Об институте

Институт биохимии и физиологи растений и микроорганизмов Российской академии наук стал первым академическим институтом, учрежденным АН СССР в 1979 году в Саратове в качестве ведущей научной организации Академии наук, занимающейся проблемами молекулярной и физико-химической биологии в Нижнем Поволжье.

Постановлением Президиума АН СССР от 15 ноября 1979 года № 1208 на него были возложены задачи исследования фундаментальных аспектов взаимоотношений растений и микроорганизмов как явления, составляющего одну из принципиальных основ эволюции живой материи на Земле. Кроме того, предполагалось участие Института в решении ряда проблем прикладного характера, базирующихся на понимании феномена ассоциативного симбиоза для его использования в развитии биотехнологий экологически чистого земледелия, биоремедиации почв, загрязненных ксенобиотиками, и т.п.

Директором-организатором Института был утвержден заведующий кафедрой биохимии и биофизики Саратовского государственного университета д.б.н., профессор Владимир Владимирович Игнатов. Приказ о начале работы Института был издан им 23 апреля 1980 года.

Профессор В.В. Игнатов хорошо известен широкому кругу специалистов-микробиологов в нашей стране и за рубежом своими работами в области биохимии и физиологии микроорганизмов. Эти исследования велись им первоначально на кафедре биохимии Саратовского мединститута, а с 1967 года – в стенах лаборатории биохимии и биофизики Саратовского госуниверситета (СГУ), которая была создана В.В. Игнатовым и в 1977 году преобразована в кафедру того же названия. В 1980 г. В.В. Игнатов был избран директором ИБФРМ РАН (в то время АН СССР), который успешно возглавлял более двадцати семи лет. За успехи в научной и научно-организационной работе В.В. Игнатов был удостоен почетного звания «Заслуженный деятель науки РФ», награжден Орденом Почета.

В ИБФРМ РАН В.В. Игнатовым создана научная школа «Выяснение молекулярно-генетических механизмов взаимодействия микроорганизмов с растениями, как основы для развития эффективных современных генно-инженерных, экологических, аграрных и иных технологий». С 2003 г. по настоящее время эта школа получила и неоднократно подтвердила статус одной из ведущих научных школ страны, а также государственную поддержку грантами Президента РФ.

За сорок лет своего существования ИБФРМ РАН занял достойное место среди научных центров страны. Труды его сотрудников приобрели широкую известность у специалистов научных и образовательных учреждений России, ближнего и дальнего зарубежья. Институт проводит исследования по девяти госбюджетным темам НИР в соответствии с утвержденной Правительством РФ «Программой фундаментальных исследований государственных академий наук на 2008-2012 годы». Кроме того, его специалисты участвуют в проектах, осуществляемых в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Фундаментальные науки – медицине», Целевой программы Президиума РАН «Поддержка молодых ученых», приоритетному национальному проекту «Образование», ведомственной научной программы «Развитие научного потенциала высшей школы». ИБФРМ РАН проводит исследования по грантам Президента РФ, РФФИ, РНФ и др.

В настоящее время в Институте работает 121 человек, из которых 66 – научные сотрудники. В том числе, 18 докторов и 38 кандидатов наук. Средний возраст докторов и кандидатов наук в ИБФРМ РАН составляет, соответственно, 52 года и 40 лет, что является одним из лучших показателей для РАН в целом. Восемь сотрудников имеют ученое звание профессора.

Постановлением Бюро Отделения биологических наук РАН от 27.10.2009 г. № 185 в ИБФРМ РАН создан Центр коллективного пользования научным оборудованием (ЦКП) «Симбиоз». Сосредоточенное в нем современное высокоточное и высокопроизводительное оборудование позволяет проводить исследования с помощью световой, флуоресцентной, лазерной конфокальной, электронной и атомно-силовой микроскопии, UV-VIS, инфракрасной и атомно-абсорбционной спектроскопии, статического и динамического рассеяния света, газовой и жидкостной хроматографии, ПЦР, иммуноферментного анализа и т.п. Работа ЦКП «Симбиоз» содействует повышению уровня научных и прикладных исследований в ИБФРМ РАН, а также в институтах Саратовского научного центра РАН и сотрудничающих с ними организациях науки и образования г. Саратова и Поволжского региона.

