Прямой эфир
Ошибка воспроизведения видео. Пожалуйста, обновите ваш браузер.
Лента новостей
Минобороны России решило не мобилизовывать студентов частных вузов Политика, 15:21
Шойгу объяснил перенос осеннего призыва загрузкой военкоматов Общество, 15:20
Шойгу пообещал не призывать женщин в рамках мобилизации Общество, 15:07
Сортировка как обязанность: как избавиться от свалок в России Партнерский проект, 15:05
Итальянская Eni сообщила о «нулевых» поставках газа от «Газпрома» Бизнес, 14:55
Обозреватель калининградского издания RuBaltic.ru погиб под Авдеевкой Общество, 14:48
Игрока «Динамо» признали автором лучшего гола месяца в РПЛ Спорт, 14:26
Объясняем, что значат новости
Вечерняя рассылка РБК
Подпишитесь за 99 ₽ в месяц
Как сэкономить на деловых поездках, когда все постоянно меняется РБК и Smartway, 14:17
МВД наградило ученика ижевской школы, поднявшего тревогу из-за стрельбы Общество, 14:05
5 сериалов на выходные. «Интервью с вампиром», «Детство Шелдона» и другие Life, 14:00
Захарова заявила, что НАТО может «использовать и выбросить» Украину Политика, 13:53
Новосибирские власти запретили продавать алкоголь у военкоматов Общество, 13:38
«Просят о предательстве». Реакция на условия главы МОК по допуску россиян Спорт, 13:32
Климатическая азбука: запуск рынка углеродных единиц в России РБК и Газпромбанк, 13:29
Свое дело ,  
0 

Как заработать на гриппе и вирусе Эбола

Небольшая московская компания Visual Science лучше всех в мире умеет делать 3D-модели вирусов
Визитной карточкой Ивана Константинова (слева) и  Юрия Стефанова остается вирусный проект
Визитной карточкой Ивана Константинова (слева) и Юрия Стефанова остается вирусный проект (Фото: Артем Голощапов для РБК)
Опубликовано в журнале РБК №12-1 за 2014 год

Модель черной дыры, занимающей видное место во вселенной «Интерстеллара» Кристофера Нолана, создавалась целый год. Над ней работали 30 человек и тысячи компьютеров, а руководитель проекта астрофизик Кип Торн собирается печатать по следам фильма новые научные статьи – результат работы поразил даже его.

Все усилия были затрачены вопреки очевидному тезису, что большинство зрителей не смогут отличить научно достоверную модель черной дыры от художественной анимации. Скорее всего, не смогут этого сделать и два биолога, которые увлеченно обсуждают работу Нолана за столиком в кафе: «Представляете, сколько можно вложить сил в работу, которую никто не способен оценить!»

Меньше не имело смысла

Иван Константинов и Юрий Стефанов несколько лет решают задачу, с которой столкнулись создатели «Интерстеллара»: строят научно достоверные модели объектов неизвестного внешнего вида, только не в макро-, а в микромире. Они моделируют вирусы. Их модель вируса иммунодефицита человека признавалась лучшей научной иллюстрацией в мире, а сделанный ими вирус гриппа попал на обложку журнала Science.

Константинов начал заниматься 3D-моделированием еще на старших курсах биологического факультета МГУ, который окончил в 2006 году. Небольшая компания Visual Science выросла на пересечении двух его увлечений. Сейчас там работает с десяток человек (не считая приглашенных научных консультантов), которые выполняют самые разные заказы, связанные с визуализацией научной и технической информации. Среди клиентов – издательские дома и фармацевтические компании, некоммерческие организации, «Роснано» и Московский университет. Но визитной карточкой Visual Science остается вирусный проект.

В поисках информации консультанты Visual Science пишут письма вирусологам по всему миру и время от времени находят неопубликованные данные

Pro
Фото: Олег Яковлев / РБК Оценка недвижимости во время турбулентности: что нужно знать собственнику
Pro
Частичная мобилизация: что нужно знать работодателю
Pro
Фото: Justin Sullivan / Getty Images «Зарплата не растет годами»: каково работать в Cisco — в 5 пунктах
Pro
Фото: Dan Kitwood / Getty Images Почему бокал вина — плохой способ избавиться от стресса
Pro
Фото: Adam Berry / Getty Images Антивеганы: почему люди по всему миру отказываются от растительной пищи
Pro
Фото: Jamie McCarthy / Getty Images В 50 лет выглядит на 30: в чем секрет молодости Джареда Лето
Pro
Фото: Shutterstock Что нельзя делать при похмелье: советы нейробиолога из Стэнфорда
Pro x The Economist
Фото: Hugo Philpott / Getty Images Сейчас или никогда: почему инвесторов уже не интересует отложенная выгода

