Валерий Тучин – лауреат национальной премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» 2024 года в номинации «Ученый года» за выдающийся вклад в области наук о жизни, а также в новую междисциплинарную область знаний и технологий – биофотонику.
О ЛАУРЕАТЕ. Валерий Викторович Тучин, 80 лет. Доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией лазерной диагностики технических и живых систем Саратовского научного центра РАН, заведующий кафедрой оптики и биофотоники СГУ, член-корреспондент РАН. Лидер в области биофотоники. Биофотоникой называют научно-практическую дисциплину, которая занимается взаимодействием электромагнитного излучения – от ультрафиолета до миллиметровых радиоволн – с биологическими объектами: клетками, тканями и органами. В нее входит огромный набор методов и технологий применения света для диагностики и лечения – от микроскопии до лазерной хирургии. Валерию Тучину принадлежит метод оптического просветления тканей, который позволяет делать ткани и даже целые органы прозрачными, что открывает новые горизонты в диагностике и лечении заболеваний, изучении доставки и действия лекарственных препаратов. В частности, появляются перспективы для разработки технологий визуализации кровотока, преодоления биологических барьеров, маркирования границ опухолей и оптического мониторинга разнообразных медицинских вмешательств. Пионерские работы Тучина по взаимодействию оптического и терагерцового излучения с биологическими тканями привели к разработке когерентно-оптических и спектральных методов медицинской диагностики и лазерной терапии. Кроме того, Тучин развивает концепцию мультимодальности в диагностике, которая основывается на сочетании различных оптических методов с ультразвуковыми, рентгеновскими и магнитно-резонансными томографиями с использованием специфических просветляюще-контрастных агентов.
– Валерий Викторович, какие практические перспективы открывает биофотоника перед обычным человеком, потребителем тех или иных благ цивилизации и научного прогресса?
– Оптические технологии являются безопасными, очень быстрыми и сравнительно дешевыми. Например, функциональное состояние мозга можно изучать непрерывно и днем, и ночью, неделями и месяцами. Аналогично и терапевтическое воздействие света оказывается более мягким и хорошо контролируемым. Очевидно, что оптические методы не заменяют МРТ, КТ и УЗИ, а только дополняют эти широко используемые в медицине методы и имеют свою область приложений в практической медицине. Особенно там, где есть противопоказания для использования традиционных методов или там, где недостаточно их разрешающей способности и быстродействия.
– Какие революционные открытия могут нас ждать в скором времени и, на Ваш взгляд, какое изобретение нужнее всего сейчас человечеству?
– Предсказывать революционное открытие не благодарное дело, так как оно всегда неожиданно и возможно уже сделано, но пока мы его не видим. Любое открытие делается не на пустом месте. Нужно накопление знаний и опыта, хорошая экспериментальная база. Я все-таки надеюсь, что именно классические оптические методы в сочетании с адаптивными и квантовыми технологиями в ближайшие десять лет позволят достаточно быстро анализировать состояние человеческого организма на достаточной глубине для изучения мозга человека и обнаружения патологий внутренних органов. Для этого необходимо научиться находить в большом потоке фотонов, случайно блуждающих в тканях человека, именно те немногие, которые несут информацию о патологии или изменении состояния органа. Для всего этого потребуются новые измерительные системы на основе интерференционных и поляризационных взаимодействий, а также быстрые вычисления и искусственный интеллект для принятия решения.
– Можете ли Вы дать прогнозы на вектор развития отечественной и мировой науки на ближайшее будущее?
– Во-первых, отечественная и мировая наука неразделимы, многие научные достижения мгновенно получают распространение через публикации в открытой печати. Некоторые журналы публикуют поступившие статьи в течение недели, есть много издательских площадок, где можно опубликоваться в тот же день и сообщество будет учитывать этот приоритет. Конечно в отдельных лабораториях уровень научного оборудования и квалификация может быть различной и не всегда возможно воспроизвести инновационные результаты других авторов, но обмен знаниями сейчас происходит мгновенно. Моя область знаний связана с биофотоникой, поэтому мне легче говорить о развитии этой достаточно молодой науки, которая еще далеко не в полном объеме реализовала свои возможности. Поэтому один из векторов развития науки – это широкое использование оптических технологий в исследовании различных природных и искусственных материалов, в дистанционном управлении объектами и воздействии на них, включая биологические ткани и клетки. Для этого необходимо глубоко изучать фундаментальные явления, возникающие при взаимодействии электромагнитного излучения со сложноорганизованными средами, к которым относятся биологические среды. Эти исследования необходимо проводить в широком диапазоне длин волн от дальнего ультрафиолета и до миллиметров (терагерцев). В последние годы много внимания уделяется взаимодействию терагерцового излучения с живыми системами, как с точки зрения диагностики, так и сопровождения хирургических операций и лечения. Но пока мы в самом начале пути.
Фото с сайта премиявызов.рф
