Ко Дню российской науки президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук рассказал «Известиям» о воздействии космической радиации на человека и о том, как вывести исследования губительного излучения на новый уровень, разработав программу национального масштаба. ИА «Хабаровский край сегодня» приводит текст интервью с сокращениями.
- Михаил Валентинович, Курчатовский институт обладает уникальными компетенциями в области изучения воздействия радиации на человека. Будут ли они задействованы в новом исследовании, приуроченном к межпланетным экспедициям, намеченным на 2030-е годы?
— Мы всегда занимались этими исследованиями, поскольку Курчатовский институт стоял у истоков Советского атомного проекта. У нас в институте исторически сложилась уникальная, мирового уровня «облучательная» база, включающая в себя различные источники излучения частиц.
В последние годы мы вывели на новый уровень нашу медико-биологическую исследовательскую инфраструктуру. Ее возможности были еще расширены после включения в состав НИЦ «Курчатовский институт» в 2017 году одного из крупнейших российских биологических центров — «ГосНИИгенетика».
— Эти исследования у вас проводятся в контексте предстоящих полетов на Луну и Марс?
— Они носят фундаментальный характер. Как я уже говорил, у нас в стране давно начаты масштабные исследования в данном направлении. Технологическая база Курчатовского института позволяет изучать воздействие излучения и частиц всех видов на живые организмы. Мы можем определить, как они влияют на стволовые клетки, иммунную систему, структуру белка. Также возможно изучать влияние излучений на органы и когнитивные функции человека, чем раньше у нас в стране никто не занимался. Эти исследования начаты давно, безотносительно перспектив полета на Марс.
Сейчас активный всплеск в развитии ядерной медицины — в частности, хорошие перспективы у адронной терапии, когда больных лечат пучком протонов или нейтронов. В этом случае более локализовано воздействие излучения на определенный орган, идет адресное облучение, то есть в целом пациент получает меньшие дозы. Но всё равно получает, и важно понимать, влияет ли это на когнитивные функции человека, и если да, то как именно. Может быть, у него после комплекса терапии меняются когнитивные возможности и, например, нельзя водить машину или пилотировать самолет.
— А может быть, человек, наоборот, начнет в уме мгновенно считать после этого?
— Возможно. Это надо изучать. Сегодня вы можете исследовать влияние более подробно и разносторонне. В нашей лаборатории стволовых клеток мы можем изучать воздействие излучения на клетки. В иммунологической лаборатории — на иммунную систему, в белковой лаборатории — на атомарную структуру биообъектов.
Например, есть пациенты, которые прошли лучевую терапию. С помощью МРТ (магнитно-резонансной томографии), ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии) мы можем изучать их когнитивные функции после такого воздействия. Вторая сторона — это исследования на разных животных, приматах в частности.
Как я уже говорил, исторически эта тематика развивалась в нашей стране практически во всех крупных ядерно-физических институтах, значительная часть которых входит в Курчатовский институт и сегодня перешла на качественно другой уровень. Наша страна обладает диверсифицированной базой источников излучения и широкими медико-биологическими методами исследований, а это основа для проведения масштабных исследований влияния облучения на живое.
— Вы будете головным исполнителем?
— Совершенно очевидно, что нам надо исключать внутреннюю конкуренцию и работать консолидированно. Есть Объединенный институт ядерных исследований в Дубне со своей излучательной базой и развитой радиационной медициной, российский научный центр радиологии имени академика А.М. Гранова под Санкт-Петербургом, центр в Обнинске, еще целый ряд институтов. Я считаю, что мы можем получить исключительный синергетический эффект, не противопоставляя, а объединяя возможности научных организаций. Внутренняя конкуренция тут будет только тормозом.
Мы начали широко обсуждать тему детального изучения воздействия радиации, особенно малых доз облучения, на живой организм несколько лет назад. И не просто обсуждать, но и создавать в Курчатовском институте в этой связи новые биологические лаборатории, например, для изучения радиационного воздействия на стволовые клетки. Очень важно, что сегодня это стало темой общего серьезного разговора.
— А как обстоят дела с изучением радиационной стойкости материалов и различного оборудования, электроники?
— Проблема радиационной стойкости материалов — одна из ключевых для современных промышленности и науки. Сейчас мы движемся очень быстро в создании самых разных материалов, многие из которых подвергаются радиационной нагрузке, прежде всего, конечно, в атомной энергетике. Тепловыделяющие элементы, где содержится топливо, корпус реактора атомной станции. Все они испытывают огромную радиационную нагрузку.
