Центр наук о жизни Сколтеха

В статьях нового спецпроекта мы рассказываем об истории создании Центра наук о жизни Сколтеха и о том, как в нем устроено обучение в магистратуре и аспирантуре. Об этом авторы «Биомолекулы» говорят не только с сотрудниками, но и учащимися Центра. Отдельные статьи посвящены двум исследовательским группам Центра наук о жизни: лаборатории под руководством профессора Константина Северинова и лаборатории под руководством профессора Михаила Гельфанда.

---

Партнер спецпроекта — Центр наук о жизни Сколковского института науки и технологий (Сколтеха), где ведутся исследования по биомедицине, биоинформатике и биотехнологиям. Также в этом году Центр наук о жизни выступает партнером конкурса «био/мол/текст»-2019.

«Когда ты выбираешь, поступать в магистратуру Сколтеха или нет, в первую очередь нужно задуматься, есть ли среди профессоров кто-то, с кем ты хотел бы работать, а не о возможности стажировок или высокой стипендии», — сразу предупреждает Михаил Гельфанд, доктор биологических наук, биоинформатик и директор магистерской программы Центра наук о жизни Сколтеха. «Биомолекула» публикует вторую статью из спецпроекта о Сколтехе и расскажет об особенностях магистерской программы по биотехнологии (оригинальное английское название — MSc program “Life Sciences”) и ее студентах. Набор в магистратуру на ближайший год открыт до 16 июля: подробную информацию можно найти на сайте программы и на сайте центра CLS .

Напоминаем, что английская аббревиатура CLS принята самими сколтеховцами для обозначений Центра наук о жизни (CLS — Center of Life Sciences), о котором в общих чертах мы рассказали в первой части нашего спецпроекта: «Биологический наукоград: как работает Центр наук о жизни Сколтеха» [1]. — Ред.

Как недавнему выпускнику программы, мне (автору этой статьи) особенно приятно рассказать о личных моментах учебы в Сколтехе, а также собрать мнения и истории нескольких студентов и выпускников магистратуры.

Краткая история магистерской программы

«В первом выпуске магистратуры [по направлению “Биотехнология” — авт.] было всего три человека, — говорит Нина Попова, менеджер образовательных программ CLS. — Это было еще до моего прихода в Сколтех. Во втором выпуске, который я уже застала, было 11 человек. Однако первым большим выпуском нашей магистратуры, наверное, можно считать только прошлогодний [2018 года], где дипломы получили уже 29 студентов. А в этом году у нас будет 44 выпускника».

История магистерской программы Центра наук о жизни начинает свой отсчет с основания самого Сколтеха, когда в 2011 г. при содействии девяти российских университетов и организаций было решено создать новый университет, в котором бы обучали магистрантов и аспирантов по пяти ключевых направлениям: информационные технологии, энергетика, космическая индустрия, новые производственные технологии и биомедицина. В 2012 г. провели первый набор студентов на трехлетнюю магистерскую программу по информационным технологиям и энергетическим технологиям. А годом позже уже состоялся первый набор студентов на двухлетнюю магистерскую программу по биотехнологии. В 2016 г. в Сколтехе появились первые магистры-биологи, которые эту программу окончили (рис. 1).

Развитие магистерской программы неразрывно связано с развитием самого Центра наук о жизни Сколтеха, который образовался в процессе слияния ранее организованных биологических центров. После появления CLS магистерская программа по биотехнологии официально «перекочевала» туда. Есть в Сколтехе и другой биомедицинский центр — Нейроцентр (чаще используется его англоязычное оригинальное название Center for Neurobiology and Brain Restoration, CNBR), но своей магистерской программы у него пока нет.

Как устроена магистратура

Что представляет собой магистерская программа Сколтеха по биотехнологии? Прежде всего, это двухлетняя программа, готовящая квалифицированных специалистов по биоинформатике, молекулярной и клеточной биологии и биомедицине. Магистерская программа бесплатна, и все студенты получают достойную стипендию. Официальный язык программы — английский. В Сколтехе обучаются студенты из 40 стран, и все учебные процессы и общение студентов друг с другом и профессорами проходит на этом языке. «Доля иностранных студентов в Сколтехе — около 15–20%», — рассказывает Михаил Гельфанд.