Важным аспектом деятельности ИБФРМ РАН является его участие в процессах интеграции науки с высшим образованием. С 1996 г. на базе ИБФРМ РАН и СГУ функционирует УНЦ физико-химической биологии. Многие выпускники СГУ, прошедшие специализацию в ИБФРМ РАН на базовых кафедрах биохимии и биофизики (биофак), биофизики (факультет нелинейных процессов), а также на кафедре органической и биоорганической химии (химфак), продолжают дальнейшее обучение в аспирантуре, организованной при ИБФРМ РАН в 1995 г. по специальностям: биохимия, биофизика, биоорганическая химия, микробиология и биотехнология. За период с 2000 по 2010 гг. сотрудниками ИБФРМ РАН защищено 14 докторских и 24 кандидатских диссертаций по специальностям: микробиология, биохимия, биофизика, генетика, физиология и биохимия растений, физическая химия, биотехнология.

При Институте функционируют Советы региональных отделений российских обществ микробиологов, биохимиков и физиологов растений. В 2009 г. при ИБФРМ РАН организована первичная региональная организация Нанотехнологического общества России в Саратовской области.

С 2003 г. по 2017 г. при ИБФРМ РАН действовал диссертационный совет по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002.146.01. За эти годы в совете при ИБФРМ РАН были защищены 10 докторских и 56 кандидатских диссертаций фундаментального и прикладного характера, выполненных на современном научном уровне специалистами из различных научных и образовательных учреждений России.

При ИБФРМ РАН создан и активно работает Совет молодых ученых, основными задачами которого является развитие творческой активности молодежи, содействие закреплению молодых научных кадров в отечественной науке, активное участие в мероприятиях по интеграции науки и высшего образования.

Развиваются международные связи ИБФРМ РАН.

В разнообразных формах Институт сотрудничает с российскими научными, научно-производственными и образовательными организациями, бизнес-структурами. Такими, как Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Центр «Биоинженерия» РАН, Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, ВНИИСХМ Россельхозакадемии, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Ульяновский государственный университет, Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского, Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова, российское представительство фирмы «Leica», ЗАО «Биоамид», ОАО «Саратовский нефтеперерабатывающий завод» и др.

В центре внимания исследовательского коллектива ИБФРМ РАН находится изучение физиолого-биохимических основ взаимодействий партнеров в эктосимбиотических растительно-микробных системах, выяснение их молекулярных и клеточных механизмов. Отметим, что данным работам (как и многим другим направлениям современной биологии и биотехнологии) присуща выраженная междисциплинарность, необходимость привлечения специалистов из самых разнообразных областей современной науки. Этим объясняется тот факт, что в научном коллективе ИБФРМ РАН успешно сотрудничают ученые, имеющие базовое образование и опыт работы в широком спектре знаний: биологи, химики, физики, а также медики и ветеринары, представители других специальностей. В своих исследованиях они используют и развивают богатый арсенал методов и подходов, присущих многим научным дисциплинам – от классической микробиологии, физиологии растений, иммунохимии и генетики до биоинформатики и нанотехнологии. Этим отчасти можно объяснить то, что значение полученных ими результатов зачастую выходит за рамки биохимии и физиологии микроорганизмов и растений и распространяется также на медицину, экологию, биоинженерию и другие отрасли знаний.

В ИБФРМ РАН создана коллекция почвенных свободноживущих и ризосферных микроорганизмов, насчитывающая около 300 культур бактерий, относящихся к 20 родам. Примерно половину из них составляют штаммы ассоциативных бактерий рода Azospirillum (основная часть которых выделена из-под диких и культурных злаков Саратовской области). Эти штаммы представляют собой самую большую в России коллекцию азоспирилл – бактерий, являющихся признанной моделью в исследованиях физиолого-биохимических механизмов взаимодействий микроорганизмов и растений.

