Навіщо дослідникам моря вивчати математику? Як математика пов’язана з мікробіологією? Про це і не тільки розпитали Марію Павловську — дослідницю Чорного моря та антарктичних мікроорганізмів, науковицю, співробітницю Українського наукового центру екології моря та Національного антарктичного наукового центру.
Чи вивчають мікробіологи математику?
Обов’язково! На всіх наукових чи природничих спеціальностях ви вивчатимете математику. Мікробіологи вивчають вищу математику, статистику чи інші спецкурси. По завершенню університету завдяки цим знанням можна занурюватися глибше у цікаву вам тему, вивчати її докладніше.
Як математичні знання допомагають досліджувати моря?
Мікробіологія без математики може існувати лише як описова наука, скажімо, Карла Ліннея (швейцарський ботанік та зоолог XVIII століття — прим. ред.) чи Чарльза Дарвіна (британський науковець XIX століття, що зробив значний внесок у розвиток теорії еволюції — прим. ред.). Тоді науковці, приміром, вирушали у плавання, спостерігали за океаном і потім звітували: у такому-то місці ми бачили китів.
Нині ж мікробіологи ставлять собі не лише запитання «що ми бачимо?», а й «чому?», «що це означає?» та «який результат отримаємо?». Дані досліджень — кількісні. А отже, маємо їх правильно зафіксувати та інтерпретувати. Щоб отримати висновки та зрозуміти, що відбувається в екосистемі, потрібно використати математичне моделювання, статистику тощо. Звісно, частина цих процесів автоматизована, але необхідні знання математики, щоб зрозуміти, який інструмент варто застосувати у певних умовах.
Як мікробіологічні дослідження впливають на наше повсякденне життя?
Розвинена наука, мікробіологія зокрема, — престиж держави на міжнародному рівні. Це дає змогу долучатися до різноманітних досліджень, впливати на наукові процеси, співпрацювати із закордонними колегами тощо.
Також нам важливо знати, що відбувається у довкіллі: і десь далеко, в Антарктиді, і в Україні внаслідок війни. А мікроби — це індикатори стану довкілля: вони можуть підказати, де є забруднення, а які зони взагалі небезпечні для людини. Я долучалася до дослідження мікробіому Чорного моря після підриву Каховської ГЕС. Порівнюючи отримані дані з попередніми, ми могли зрозуміти, чи відбуваються активні процеси розкладання забрудників, чи потрапили у воду гени стійкості до антибіотиків.
Крім того, мікроби можуть синтезувати різні корисні для людини речовини. Цей напрям мікробіології ще мало досліджений, бо спіймати, виростити й дослідити морські мікроби доволі складно. Проте така біорозвідка — це можливість синтезувати нові речовини, створювати фармацевтичну продукцію та бути дотичними до світових медичних проривів.
Які кар’єрні перспективи мають мікробіологи?
Варіантів багато! Нині розвивається клінічна мікробіологія — напрям, що досліджує патогенні організми та віруси, шляхи боротьби з ними тощо. Ви можете вирощувати мікроби й тестувати їх на чутливість до антибіотиків. Це доволі прикладна, медична галузь.
Також активно розвивається сільськогосподарська мікробіологія. Науковці за мікробіомом оцінюють здоров’я ґрунтової екосистеми і її придатність до вирощування певних рослин, а ще — створюють препарати для покращення росту сільськогосподарських культур. Це досить молодий напрям для України.
У Національному антарктичному науковому центрі можна вивчати морську й наземну мікробіологію. Тут ми досліджуємо екологічні аспекти та займаємось біорозвідкою. Плануємо розширювати ці напрями та залучати студентів, які цікавляться мікробіологією.
Якщо ви цікавитеся технологіями, то це захоплення теж можна поєднати з дослідженням мікробіології. Мікробіологи секвенують геном, тобто отримують інформацію внаслідок визначення точної послідовності нуклеотидів у ДНК організму. Щоб правильно дешифрувати ці дані, необхідно володіти інструментами біоінформатики, знатися на математиці та програмуванні.
Попри війну наука розвивається. З’являються різні грантові можливості для досліджень, і цим інструментом варто користуватися.
Які труднощі можуть очікувати на мікробіологічному шляху?
Наука — складна галузь, вона підходить не всім. Як і не всі можуть стати, скажімо, художниками. І це нормально.
Перше, на що хочу звернути увагу, — науковці майже не відпочивають. Наш головний інструмент — мозок, і його не можна вимкнути після 18:00. Процес думання доволі важко контролювати, мені навіть якось снилися шляхи розв’язання проблеми, над якою я тоді працювала.
Будьте готовими до того, що отриманий результат може не відповідати вашим очікуванням. Можна витратити багато часу, зусиль і фінансів на розв’язання якоїсь проблеми й не досягнути успіху. Тому важливо вміти інтерпретувати свій негативний результат, вчитися на ньому та ні в якому разі не замовчувати його.
Нині науковець в Україні має бути доволі універсальним спеціалістом: писати статті, займатися фандрейзингом, долучатися до польових досліджень. Такий ритм підійде не всім.
Як підліткам зрозуміти, що мікробіологія — для них?
Спробувати себе в науці! У майбутньому в організації, де я працюю, плануємо залучати студентів до певних досліджень. Це чудовий спосіб зрозуміти, наскільки вас цікавить певна сфера.
Звісно, є люди, які одразу знають, чим хочуть займатися. Але в мене було не так. Перш ніж прийти в морську мікробіологію, я досліджувала популяційну генетику птахів та вивчала ісландських равликів. Тому ще зі студентства варто пробувати себе в різних напрямах та шукати свій!
Добре, якщо ви читаєте книжки чи дивитеся відео зі сфери ваших інтересів. Але практична діяльність дає змогу зрозуміти, що вас дійсно захоплює: вирощування мікроорганізмів, аналіз їхнього геному чи статистика та моделювання.
Ілюстрації: Олена Ковальчук