В первый год обучения магистранты фокусируются преимущественно на учебных курсах. При этом они выбирают большинство курсов самостоятельно и составляют уникальное расписание в соответствии со своими приоритетами. «Раньше у нас было четыре курса, обязательных для всех студентов, но в этом году мы сократили их количество до трех. Это сделано, в первую очередь, для того, чтобы дать учащимся наибольшую свободу выбора, чтобы каждый студент мог взять тот набор курсов, которого ему не хватает для восполнения пробела в знаниях или приобретения желаемых навыков», — делится Михаил Гельфанд. Нина Попова добавляет: «К нам приходят люди с разным опытом: часто хорошим молекулярщикам нужно подтянуть биоинформатику, а хорошим биоинформатикам — молекулярную биологию. После того как студенты находят себе руководителя, дальнейший выбор курсов осуществляется уже совместно, чтобы студент мог двигаться по наиболее актуальному для него треку».

Также на первом году обучения магистранты выполняют небольшие двухмесячные исследовательские проекты, чтобы определиться, с кем и над чем они хотели бы работать в рамках дипломной работы. На втором году студенты уже должны выбрать научного руководителя и сконцентрироваться на дипломной работе. В этот год часть учащихся использует возможности программы академической мобильности (Academic Mobility) и отправляется на стажировки в другие университеты . Популярные места для стажировок — Массачусетский технологический институт (МТИ, Massachusetts Institute of Technology) в США, Университет Сантьяго де Чили (Universidad de Santiago de Chile) в Чили, Университет Бен-Гуриона (Ben-Gurion University of the Negev) в Израиле, Институт Пастера (Institut Pasteur) во Франции, Йоркский университет (University of York) в Великобритании и некоторые другие университеты.

Подробнее о направлениях студенческих стажировок смотрите в первой статье спецпроекта «Биологический наукоград: как работает Центр наук о жизни Сколтеха» [1].

Среди курсов, которые могут взять магистранты Сколтеха, — молекулярная биология, биоинформатика, иммунология, биостатистика, математическое моделирование в биологии, клеточная биология, сравнительная и эволюционная генетика, биотехнология растений и многие другие. Помимо биологических дисциплин, студенты также могут брать курсы и из других направлений. Например, студенты-биоинформатики часто берут курсы, которые относятся к магистерской программе по наукам о данных (чаще упоминаемой на английском языке как Data Science).

Исследования студенты проводят под руководством профессоров CLS . Сегодня это 12 лабораторий, в которых занимаются и биоинформатикой, и «мокрой» биологией. К сожалению, большинство биологических лабораторий CLS по-прежнему находится за пределами Сколково в других университетах или институтах Российской Академии Наук (РАН): например, в МГУ или в Институте биоорганической химии (ИБХ). Несмотря на недавний переезд Сколтеха в новый просторный кампус, построенный по проекту швейцарского архитектурного бюро Herzog & de Meuron (рис. 2), большинство лабораторных помещений пока еще только строятся или нуждаются в оснащении. Несколько исследовательских групп, чья работа предполагает биоинформатические исследования и не требует наличия «мокрых» лабораторий, располагаются в Сколтехе. Тем не менее одна такая лаборатория уже открылась на территории Технопарка Сколково и сейчас служит в качестве Teaching Lab, где все студенты проходят базовый курс Basic Molecular Biology Techniques. Некоторые учащиеся также выполняют здесь небольшие исследовательские проекты и дипломные работы.

Подробнее о работе лабораторий профессоров CLS читайте в статье «Биологический наукоград: как работает Центр наук о жизни Сколтеха» [1].

