Фазоил Иноятович Атауллаханов

08.07.2014

Э.Э.Шноль

Впервые я обратился к Эммануилу Эльевичу за консультацией где-то в 2000 году. К этому времени я уже не один десяток лет был связан с Пущино, защитил там две диссертации, и довольно много и успешно моделировал разные биологические системы. Я, конечно, хорошо знал еще со студенческих лет, что лучшим математиком в Пущино является ЭЭ, слушал эпизодически какие-то его лекции, но задачи, с которыми реально приходилось работать, не требовали от меня большого погружения в серьезную математику. Но так получилось, что исследуя и моделируя свертывание крови, мы пришли к системе уравнений, которая описывала активную среду очень необычного типа. В ней были возможны все типичные для активных сред решения, типа автоволн или неподвижных пиков. Но одним из главных, физически самых осмысленных для свертывания решений была странная автоволна, которая распространялась на конечное расстояние, а затем могла умереть или остановиться, превратившись в неподвижную структуру. Это было «против правил». В классической теории активных сред такое решение запрещалось. Чуть потыкавшись в эту систему численно, мы увидели, что там есть масса совсем необычных решений, которые никто и никогда не исследовал. Стало ясно, что с дилетантством нужно кончать и требуется регулярное математическое исследование. И я пошел к ЭЭ. Он меня очень внимательно выслушал, сказал, что он с таким не сталкивался и должен посмотреть математическую литературу. Довольно быстро ему стало ясно, что готовых решений нет.

Это стало основой для наших регулярных узких семинаров, в которых участвовал он, я, несколько моих сотрудников и аспирантов, и Е.А.Ермакова. Мы учились у ЭЭ тому, как исследовать динамику и бифуркации в сложных система, а он педантично и детально учился у нас биологии и физике свертывания. Это было очень необычно и здорово. С таким подходом я раньше не сталкивался. Опыт этой работы наглядно показал, как прав был ЭЭ, погружаясь в биофизику этого объекта. Одними формальными методами в этой задаче обойтись оказалось невозможно. Я в который раз убедился, что расхожее утверждение, что нужен симбиоз математиков и биологов, неверно. Симбиоз невозможен. ЭЭ показал, что результат приходит только тогда, когда обе стороны активно учатся друг у друга и, хоть в какой-то степени становятся специалистами в смежном вопросе. ЭЭ стал немного «свертологом», а мы – немножко специалистами в качественной теории дифференциальных уравнений.

Этот процесс продолжался долго. Наша первая работа вышла только в 2003 году. И оказалось, что основные результаты относятся совсем не к биологии, а, скорее, к физике. Главные находки были опубликованы в Phys Rev. И тут ЭЭ преподал нам еще один урок. Уже этический. Он был ужасно щепетилен в вопросе своего авторства. В результате в серии из трех статей ЭЭ оказался соавтором только в одной:

Lobanova ES, Shnol EE, Ataullakhanov FI. Complex dynamics of the formation of spatially localized standing structures in the vicinity of saddle-node bifurcations of waves in the reaction-diffusion model of blood clotting. Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2004;70(3 Pt 1):032903-1 – 032903-4.

Lobanova ES, Ataullakhanov FI. Running pulses of complex shape in a reaction-diffusion model. Phys Rev Lett. 2004;93(9):098303-1 – 098303-4.

Lobanova ES, Ataullakhanov FI. Unstable trigger waves induce various intricate dynamic regimes in a reaction-diffusion system of blood clotting. Phys Rev Lett. 2003;91(13):138301-1 – 138301-4.

И ничего с ним нельзя было поделать, несмотря на все наше возмущение таким поведением. В этом, как и во многих других вопросах, он был непоколебим. Я продолжаю считать ЭЭ одним из авторов этих работ, которые, по сути, открыли новую главу в теории активных сред. Позже мне немного удалось сгладить эту ситуацию, опубликовав большой обзор наших результатов так, что ЭЭ уже не удалось уклониться от авторства и еще одну работу:

Атауллаханов Ф.И., Лобанова Е.С., Морозова О.Л., Шноль Э.Э., Ермакова Е.А., Бутылин А.А., Заикин А.Н. Сложные режимы распространения возбуждения и самоорганизации в модели свертывания крови. Успехи физических наук. 2007;177(1):87-104

Ermakova EA, Panteleev MA, and Shnol EE. Blood coagulation and propagation of autowaves in flow. Pathophysiol Haemost Thromb 2005; 34(2-3): 135-142.

