Bioinformaticianul Serghei Mangul despre cercetare: „Ai nevoie de mai multe abilități: pasiune, angajament și timp”

Centrul de Orientare, Asociere și Consiliere în Cariera de Cercetător (COACH-USV) are ca misiune promovarea științei în rândul tinerilor din Regiunea N-E a României și atragerea acestora spre cercetare, promovarea rezultatelor cercetării în rândul publicului larg și al comunităților locale, asistarea cercetătorilor în cariera de cercetător și prezentarea de noi traiectorii de carieră de cercetare în mediul academic, industrie și afaceri. Totodată, proiectul finanțat prin PNRR, își propune crearea de condiții favorabile integrării cercetătorilor din afara României în instituții de Cercetare, Dezvoltare, Inovare (CDI) din regiunea de N-E a României pentru stagii de scurtă sau lungă durată.

Psihologul Centrului COACH-USV, Oana Andreea Grosu (O.G. în interviu), a stat de vorbă cu renumitul cercetător Serghei Mangul (S.G. în interviu) pentru a prezenta munca acestuia și a destăinui secretele unei cariere academice de succes. Acesta a publicat mai mult de 100 de articole ca rezultate ale cercetărilor științifice în domeniile: bioinformatică, biologie și genetică computațională, genomică, imunogenomică, algoritmi, educație bioinformatică. În continuare veți putea citi perspectiva cercetătorului și sfaturile atât de utile la început de carieră în cercetare și nu numai.

O.G.: Dacă ar fi să dați o definiție cercetării, când erați la început de drum, care ar fi aceasta și cum ați defini cercetarea acum, după ce ați publicat numeroase articole și ați îmbogățit lumea academică?

S.M.: În ceea ce privește cercetarea, cred că e vorba de entuziasm. Cred că atunci când te apuci de cercetare ar trebui să fii entuziasmat de ceea ce faci și indiferent dacă ești doctorand la început de drum sau cercetător senior, ar trebui să ai acea lumină în ochi când începi. Este necesar ca interesul și entuziasmul să rămână cel puțin același ca la început sau să crească, indiferent de stadiul la care ești. Este un privilegiu și e nevoie de entuziasm să fii în domeniul care îți place cu adevărat și asta este ceea ce le spun întotdeauna studenților: pentru a obține cele mai bune rezultate în cercetare, ar trebui să vă placă cu adevărat ceea ce faceți și ar trebui să fiți cu adevărat entuziasmați pentru că atunci nu trebuie să faceți eforturi, veți lucra în mod natural foarte mult.

O.G.: … pentru că ești pasionat de asta?

S.M.: Da. Și găsirea pasiunii este importantă. Am avut noroc pentru că am găsit ceea ce îmi place și în munca de cercetare mi-a luat ceva timp până să depășesc, să învăț anumite lucruri. De exemplu, nu știam cum să planific un proiect sau, de fapt, ce este cel mai greu este finalizarea proiectului. Acea idee de 90% este ușor de făcut, dar să atingi acel ultim 10% este foarte, foarte greu și trebuie să știi când să te oprești. Deci asta am învățat: finalizarea și gestionarea proiectului, alocarea resurselor, selecția candidaților în proiect și realizarea unei configurări astfel încât proiectul să aibă succes în conformitate cu termenul limită. Așadar, cred că acestea sunt lucrurile pe care le-am învățat și, probabil, aceasta este cauza succesului. Știu cum să organizez și să gestionez proiectele și cum să încurajez și să inspir oamenii din proiect, astfel încât acesta să meargă bine.

O.G.: Deci înțeleg din ceea ce spuneți că abilitățile de cercetare nu sunt suficiente?

S.M.: Corect. Ai nevoie de mai multe abilități: pasiune, angajament și timp. Și cred că acestea sunt abilitățile necesare în cercetare. Sunt de părere că este o mare diferență între a fi un doctorand, să zicem, cercetător junior și apoi cercetător principal atunci când gestionezi lucrurile. Așa cum ați menționat, ca doctorand, poate doar faptul că știi ce faci în termeni de cercetare este suficient. Dar dacă gestionezi proiectul, aceasta este doar o componentă și există atât de multe alte lucruri de făcut și cred că este o provocare pe de o parte, dar și o recompensă, dacă o faci bine, proiectul merge mai departe și spui: „„Ei bine, am făcut lucrurile bine, așa că proiectul poate merge mai departe””.

O.G.: Deci, să continuăm, cum se naște inovația? Cum credeți că se naște inovația și care este motivația care vă face să vă continuați munca în cercetare?