Уникальные исследовательские возможности для студентов предоставляет открытый конкурс проектов по секвенированию. Каждый год у магистрантов есть возможность в рамках своего диплома предложить проект, связанный с секвенированием [4]. «Современную биологию тяжело делать без секвенирования, — отмечает Михаил Гельфанд. — Поэтому мы даем студентам возможность написать своего рода заявку на грант и выиграть возможность провести секвенирование для дипломных проектов. Мы проводим этот конкурс уже второй год, и, поскольку на него заложено большое финансирование, шансы на успех и одобрение заявки около 80%. Конечно, не всегда студентам удается хорошо составить заявку с первого раза. Однако если у профессоров возникают претензии к описанию проекта, вместо жесткого и бесповоротного отказа мы предпочитаем отправлять студентов на “второй круг” и даем им шанс доработать заявку и проект». Нина Попова добавляет: «В этом конкурсе есть еще довольно важный обучающий момент: работая над проектом, каждый студент учится писать заявки, убеждать проверяющих, что он понимает, что и зачем он собирается сделать, а также доказывать комиссии целесообразность финансирования проекта».

Инновации и предпринимательство в магистратуре

Студенты Центра наук о жизни получают не только традиционное научное образование. Магистранты программы также в обязательном порядке изучают основы наукоемкого бизнеса. Это связано с тем, что Сколтех изначально создавался как институт науки и технологий, где студентов поддерживают в инновационной и предпринимательской деятельности.

Некоторые из таких курсов обязательны. Например, Innovation Workshop — стартовый месячный курс, который проходят все магистранты Сколтеха сразу после поступления (рис. 3). Основной фокус этого курса направлен на междисциплинарность, и одной из главных его целей является возможность познакомиться и поработать со своими сверстниками из других направлений. Innovation Workshop обучает студентов способам коммерциализации их научных и технологических разработок и основам ведения технологического предпринимательства.

В ходе этого курса студентов распределяют по небольшим командам, куда входят учащиеся разных направлений: например, молекулярный генетик, программист, инженер-нефтяник и инженер-робототехник. Собравшись вместе, студенты должны не только отыскать реальную проблему и людей, которых она беспокоит, но и предложить свое технологическое решение для этой проблемы и способ его коммерциализации.

На первом этапе Innovation Workshop магистранты учатся искать пользователей и определять их проблемы, используя методологию Customer Development. Затем, установив наличие проблемы и подтвердив ее значимость для пользователей, студенты проводят конкурентный анализ и пробуют создать прототипы и минимально жизнеспособный продукт (minimum viable product, MVP) для решения ранее выявленной проблемы. На следующем этапе учащиеся осваивают основы построения бизнес-моделей и вывода технологических продуктов на рынок. Во время всего курса студенты постоянно общаются с менторами, которые дают им обратную связь и направляют работу команд в нужное русло. В роли менторов выступают предприниматели, инвесторы, бизнес-ангелы и сотрудники технологических компаний из России, США, Израиля, Австралии и стран Азии.

Как выпускник данной программы могу сказать, что не все студенты рады наличию Innovation Workshop. По мнению некоторых, курсы, посвященные инновациям и технологическому предпринимательству, лишь отвлекают от основной исследовательской работы.

Помимо Innovation Workshop, студенты в обязательном порядке должны пройти один дополнительный курс из направления Entrepreneurship and Innovation (E&I) . Среди возможных вариантов — курсы по интеллектуальной собственности, инновационному предпринимательству, биомедицинским инновациям и бизнес-коммуникациям.

С полным списком образовательных курсов по разделам современной биологии, а также по предпринимательству и инновациям можно ознакомиться на странице учебного плана программы.

Кроме биологических дисциплин, научной работы и курсов по инновациям и предпринимательству, Сколтех также дает магистрантам-биологам возможность получить реальный опыт работы в биотех- и фарминдустрии. После первого курса все студенты проходят летнюю индустриальную практику (Industrial Immersion). Два месяца они работают в одной из компаний-партнеров, где фокусируются скорее на небольшой практической задаче, нежели на долгосрочной исследовательской проблеме. Популярными местами индустриальной практики у студентов-биологов Сколтеха являются стартапы и крупные компании — BIOCAD , Generium, AstraZeneca, Philip Morris International, а также Образовательный центр для одаренных детей «Сириус» в Сочи.

В сотрудничестве с BIOCAD, кстати, «Биомолекула» публикует статьи спецпроекта, посвященного изучению и использованию антител.