Эти работы еще несколько лет оставались по своей сути, чисто физическими, пока мы осознавали, как именно молекулярное устройство реакций системы свертывания реализует полученную динамику. И только спустя несколько лет появились собственно биофизические и медицинские работы, покоящиеся на созданном базисе. И это тоже оказался важный биомедицинский прорыв. До того никто толком не описывал и не понимал пространственную динамику процессов свертывания. Вклад ЭЭ оказался сквозным. Сейчас не только работы по 4D биохимии свертывания стали классикой, но из этого родился новый метод диагностики нарушений свертывания и новый прибор, который уже работает в клинике. И только очень немногие знают и понимают, что все эти достижения стали возможны благодаря блестящему математику, Э.Э.Шнолю, который, казалось бы, так был всегда далек от медицины.

Когда задача по свертыванию встала на стабильные рельсы и вышли первые публикации, я, от имени уже другой своей группы, в 2003-2004 годах, обратился к ЭЭ с задачей из области деления клетки. Задачи там были совсем другого типа – моделирование типа молекулярной динамики – частицы, стохастика, сложные молекулярно-механические конструкции. Но подход был все тот же: регулярные семинары по воскресеньям, на которые часто ЭЭ, которому тогда было уже хорошо за 70, приезжал из Пущино в Москву, глубокое погружение в физику и биологию, домашние задания всем основным участникам семинара, в том числе самому ЭЭ. Мы довольно быстро сделали первую публикацию:

Molodtsov MI, Ermakova EA, Shnol EE, Grishchuk EL, McIntosh JR, Ataullakhanov FI. A molecular-mechanical model of the microtubule. Biophys J. 2005;88(5):3167-79.

Эта модель решила большую задачу из «жизни микротрубочек» - биополимеров, играющих важную роль в жизни и делении клеток. Из нее вытекало, что в процессе деполимеризации микротрубочка может развивать значительные силы, и, тем самым, является совершенно уникальным и новым биологическим двигателем. И тут я опять столкнулся с еще одним принципом ЭЭ. Он сказал, что понятие силы – это смутное понятие, и мы должны все формулировать на языке энергии и ее изменений. Но это лишало нас возможности донести до биологов главный результат. Биолог привык к интуитивному понятию силы, имеет представление о том, какие силы в клетке большие, какие маленькие. Поэтому я настоял на том, что вторая статья, где собственно делались оценки, основывалась на понятии силы:

Molodtsov MI, Grishchuk EL, Efremov AK, McIntosh JR, Ataullakhanov FI. Force production by depolymerizing microtubules: a theoretical study. Proc Natl Acad Sci U S A. 2005;102(12):4353-8.

К моему стыду, мне так и не удалось убедить ЭЭ. Как результат, и в этой работе нет фамилии ЭЭ. А эта работа стала теоретическим предсказанием, которое потом было проверено и полностью подтверждено нами в работе, которая вышла в Nature и вызвала большой резонанс в этой области биологии:

Grishchuk EL, Molodtsov MI, Ataullakhanov FI, McIntosh JR. Force production by disassembling microtubules. Nature. 2005;438(7066):384-8.

По сути, и тут ЭЭ является полноценным соавтором важного научного результата.

Эти две истории, на мой взгляд, как нельзя лучше характеризуют не только научную силу ЭЭ, но и его стиль научной работы. Я думаю, что мои примеры могут и должны быть продолжены. Так что в случае ЭЭ список публикаций, в которых он формально является соавтором, очень слабо отражает список его реальных научных достижений и должен быть значительно расширен. И я счастлив, что мне повезло работать с ним, а не только прожить где-то рядом в бесконечном пространственно-временном континууме.

Фазли Атауллаханов, д.б.н., профессор, директор Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН, профессор МГУ, зав. отделом Центра детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дм.Рогачева Москва