На примере A. brasilense получены приоритетные данные о молекулярно-генетических аспектах образования у бактерий поверхностных структур и экстраклеточных метаболитов, важных для эктосимбиотических растительно-микробных взаимодействий. Выявлена выраженная динамика геномов Azospirillum, сопровождающаяся изменениями признаков, обеспечивающих адаптацию бактерий к варьирующим условиям среды обитания (антигенной структуры клеточной поверхности, социального поведения бактерий и др.); идентифицированы новые инсерционные последовательности, вызывающие перестройки в первичной структуре ДНК.

Расшифрована первичная структура О-специфических полисахаридов у представителей ряда видов Azospirillum, установлена роль этих молекул как основных детерминант, обеспечивающих распознавание и адсорбцию азоспирилл на корнях растений-партнеров при формировании ассоциативных ризосферных ценозов.

Проведены исследования динамической организации актинового цитоскелета, показавшие его существенную роль как одной из основ реализации физиологических функций в клетках растений. Впервые получен маркер – конъюгат тяжелого меромиозина с коллоидным золотом, показано его АТФ-зависимое взаимодействие с филаментной формой актинов. Из листьев бобов впервые выделен актин-связывающий белок 56 кДа, способный изменять характер филаментообразования актинов различного происхождения, выявлена локализация данного белка вокруг системы хлоропластов.

Получены оценки динамики колонизации корней проростков пшеницы модельным штаммом A. brasilense и его мутантами, показавшие, что заселение растущих корневых волосков происходит в результате реализации бактериями способности к коллективному распространению с образованием микроколоний (так называемая Gri-подвижность), выявленной ранее в лабораторных условиях. Иммунохимический анализ продемонстрировал усиление синтеза предсуществующих белковых поверхностных структур, вовлеченных в процесс микроколониального распространения данных бактерий, происходящее в процессе их взаимодействия с корнями пшеницы.

На основе полученных знаний об особенностях растительно-микробных взаимодействий разработаны оригинальные подходы к биоремедиации объектов окружающей среды. С использованием устойчивых к поллютантам растений и штаммов ризосферных бактерий, обладающих одновременно стимулирующей рост растений активностью и деструктивным потенциалом в отношении загрязнителей, подобраны эффективные растительно-микробные ассоциации для фиторемедиации почвы от загрязнения углеводородами нефти, фосфорорганическими пестицидами, соединениями тяжелых металлов и мышьяка. Полученные результаты защищены патентами РФ и нашли практическое применение для очистки загрязненных объектов на территории Саратовского нефтеперерабатывающего завода.

Результаты фундаментальных исследований ИБФРМ РАН в области нанобиотехнологии плазмонно-резонансных структур на основе благородных металлов находятся на уровне ведущих в мире лабораторий и не имеют аналогов в России. С их использованием, в частности, разработаны методики получения биоспецифических маркеров – конъюгатов золотых и золотосеребряных наночастиц различных форм, структуры и размеров с широким спектром молекулярных зондов, обеспечивающих «узнавание» разнообразных мишеней, представляющих интерес для биологии, медицины и биотехнологии. Впервые обнаружены адъювантные свойства коллоидного золота, обеспечивающие получение in vivo высокоаффинных антител к разнообразным слабоиммуногенным антигенам и гаптенам (лекарственным и наркотическим веществам, витаминам, гормонам, антибиотикам, пептидам, олиго- и полисахаридам и т.п.). Области применения полученных результатов охватывают биодиагностику и высокочувствительную биосенсорику, визуализацию и фототерапию опухолевых тканей, адресную доставку лекарств, разработку нового поколения вакцин и т.д.


Взгляд в будущее
В разработанной нами стратегии развития Института на ближайшие полтора десятилетия предполагается проведение исследований по следующим основным научным направлениям:

• изучение эктосимбиотических растительно-микробных систем, комплексные исследования механизмов взаимодействия партнеров с учетом основных результатов и тенденций в развитии симбиологии;
• познание эктосимбиоза как надорганизменной системы с разнообразными взаимодействиями, направленными на адаптацию партнеров к среде обитания, изучение процессов обмена генетической информацией, сигнальными молекулами и метаболитами, расшифровка геномов и протеомов партнеров в модельных растительно-микробных системах;
• разработка новых биотехнологических подходов на основе эктосимбиотических ассоциаций микроорганизмов и растений для решения проблем повышения плодородия почв, биоремедиации почвенного покрова и водных систем, а также получения медицинских препаратов;
• развитие работ в области нанобиотехнологий с изучением механизмов формирования конъюгатов наночастиц благородных металлов с разнообразными биоспецифическими зондами (антителами, ферментами, лектинами, олигонуклеотидами, пептидами и т.п.), их уникальных оптических и биохимических свойств.