«На летней практике в “Сириусе” мне удалось организовать с детьми любопытный биоарт-проект, который охватил не только биологию, но и искусство, — делится Лаура Элидедт Родригез, выпускница магистерской программы Сколтеха и магистрантка ИТМО по направлению Art & Science. — В ходе летней практики вместе с ребятами мы культивировали бактерий и “выращивали” бактериальную целлюлозу, чтобы использовать ее для изготовления различных предметов, например, одежды или ювелирных украшений. На этот проект меня вдохновила дизайнер Сьюзан Ли, которая знаменита созданием одежды, обуви и аксессуаров из дрожжей, бактерий, грибов и водорослей. Такой опыт помог мне понять, что мне интересно, и дальше продолжать заниматься работой на стыке науки и искусства. Поэтому сейчас я изучаю биоарт — дисциплину, соединяющую современную биологию и искусство, — в рамках магистерской программы Art & Science в ИТМО».

Как поступить в магистратуру CLS

Как уже упоминалось в начале статьи, прежде чем поступать в Сколтех, нужно ответить на вопрос «Есть ли в CLS профессор, с которым ты хотел бы поработать?». Иногда, чтобы установить первый контакт, абитуриенты пишут письмо профессорам еще до поступления в магистратуру. Помимо первичного выбора руководителя, студенту необходимо иметь минимальный опыт в биологии, а также обладать базовыми знаниями физики, химии и математики, которые нужны для сдачи вступительного экзамена. Наконец, финальный пункт из списка основных требований — это владение английским языком, на котором проходят обучение и вся жизнь в Сколтехе. Для подтверждения владения английским абитуриенты могут предоставить сертификаты таких экзаменов как TOEFL или IELTS, если они ранее сдавали подобный экзамен самостоятельно, или же бесплатно сдать TOEFL при поступлении в Сколтех.

Поступление в магистратуру состоит из двух этапов: онлайн-отбора и очного собеседования (все шаги наглядно показаны на рисунке 4).

На первом этапе кандидаты регистрируются на сайте в онлайн-системе подачи заявок и собирают пакет документов, который включает в себя резюме и мотивационное письмо на английском языке, два рекомендательных письма, транскрипт оценок и подтверждение значимых научных и профессиональных достижений. «Если вы решились подать заявку на поступление в магистратуру Сколтеха, у вас есть несколько весомых причин, чтобы сделать это как можно раньше», — замечает Михаил Гельфанд в своей статье Six reasons to apply to Skoltech as soon as possible: Mikhail Gelfand’s advice. После подачи заявки студенты проходят онлайн-тест, на котором оцениваются их знания по общей и молекулярной биологии, математике, физике и химии.

В случае успешного прохождения теста и подачи необходимых документов кандидата приглашают на очное интервью с профессорами CLS. Для подготовки к нему студент изучает одну из присланных заранее статей и готовит десятиминутный рассказ о ней. Презентация статьи должна быть проведена максимально простым языком, как если бы абитуриент пересказывал эту статью, например, друзьям, далеким от науки. Затем поступающему задают вопросы по материалу статьи и по более общим темам (рис. 5). Дополнительная цель интервью — выяснить, чем потенциальный студент намерен заниматься в магистратуре и чем он занимался до этого. «Решение, принимать или не принимать того или иного студента, осуществляется коллегиально, — рассказывает Михаил Гельфанд. — У нас есть чудесная система, в которой оценка “А” ставится только, если определенный профессор готов взять этого студента к себе. Это означает, что если вдруг этот студент к этому профессору захочет, то профессор не может этому студенту отказать». Также на этапе очного собеседования происходит сдача экзамена на знание английского языка в формате TOEFL ITP, если ранее студент не предоставлял любого аналогичного сертификата.

В Сколтехе используется американская шестибалльная система оценок от A до F, где A — это пятерка, а F — двойка. — прим. автора.

