Лаборатории

В мире продолжается значительный рост информационных потоков. Мы наблюдаем это физически — в развитии интернета, телевидения, видеоконференций и видеоигр, в совершенствовании контроля на промышленных объектах и средств безопасности. Важную роль играют новые технические средства формирования, доставки и приема информационных потоков. Среди них особое место занимают космические спутниковые системы, которые позволяют передавать информацию в любую точку мира.

Сотрудники и выпускники Физтех-школы аэрокосмических технологий (ФАКТ) участвуют в проектах ГЛОНАСС, Superjet-100, МКС. Работают над новыми гиперзвуковыми летательными аппаратами, глобальными системами связи и дистанционного зондирования Земли (в частности, над «Сферой»), современными моделями климата. На Физтехе используют технологии высокопроизводительного математического моделирования, машинного обучения, сквозного цифрового проектирования.

Дистанционное зондирование Земли — одна из самых бурно развивающихся сейчас космических технологий. Получаемые с помощью нее данные необходимы в сельском хозяйстве, лесоводстве, геологических исследованиях. Они позволяют вести мониторинг разливов нефти, опасных природных явлений, прогнозировать погоду и многое другое.

Уже начало 2021 года, а значит, пришло время подводить итоги! В это время, 3 года назад, состоялся первый альфа релиз библиотеки. Библиотека DeepPavlov v0.0.1 содержала несколько предварительно обученных моделей и конфигураций JSON. А сегодня у нас есть несколько продуктов, множество пользователей и сценариев использования, достижения на всемирно известных конкурсах и конференциях, и всего через несколько месяцев библиотека DeepPavlov совершит скачок до версии v1.

Само понятие генетики очень обширное, и данной темой можно заниматься по-разному. Например, можно изучать ДНК и РНК человека и по ним определять, какое лечение окажется эффективным. В то же время генетические особенности пациента могут выступать в качестве непосредственной мишени для проведения терапии. Именно с этой стороны к теме подходят сотрудники лаборатории нанобиотехнологий МФТИ под руководством Максима Никитина.

Развитие генетических технологий является одним из приоритетных направлений в нашей стране. МФТИ вошел в состав Курчатовского геномного центра. О первых итогах работы редакции журнала «За науку» рассказал директор Центра геномных технологий и биоинформатики МФТИ Евгений Иоголевич.

Ученые-историки для своих исследований используют информацию в основном из сохранившихся до наших дней документов, предметов быта, биологических останков, обнаруженных в ходе археологических раскопок. Но в последние годы в изучении истории был сделан подлинный рывок благодаря новым методам генетики. Впрочем, еще в середине XX века возникло научное направление под названием археогенетика, или палеогенетика — исследование человеческой истории с помощью методов молекулярной генетики.

С момента расшифровки генома человека появились области биологии, изучающие данные, связанные с генетической информацией и ее реализацией на различных уровнях. В организме генетическая информация хранится в виде ДНК, и весь этот массив размером в 3 миллиарда пар нуклеотидов делится на участки — гены. Для передачи информации от конкретного гена и для последующего синтеза белка в качестве посредника используются молекулы РНК. Совокупность всех генов называется геномом. Полный набор РНК клетки — транскриптом (так как процесс синтеза РНК на матрице ДНК называется транскрипцией), а весь состав белков, характерный в конкретный момент для клетки, — протеом.

Геном живых организмов представляет собой полную «инструкцию по сборке» клеток и тканей. При этом информация о строении и функциях «рабочих», которые следуют данной инструкции, также записана в ней. Основными «рабочими», выполняющими многочисленные функции, в живых клетках являются молекулы белков. Всего у человека известно около 30 тысяч белок-кодирующих генов. Реальное разнообразие белков может быть значительно больше.

Анализ генома — задача биоинформатическая. Это большой массив данных — Big data, здесь вступают в работу математика, статистика, нейросети и методы машинного обучения. Таким образом, огромный базис Физтеха в области Computer science нашел свое практическое применение в одном из самых перспективных направлений науки — геномной инженерии.