последовательности ДНК, грубо говоря, остров и мост между островом. Ну таких систем нет в организме, и вообще в природе. А в коммутации я использовал базовое состояние молекул в любом растворе. Я не требовал от молекул ничего волшебного. Никакой определенной структуры, никакой определенной конструкции, чтобы они были как-то ограничены в объеме или еще что-то. Я показал, что такие системы могут существовать и функционировать в любом биомолекулярном бульоне.
Полностью это интервью будет опубликовано на нашем сайте в декабре 2024 года, а также выйдет в книге «ЗА НАУКУ: Ученые о…Человеке, Мире, Математике (Прорывы в российской науке)».
Опубликовано при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» № 075-15-2024-571.