В данной стратегии развития предусмотрено, в частности, выявление и исследование разнообразных ризосферных микробных ценозов, выяснение характера их взаимоотношений (от антагонизма до мутуализма) при коллективном взаимодействии с макропартнером; пополнение новыми уникальными штаммами коллекции непатогенных микроорганизмов ИБФРМ РАН; экспериментальный и биоинформационный поиск и расшифровка последовательностей ДНК, а также белков, ответственных за фенотипические проявления эктосимбиоза; исследование участия растений, бактерий и высших грибов в процессах трансформации и биодеградации поллютантов; расширение спектра синтезируемых и исследуемых наноструктур, перспективных в развитии высокоэффективных аналитических и препаративных инструментов биомедицинских исследований; и др.


Не вполне праздничные размышления к юбилею
Подводя краткие итоги к юбилею Института и размышляя о перспективах развития его научных направлений, нельзя оставить без внимания оказавшуюся животрепещущей в последнее время проблему выбора приоритетов в развитии фундаментальной науки в России. Мне представляется мало обоснованной сама целесообразность (и возможность) волевого решения данной проблемы. Осмелюсь допустить, что фундаментальная наука, рассматриваемая как совокупность методов и средств (включая людские ресурсы) постижения законов природы (осуществляемого, в основном, в поисковом режиме), представляет собой яркий пример самоорганизующейся системы, приоритеты в которой складываются в результате свободной конкуренции идей и подходов, находящих (или не находящих) окончательное подтверждение в эксперименте. При этом одни приоритеты (понимаемые как идеи и разработки, привлекающие внимание достаточно большого числа ученых) естественным образом сменяют другие по мере удовлетворения любопытства экспертов и их готовности к передаче полученных знаний в сферу практической реализации в технологиях, материалах, устройствах и т.д.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАНОтсюда следует бесперспективность (а порой и опасность для судеб науки) субъективного вмешательства в естественные процессы ее развития. Даже (и в первую очередь) со стороны представителей самого научного сообщества, не говоря уже о недостаточно компетентных (в вопросах науки) структурах. Многочисленные и весьма убедительные примеры тому содержит исторический опыт (от средних веков до наших дней), зачастую, к сожалению, печальный именно для России. Отметим хотя бы драматическую историю становления генетики и кибернетики в нашей стране, надолго задержавшую развитие у нас биологической и медицинской науки, информационных технологий. А ведь волюнтаристские решения по этим «неприоритетным» в то время направлениям опирались на инспирированные властями заключения «специалистов» из научной среды (иногда, к сожалению, и без кавычек). Или более свежий пример из мировой практики (уже не отягощенный политическими аспектами) с казавшейся уже весьма близкой к «окончательному решению» проблемой высокотемпературной сверхпроводимости. Здесь, напротив, имели место все признаки ажиотажа, не увенчавшегося пока (уже более 20 лет) заметным прогрессом в области практического применения предложенного (быстро и вполне заслуженно оцененного Нобелевской премией) подхода. В особенности в части прогнозируемого достаточно скорого достижения диапазона температур на уровне комнатных. И ведь стоят же чего-нибудь воспоминания о том, что многие, ставшие впоследствии великими, открытия в науке делались подвижниками-одиночками (даже не профессионалами) вопреки сложившимся приоритетам из, казалось бы, чистой любознательности, и десятилетиями дожидались внимания и признания в научном сообществе. Например, законы генетики, открытые Г. Менделем, который (судя по биографической справке), будучи священнослужителем и по совместительству преподавателем физики, дважды не сумел сдать экзамен по биологии.