S.M.: Da, așa cum am spus anterior, entuziasmul și interesul sunt necesare. Trebuie să fii profund interesat de ceea ce faci și să vezi oportunitatea de a schimba modul în care facem medicină, modul în care facem biologie, iar pentru mine asta înseamnă să aduc cercetarea computațională în discuție. Există multe, multe lucruri în care algoritmi computaționali sunt mai buni sau există practici mai bune în domeniul științei datelor care pot schimba modul în care tratăm pacienții, pot schimba modul în care luăm decizii în spitale sau modul în care studiem biologia și așa mai departe. Deci, în acest sens, cred că granița dintre biologie, medicină și calcul computațional reprezintă cheia viitoarelor descoperiri și aici este locul în care văd inovația. Interacțiunea cu oamenii, în ceea ce privește pandemia COVID a fost o provocare, cred că este bine să faci online toate aceste conferințe, dar sunt de părere că pentru a obține o interacțiune cu adevărat inovatoare ar trebui să se organizeze întâlniri asemenea celei de acum, față în față și mai mult, cu caracter informal, cum ar fi să bei o cafeaua împreună cu alți cercetători și apoi organizarea unui brainstorming. În aceste cadre, apare inovația care, poate suna ca fiind o idee nebunească la început, însă, ulterior, din discuțiile cu oamenii și schimbul de idei, poate prinde un contur frumos. Deci interacțiunea față în față este foarte importantă, ba chiar absolut necesară.

O.G.: Care este principalul motiv pentru care ați ales acest domeniu și nu altul?

S.M.: Motivul principal este că observ oportunități și vom vedea asta din ce în ce mai mult în modul în care facem știință și în modul în care calculul computațional joacă un rol în științele biologice cum ar fi imunologia, medicina și așa mai departe. Iar pentru mine, oportunitățile din această lume axată pe date, în care datele vor fi esențiale pentru luarea deciziilor în multe domenii și lipsa de informații în analiza lor reprezintă cele mai bune practici. Toate acestea reprezintă o provocare, nu doar din punct de vedere tehnic, care este dificilă, deoarece datele devin din ce în ce mai mari, sunt imense, dar și extragerea semnalului și diferențierea de zgomot. Pentru că, de fapt, este interesant să ne dăm seama că toate răspunsurile sunt în date, dar întrebarea este dacă le putem extrage și dacă putem obține un semnal curat față de zgomot. Așadar, aceasta este principala provocare cu care ne confruntăm. Dar datele conțin totul. Dacă mergeți în spital și accesați înregistrările medicale electronice, știți totul despre pacienți, însă pot exista problemele în procesul de înregistrare, cum ar fi date lipsă, medici care fac greșeli omenești, o mulțime de lucruri, pe care calculul le poate depăși. Așadar, există o mulțime de probleme, dar trebuie să lucrăm mult la ele. Trebuie să dezvoltăm algoritmi mai buni, proceduri mai bune și așa mai departe. De aceea văd o oportunitate. Având abilități computaționale și o pregătire în domeniul informaticii pot face o diferență. Așadar, pot lucra la un sistem bioinformatic mai performant, un algoritm mai bun, iar acest lucru va face diferența și poate va contribui la o viitoare medicină de precizie.

O.G.: Din această perspectivă, ce părere aveți de proiectul COACH-USV care vine în sprijinul cercetătorilor și a promovării muncii acestora?

S.M.: Cred că este excelent. Cred că este ceva ce ar trebui să facem mai des. Și sunt foarte bucuros, că aici, la această universitate, se derulează proiecte de acest tip. Aducerea oamenilor împreună cu aceleași interese și oferindu-le cadrul și sprijinul este asemenea situației în care ideile vor prinde scântei atunci când sunt ca o inspirație pentru tinerii studenți și apoi oferindu-le cadrul pentru a vorbi cu cercetătorii seniori și a discuta, iar mai apoi a facilita proiectele. Așadar, cred că acesta este un spațiu comun în care oamenii pot veni, împărtăși idei, să facă brainstorming, să formeze echipe, să promoveze proiecte, să beneficieze de sprijin, de un cadru organizat, formal. Acesta este exact locul în care și, poate, știți, în toate departamentele, pentru că noi definim aceste domenii de cercetare, noi definim ce este biologia, ce este medicina. Multe lucruri interesante sunt chiar între aceste domenii, transdisciplinaritatea, interdisciplinaritatea. Deci nu avem un cadru care să permită oamenilor din domeniul biologic să vorbească cu cei din domeniul informaticii și viceversa. Avem nevoie de un spațiu în care oamenii să se simtă în siguranță și încurajați să meargă și să vorbească. Un cadru în care își pot permite să spună că este în regulă să nu știi ceva. Pentru că, astfel, colaborarea de grup prinde contur, dând naștere interdisciplinarității. Și cred că aici se va întâmpla marea știință, pentru că nu mai poți rămâne doar în biologie, de exemplu, și să urmărești doar asta. Ar trebui să te provoci pe tine însuți și să ieși din zona ta de expertiză, să înveți ceva, să vorbești cu alți oameni de știință, ceea ce ar putea fi dificil dacă nu ai o limbă comună, deși ar trebui să o faci. Deci, cred că centrul COACH-USV poate oferi acest cadru și aici va apărea tipul de cercetare cool, eficientă.