«Есть два основных ощущения, которые мы хотим получить от студента. Во-первых, хочется, чтобы его было легко учить, особенно если это “чужой” студент. Во-вторых, хочется, чтобы с ним было хорошо работать, если это будет твой дипломник, — говорит Михаил Гельфанд. — Замечу, что это разные вещи. Вполне вероятно, что есть студент, которого я не хочу брать к себе, но я готов его учить. А может быть ситуация, когда профессор хочет взять кого-то к себе, но у остальных профессоров есть возражения. Типичная ситуация здесь: студент с хорошими руками и экспериментальным опытом, но полный “ноль” во всех точных и естественных науках. В этом случае, кто-то из экспериментаторов все равно может привести довод о том, что студент хороший, и что у него он будет “капать”. Но все-таки в общем случае мы стараемся предъявить студенту следующие требования: у него должен быть некоторый минимум по широкому набору знаний, и что-то он должен уметь делать хорошо».

«Когда я поступал в магистратуру, у меня была довольно четкая цель — попасть в биотех-сферу, — рассказывает Артем Микелов, выпускник магистерской программы и аспирант Сколтеха. — О Сколтехе я узнал из соцсетей, и меня сразу привлекло несколько моментов: крутой состав преподавателей, обучение на английском, уважительное отношение к студентам, новый институт. О хорошей стипендии я узнал только в момент поступления, и это был очень приятный сюрприз, поскольку в магистратуру я уходил с неплохой зарплаты в консалтинге. Я очень сомневался, что смогу поступить, — хоть я и довольно много учился самостоятельно, полноценного биологического образования у меня не было. В итоге я встретился с ребятами из кадрового агентства «Бластим» [2], которые помогли мне понять, что Сколтех — это как стартап, но только университет. То есть в нем возможно очень многое, но при этом всё зависит от того, насколько ты сам чего-то хочешь и насколько сильно проявляешь активность. Такой расклад мне очень понравился, и я подумал, что со Сколтехом мы сойдемся характерами. В итоге так и вышло: я попал в отличную лабораторию, несмотря на то, что часто мне было тяжело и сказывалось отсутствие базы. В магистратуре под руководством профессора Дмитрия Чудакова в лаборатории сравнительной и функциональной геномики ИБХ РАН я изучал, как адаптивная иммунная система человека сохраняет “память” об аллергене от сезона к сезону при аллергии на березовую пыльцу на уровне субпопуляций B-клеточного происхождения. В рамках своей аспирантской работы мы сделали шаг “вглубь” и сейчас пытаемся разобраться, почему в условиях с хорошей гигиеной выше риск развития аллергии и аутоиммунных заболеваний. Этот вопрос имеет очень большое прикладное значение. Только до конца поняв, как “аллергическая память” сохраняется в человеке, можно будет всерьез рассуждать о рациональном дизайне терапии».

Чем занимаются выпускники магистратуры

За два года обучения магистратура Сколтеха позволяет студентам попробовать многое: фундаментальные научные исследования, практический опыт работы в биотех- и фарминдустрии, а также ведение инновационной предпринимательской деятельности. Благодаря этому, судьбы выпускников магистерской программы Центра наук о жизни довольно разнообразны.

Более половины выпускников после магистратуры остается в аспирантуре и продолжает заниматься исследовательской работой, причем почти каждый второй из них — на программе PhD в Сколтехе. Те, кто выбирает аспирантуру за пределами Сколтеха, чаще всего находят научных руководителей за рубежом. Лишь незначительная часть выпускников магистерской программы решает продолжить обучение в аспирантуре в другом российском вузе или институте РАН. «В аспирантуре Сколтеха остаются в основном студенты, у которых образовалась хорошая связка руководитель—студент. Обычно в таких случаях их магистерский диплом сделан как задел на статью и дальнейшую работу. Логично, что никто из них не хочет уходить», — поясняет Нина Попова.

Те выпускники, кто поступает в аспирантуру за рубежом, находят себе руководителей в таких университетах, как Калифорнийский технологический институт (California Institute of Technology, Caltech) в США, Льежский университет (University of Liège) в Бельгии, Венский медицинский университет (Medical University of Vienna) в Австрии, Торонтский университет (University of Toronto) в Канаде, Университет Цинциннати (University of Cincinnati) в США, Институт молекулярной генетики Макса Планка (Max Planck Institute for Molecular Genetics) в Германии, а также уже упомянутый МТИ.