Столь же малопродуктивной (с точки зрения вечных ценностей, а не политической конъюнктуры) следует признать и любую систему формализованной количественной оценки эффективности труда специалистов, занятых в сфере фундаментальных исследований. В лучшем случае (да и то с известными оговорками) квалификационной оценкой работы ученого может служить признание самих членов научного сообщества, активно работающих в конкретной области знаний. Выраженное, например, в принятии к публикации результатов исследований в соответствующих научных изданиях и реакции на них, приглашениях с докладами на авторитетные форумы и т.п. Истинная же ценность полученных результатов выкристаллизовывается со временем (порой весьма значительным) на общем информационном и научно-техническом фоне. И едва ли тут удастся что-либо изменить стараниями чиновников.

В этой связи я хочу поддержать мнение президента Российской академии наук академика Ю.С. Осипова, высказанное им в докладе на Общем собрании РАН в мае 2010 г., в его категорическом несогласии с тезисом о необходимости выделять и поддерживать финансово только отдельные («приоритетные») направления фундаментальной науки. Более разумной (см. выше) альтернативой этому представляется поддержка фундаментальных исследований во всем их сложившемся в научном мире спектре. Тогда появляются реальные шансы на то, что, учитывая отличную от нуля вероятность очередного «прорыва» в той или иной (к сожалению, не доступной для надежного прогнозирования) области знаний, мы получим, в конце концов, вожделенный прогресс на очередном витке развития разнообразных технологий. Именно так и поступали (с весьма заметным успехом) в наиболее развитых цивилизациях. Заметим, что искусственное ограничение государственной поддержки научных направлений в зависимости от их установленной (кем и как?) приоритетности нанесет большой ущерб и делу образования. Эффективное развитие последнего просто немыслимо без активного взаимодействия с фундаментальной наукой в ее самых разнообразных областях и формах организации. Об этом свидетельствует, в частности, позитивный опыт последних лет интеграции академической науки с высшим образованием.

Иное дело – техника и технологии, в которых решаются проблемы практической реализации уже накопленных фундаментальных знаний. Полагаю, что здесь общество может позволить себе, в зависимости от текущих потребностей, направленно стимулировать решение тех или иных насущных вопросов . Будь то создание разнообразных агробиотехнологий, более совершенных систем диагностик заболеваний человека и животных, конкурентоспособных (на внутреннем и мировом рынках) лекарственных форм; разработка независимой от иностранного влияния навигационной системы ГЛОНАСС и эффективных источников энергии, альтернативных природным ископаемым; получение материалов с улучшенными свойствами и наноматериалов; разработка новых программных продуктов и т.д. Надеюсь, можно считать уже многократно доказанным, что попытка возложить решение так называемых ранее «внедренческих» задач (весьма своеобразных, трудо- и ресурсоемких) на самих ученых, активно работающих в области фундаментальной науки, обречена на неуспех. Нравится нам это или нет, но необходимость соответствующего разделения труда в научно-технической сфере – данность, не считаться с которой, по крайней мере, недальновидно. Жаль, однако, что с исчезновением в России системы институтов, называемых прежде отраслевыми и созданных в свое время именно для решения подобных научно-практических задач, исчезло и важное связующее звено между фундаментальной наукой и практикой (или бизнесом, если угодно). Хотелось бы надеяться, что создание специализированного Центра по разработке и коммерциализации новых технологий в Сколкове послужит началом мощного движения в направлении развития и укрепления во всей стране подобной остро необходимой инфраструктуры.

У меня нет сомнений в том, что в итоге конструктивных дискуссий по этой приобретшей (довольно неожиданно) остроту проблеме, с учетом исторического опыта, мнения ученых и многих выдающихся результатов развития фундаментальной науки в России, среди которых весьма достойное место занимают достижения Российской академии наук на всем ее почти 300-летнем пути развития, восторжествует здравый смысл и приверженность законам диалектики. И все ветви сформировавшейся в РАН, в частности, биологической науки (от палеонтологии до молекулярной биологии) получат достойную поддержку государства и бизнеса, а ученые – возможность и дальше плодотворно трудиться во благо Науки и в интересах своего великого Отечества.