Нові можливості з Ukrainian biological data science summer school
Здавалося б, що в епоху штучного інтелекту, машинного навчання та віртуальної реальності вже нічим не здивувати, але синергія різних наук доводить, що ще є багато недослідженого та непізнаного. Саме біоінформатика є яскравим прикладом міждисциплінарних наук та синтезом біології, інформатики, математики та статистики для аналізу та інтерпретації біологічних даних. У сучасному світі обсяг біологічної інформації зростає з неймовірною швидкістю, і біоінформатика стає ключовим інструментом для дослідження геномів та мультиомів. Це нові знання про структуру та функції біологічних молекул, а також відкриття нових шляхів для діагностики та лікування захворювань.
Уже стає традиційним проведення Ukrainian biological data science summer school (UBDS^3) в Ужгороді на базі центру інформаційних технологій ДВНЗ “Ужгородський національний університет”. Цьогоріч 7-20 липня школа зібрала 60 студентів з усієї України і близько 40 лекторів та асистентів з Японії, Німеччини, Іспанії, США, Швейцарії, Естонії, Люксембургу, Великої Британії та України.
Провідним організатором заходу виступила Школа молекулярної та теоретичної біології (SMTB), науковим директором якої є Федір Кондрашов. Професор університету в Окінаві, Японія, 8 липня відкрив захід та привітав учасників, ознайомив з регламентом роботи школи. “Цьогоріч ключовими темами літньої школи були біостатистика, машинне навчання та сучасні методи аналізу різноманітних типів біологічних даних – від зображень пухлин до транскриптомів протистів, – зазначив організатор. – Минулого року школа стартувала як пілотний проєкт. Але зараз ми бачимо, що студенти зацікавлені у темі біоінформатики, адже було надіслано понад 250 заявок, з яких пройшли відбір 60. Тож можна констатувати, що спільно зі світовими науковцями цієї галузі будемо і надалі розвивати науку про біологічні дані в Україні”.
Про роботу заходу коментували також іноземні науковці.
Вольфганг Губер, EMBL, Німеччина, статистик, співзасновник Bioconductor, відмітив, що цьогоріч, незважаючи на повітряну тривогу та аномальну спеку, школа працювала дуже результативно. “Деякі курси викладалися мною вперше, організація програми була досить гнучкою, тож всі бажаючі учасники прослухали мій курс, який стосувався збору та статистичної обробки даних за допомогою машинного навчання, удосконалення навиків застосування статистики у різних науках. На своїх тренінгах я намагаюся передати досвід вивчення статистики, зробити її більш доступною та використовуваною для молодих дослідників”, – коментував Вольфганг Губер. Також науковець відзначив більшу зацікавленість та залученість молодих дослідників у порівнянні з минулим роком. Адже більша кількість залучених асистентів дозволяє краще викладати курси, модерувати роботу та опрацьовувати проєкти. Крім того, дослідник акцентував на значенні машинного навчання для аналізу даних.
Родерік Гіго і Серра, професор, CRG, Іспанія, каталонський біоінформатик, зауважив: “Так, проведення літньої школи з біоінформатики в Ужгороді стає хорошою традицією та робить значний внесок у розвиток біоінформатичної спільноти всієї України. Ключовою темою мого курсу цього року була ідентифікація генів у геномі, а саме основні методи та перешкоди, що постають при анотації геномів”. Також науковець відмітив, що синтез наук таких, як біологія, інформатика, статистика, комп’ютерний аналіз, комп’ютерна біологія, є важливим фактором для комплексних підходів до питань дослідження геному та відіграє ключову роль у сучасній науці та медицині, сприяючи прогресу в багатьох галузях.
Алвіс Бразма, старший науковий співробітник Європейського інституту біоінформатики, EMBL-EBI, Велика Британія, звернув увагу на те, що цьогоріч серед учасників літньої школи більше представників біології, ніж комп'ютерних наук. Тим не менше, вони вчилися один в одного, співпрацювали у проєктах, що добре демонструвало міждисциплінарний підхід. “Біоінформатика – це можливість спробувати себе у новій галузі, – коментував науковець. – Деякі студенти-біологи знаходять себе саме у біоінформатиці, комбінуючи свої знання з біології та програмування. Це стосується й представників інших природничо-математичних дисциплін, до прикладу, математиків, фізиків, статистиків”. Також дослідник відмітив, що наукова когорта України завжди була потужною, тож проведення таких заходів в Україні дає можливість розширення масштабу наукових досліджень, а для студентів – розкриття свого потенціалу та реалізацію таланту в інноваційних галузях.
Разом з Федором Кондрашовим та Вольфгангом Губером організацією школи та координацією роботи заходу займалася команда аспірантів і магістрів, які працюють в Україні та за кордоном, – Дарина Завадська, Валерія Васильєва, Анастасія Горлова, Борис Оліфіров та Лада Ісакова. “Те, що ця школа відбувається вже вдруге в Україні і з таким масштабним залученням іноземних викладачів, є дуже важливим для кар’єрного розвитку та профорієнтації українських студентів. Цього року основним спонсором заходу виступив міжнародний грантовий фонд Human Frontier Science Program (https://www.hfsp.org/), якому ми надзвичайно вдячні за підтримку”, – коментують координатори школи.
Викладацький склад школи був досить різноманітний і включав як іноземних та українських професорів, так і асистентів, що є студентами та аспірантами українських та закордонних університетів – повний список лекторів та керівників проєктів можна знайти на сайті школи https://www.bds3.org/faculty
Два тижні активностей для студентів включали не тільки лекції провідних біоінформатиків Європи, а й проєктну діяльність. Після першого тижня теоретичного інтенсиву учасники приступили за роботу над проєктами у групах. Студенти мали змогу долучитися до дослідницьких проєктів за вибором, наприклад, взяти участь у вивченні та збірці транскриптомів немодельних еукаріотичних мікроорганізмів або створенні алгоритмів для автоматичної обробки біологічних зображень. Не обійшлося і без використання методів машинного навчання та штучного інтелекту – їх використовували зокрема для моделювання просторового поширення біологічних видів, діагностики раку за зображеннями та класифікації некодуючих РНК. Учасники також працювали над проєктами з теоретичної еволюційної генетики, метагеноміки та статистичної обробки фізіологічних та анатомічних показників кажанів.
Тож незважаючи на спеку, тривоги, відключення електроенергії, два тижні наполегливої праці як лекторів, так і юних дослідників завершилися позитивом, незабутніми враженнями і яскравими світлинами. Так, саме такі маленькі школи роблять великі вклади в нову наукову епоху, інновації та творять історію. До зустрічі в наступному році.