Более скромная доля выпускников магистратуры, около 20%, решает не продолжать свое обучение в аспирантуре, а трудоустроиться в биотех- и фарминдустрии. Индустриальные партнеры магистерской программы глубоко интегрированы в образовательный процесс: помимо летней практики представители компаний присутствуют на защитах дипломных работ, и иногда сразу после защиты выпускники получают предложения работы.

Среди компаний, которые выбирают магистры Сколтеха, — крупные российские BIOCAD и Generium, российский биоинформатический стартап Boston Gene и одна из крупнейших мировых фармацевтических компаний Bayer. «Мы стараемся помогать нашим студентам с будущим трудоустройством, — говорит Нина Попова. — Например, в Сколтехе проводят Industry Day — мероприятие, где студенты презентуют результаты своей летней индустриальной практики потенциальным работодателям из крупных компаний и стартапов. Также у студентов есть возможность поучаствовать в ярмарках вакансий, организованных Фондом Сколково. Иногда мы и сами организуем специальные мероприятия в сотрудничестве с компаниями, например, отправляем магистрантов в лаборатории Generium и устраиваем встречу с сотрудниками компании на их территории». Михаил Гельфанд отмечает: «Некоторые из таких мероприятий вполне успешны. Например, в компанию Boston Gene, представители которой были на одной из таких встреч, один из наших выпускников в итоге и ушел». Нина Попова добавляет к этому: «Однако многие студенты, почувствовав вкус настоящей науки, к сожалению, не очень хотят идти работать в компанию. Им это просто скучно».

Помимо аспирантуры и работы в индустрии, некоторые выпускники решаются на создание собственных стартапов. «В этом году ко мне пришел студент, Арсений Поздышев, который хотел заниматься метагеномом нефтянных месторождений, довольно бизнес-ориентированной задачей, — делится Михаил Гельфанд. — Тем не менее быстро выяснилось, что первоначальная задача была не очень актуальна, потому что в России нет компаний, которые бы использовали этот метод для точного картирования своих месторождений (хотя в мире это и применяется). Зато оказалось, что есть другая задача — исследовать метагеном нефтяных пластов, из которых добывают нефть. Для нефтяников это действительно актуальная вещь, поскольку скважина, получаемая при бурении, проходит через множество пластов, и по составу метагенома можно было бы определить, с какого именно пласта в данный момент времени поступала нефть. Теперь у Арсения есть стартап, являющийся резидентом Сколково, и есть грант, на который осуществляется работа».

«Сколтех оказал очень существенную поддержку нашему проекту, — делится сам магистрант Арсений Поздышев. — Во-первых, благодаря Вере Рыбко, менеджеру по работе с индустриальными партнерами Центра наук о жизни, я встретил нескольких нужных людей из индустрии, с которыми мы заключили рабочие договоренности. Сейчас мы проводим пилотный проект с «Роснефтью», и на подходе у нас еще один проект с «СИБУРом». Помимо этого, в рамках программы STRIP (Skoltech Translational Research and Innovation Program) мы получили финансовую поддержку, которая позволила нашему стартапу начать активно работать и расти. Сейчас мы задумываемся о найме новых людей, так как объем предстоящих задач — колоссальный».

«Этот проект довольно любопытный и с научной стороны, поскольку мы уверены, что что-то интересное мы точно обнаружим, — комментирует Михаил Гельфанд. — Непонятно, будет ли это великая наука, но хорошей наукой это будет в любом случае».

В следующей статье спецпроекта «Сколтех» мы расскажем о работе исследовательской группы Константина Северинова.

Литература

1. Биологический наукоград: как работает Центр наук о жизни Сколтеха;
2. «Бластим». Работа в биотехе? Да еще и в России?;
3. Vicky Lampropoulou, Alexey Sergushichev, Monika Bambouskova, Sharmila Nair, Emma E. Vincent, et. al.. (2016). Itaconate Links Inhibition of Succinate Dehydrogenase with Macrophage Metabolic Remodeling and Regulation of Inflammation. Cell Metabolism. 24, 158-166;
4. 12 методов в картинках: секвенирование нуклеиновых кислот.