Мы приобрели большой опыт такого рода работ и выяснили, что в ряде ситуаций материал корпуса реактора начинает растрескиваться, терять свойства под действием облучения. Тогда ученые нашей московской площадки и ЦНИИ КМ «Прометей» в Санкт-Петербурге, который тоже сейчас входит в состав НИЦ «Курчатовский институт», совместно со специалистами «Росатома» создали метод и установку для восстановительного термического отжига этих корпусов. Это, по сути, — огромная печь, куда мы помещали корпус реактора и по определенному режиму проводили отжиг, который восстанавливал на наноуровне свойства материала корпуса до первоначальных. Таким образом мы продлили многим атомным блокам срок службы на десятилетия, сэкономив миллиарды. Этого никто в мире никогда не делал.
На базе этих исследований мы вместе с институтами «Росатома» создали новые сплавы, имеющие повышенную радиационную стойкость. Сегодня новые станции — АЭС-206, ВВЭР-ТОИ — делаются уже из новых материалов, срок службы которых — до 80–100 лет. Вот вам важнейшее практическое применение фундаментальных исследований влияния излучения, что, кстати, сыграло в большой плюс и для конкурентных возможностей «Росатома».
— Воздействие радиации на живой организм в Курчатовском институте изучалось уже десятилетия назад…
— Конечно. После испытания первой советской атомной бомбы в 1949 году в нашем институте уже напрямую занялись изучением воздействия радиации на живые организмы. Параллельно начался «крестовый поход» против генетики — я имею в виду печально известную сессию ВАСХНИЛ в августе 1948 года, где Т.Д. Лысенко поставил на генетике клеймо буржуазной выдумки, несовместимой с марксизмом-ленинизмом. В этом же ключе в марте 1949 года готовился разгром физики на Всесоюзной конференции физиков, которая не состоялась после обращения И.В. Курчатова к руководству страны. Многие уволенные из других институтов после сессии ВАСХНИЛ биологи, генетики нашли убежище в Институте атомной энергии, куда их пригласили работать Игорь Васильевич Курчатов и Анатолий Петрович Александров.
Началось с институтского семинара, где обсуждались проблемы биологии. Ими постепенно начали заниматься в новых лабораториях Института атомной энергии, при отделах оптических приборов, ядерных реакторов, ядерной физики. Потом уже был создан радиобиологический отдел и специальная биологическая лаборатория, которую в 1960 году возглавил Сос Исаакович Алиханян. По сути, это тогда была единственная в стране генетическая лаборатория. Здесь проводили исследования мирового уровня. Именно на ее основе почти через 10 лет был создан самостоятельный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов (ГосНИИгенетика. — «Известия»).
Он стал основой для создания у нас в стране биотехнологической промышленности, одной из самых крупных в мире. В СССР тогда производили весь набор аминокислот, витаминов, антибиотиков, сырья для лекарств. То есть ГосНИИгенетика — генетическая лаборатория Курчатовского института, которая была выделена и стала самостоятельным институтом, а оставшаяся часть этого отдела через несколько лет выросла в Институт молекулярной генетики РАН. Таким образом, основы генетических исследований в стране были заложены в Курчатовском институте, а сегодня это направление вернулось в свою альма-матер в лице ГосНИИгенетики.
— Соответственно расширился исследовательский потенциал?
— Собственно, медико-биологические, генетические исследования мы развернули на новом уровне с созданием в 2008 году Курчатовского НБИКС-центра, где мы развиваем природоподобные технологии. Первый геном человека в России, восьмой в мире, был расшифрован у нас в 2009 году. Сегодня генетические исследования уже поставлены на поток в ряде российских научных институтов.
—Можно ли считать, что мы первые в мире по данной тематике?
— Наши исследования, безусловно, мирового уровня. Мы говорили уже про реакторное материаловедение. По воздействию радиации на живые организмы у нас многолетний опыт наблюдений и исследований здоровья персонала АЭС, подводных лодок, атомных ледоколов. Сегодня мы перевели эти исследования на новый уровень — выстроена полная исследовательская цепочка, чего раньше не было.
Уверен, что совместно с Российской академией наук, ФАНО, научными институтами Минздрава и Росатома мы можем разработать серьезную исследовательскую программу национального уровня.