В отличие от черных дыр, вирусы повсюду. С ними умеют работать ученые, им посвящены тысячи теоретических и экспериментальных работ, однако их внешний вид все равно остается загадкой: ученым-вирусологам очень редко нужно знать, как выглядит вирус. Его взаимодействие с клетками человека или бактериями не включает в себя визуального контакта. Оптические микроскопы не могут показать объект, линейные размеры которого уступают длине световой волны: фотографии вирусов выглядят так, как будто у камеры сбился фокус. И даже эти размытые изображения из университетских учебников двухмерные.

Создать красивую и достоверную модель – это просветительский проект. Стефанов, который отвечает за достоверность моделей, признает, что решает не научную задачу. Впрочем, количество научных статей, которые ему приходится перелопатить во время работы над следующим вирусом, не дает соскучиться по профессии. Несколько лет назад, уже защитив диссертацию, он ушел в Visual Science из академического института.

Первая научно достоверная 
3D-модель вируса гриппа человека в атомном разрешении
Первая научно достоверная 
3D-модель вируса гриппа человека в атомном разрешении

Трудная жизнь

Вирус – самая простая живая структура, но невероятно сложная по меркам неживого мира. Он включает в себя до нескольких десятков белков, каждый из которых состоит из десятков-сотен тысяч атомов и имеет сложную пространственную структуру. Генетическая информация в виде ДНК или РНК намотана на эти белки часто неизвестным науке образом. Работа над новым объектом начинается с составления карты белых пятен, неизученных деталей строения вируса.

В парке вирусов, который надеется создать Visual Science, есть сравнительно простые и трудные объекты. Сложность работы определяется в первую очередь тем, насколько хорошо изучен вирус и какие белые пятна исследователям приходится закрывать собственными усилиями. Пространственная структура многих белков неизвестна.

Взаимодействие молекул иногда приходится выяснять самостоятельно, методами биоинформатики. В поисках информации консультанты Visual Science пишут письма вирусологам по всему миру и время от времени находят неопубликованные данные, которые можно пустить в ход. Главный успех компании – вирус гриппа – состоялся благодаря помощи испанских биологов, которые как раз готовили статью в Science, посвященную укладке его генетического материала. В результате сотрудничества вирус появился на обложке.

Поскольку вирусы меньше длины световой волны, у них нет цвета. Сотрудники Visiual Science исправляют этот эстетический недостаток, а заодно добавляют в модель дополнительную информацию. Белки, которые кодируются собственным геномом вируса, раскрашиваются цветом, а белки, которые кодируются зараженной клеткой, изображаются в черно-белой гамме (вирусы заставляют механизмы человеческой клетки работать на воспроизводство своих поработителей). Когда какой-то пурист в интернете указал Константинову на это очевидное погрешение против истины, он специально обесцветил модель вируса, чтобы продемонстрировать, как скучно тот выглядит без цвета.

Физические размеры вируса, как ни странно, тоже усложняют моделирование: с ростом числа молекул геометрически растет необходимое для расчетов компьютерное время. Самые большие известные вирусы поражают, на счастье, амеб, а не людей, поэтому не интересуют Visual Science. Но даже на рендеринг вируса Эбола, заметно более крупного, чем грипп или ВИЧ, коллеги потратили месяц компьютерного времени. Неделю потеряли из-за того, что во дворе дома, где проводились расчеты, под землю провалился КамАЗ и отрубил питание в лаборатории.

Человеческих вирусов хватит еще на много лет работы. Например вирус гепатита, при его упоминании у Стефанова появляется огонек в глазах. Когда-нибудь можно будет замахнуться на кусок настоящей живой клетки, но это потом: они на несколько порядков больше вирусов.

Недавно в Visual Science произвели на свет свою первую модель в трех измерениях: по заказу фонда «Династия» ученые сконструировали аденовирус человека для Дарвиновского музея. Константинов, которому принадлежит Visual Science, с большим интересом смотрит на рынок образовательных пособий, бесконечный по сравнению со скромными масштабами его компании.

Пока у компании Visual Science нет даже постоянного офиса. Зато есть собственная лаборатория, где разрабатываются новые продукты и тестируются производственные процессы. Тут ему можно только поверить на слово: ее местоположение скрывается так тщательно, как будто там стоит бэтмобиль. Даже Стефанов, с которым они работают бок о бок много лет, в лаборатории ни разу не был. «Мне и неинтересно», – говорит он то ли всерьез, то ли не очень.

Авторы