O.G.: În legătură cu ceea ce ați spus, ce credeți că ar trebui să facem pentru a încuraja interdisciplinaritatea?

S.M.: Cred că deja faceți asta. Primul pas este să creezi cadrul, astfel încât oamenii să poată vorbi și să se inspire. De exemplu, urmați cursurile de biologie – asta ați învățat până acum și poate ați auzit despre biologia computațională, dar nu ați interacționat niciodată prea mult în acest subdomeniu. Așa că vreți să vorbiți cu specialiști din domeniul calculatoarelor. Vreți să vorbiți cu oamenii care fac asta. Găsiți un teren comun. Este evident o provocare și multă birocrației de depășit, dar cred că este necesar să redefinim programa școlară. De exemplu, biologia nu mai poate fi doar biologie, ar trebui să-i învățăm pe studenți și despre biologia computațională sau despre bioinformatică. Acestea rămân întrebări deschise „În ce măsură biologii ar trebui să codifice?”, „În ce măsură ar trebui să fie familiarizați cu datele, ce abilități practice, ce seturi de abilități computaționale ar trebui să aibă?”, „Și noi, ca și cadre didactice, cum să predăm asta?” Pentru că nu vrem să îi facem neapărat biologi computaționali. Nu vrem să îi transformăm în specialiști IT. Dar vrem să le oferim suficiente abilități, astfel încât să poată profita de seturile de date și să se uite la ei înșiși, pentru că știu foarte bine, pentru că au o expertiză foarte bună în domeniu pe care științele informatice nu o au. Cu alte cuvinte, oamenii pot să rămână în domeniu, dar e important și să din domeniul lor, ceea ce nu este neapărat confortabil, pentru că își părăsesc zona de expertiză.

O.G.: Cum încurajăm oamenii să se schimbe, pentru că schimbarea este foarte dificilă pentru majoritatea oamenilor care se simt confortabili în domeniul lor?

S.M.: Da, cred că trebuie să le explicăm, să le dăm exemple bune, cum ar fi ceea ce facem acum. Cred că, făcând acești pași, îi facem cel puțin conștienți de faptul că există mari oportunități între aceste domenii și creăm acel mediu sigur în care poți pune întrebări și să îi asigurăm că nu există întrebări stupide și, de fiecare dată ceea ce am descoperit a fost că bioinformatica este fascinantă. Așa este bioinformatica – ții o prelegere în bioinformatică, care include atât lumea computațională, cât și biologia și medicina, iar în sală poate că nimeni nu înțelege pe deplin discursul tău, pentru că cineva cunoaște foarte bine partea computațională, dar se luptă să înțeleagă biologia și viceversa. Prin urmare, ceea ce se întâmplă este total adecvat, în primul rând, ca vorbitor, încerc să definesc fiecare concept, cu prezumția că nu va exista un singur concept cunoscut de toată lumea, așa că este mai bine să-l definim. Un alt aspect important este că puteți pune orice întrebare sau să spuneți „oh, nu am înțeles”, astfel că nu există întrebări triviale, în sensul în care cred că este binevenit să puneți orice întrebare, să spuneți „hei, știu calculul computațional, dar mă străduiesc să înțeleg aplicarea dvs. la această problemă biologică, deoarece știu mai puțin despre asta”. Asta cred că reprezintă cheia creării acestui tip de mediu, care este parțial în cazul bioinformaticii. Este o idee bună, deoarece oamenilor de obicei le este frică să pună întrebări și nu se simt confortabil să iasă din zona de expertiză, astfel încât să învețe ceva și să găsească oportunitatea, deci cred că așa ar trebui să fie, să-și dea voie să facă asta. Cultura ar presupune, în acest caz, că este în regulă să știi ceva, și totodată că este în regulă să nu știi ceva și să nu-ți fie rușine de asta. Este în regulă pentru că înveți ceva și îți extinzi domeniul. Deci cred că acordarea unui sprijin pentru asta, pentru a-ți extinde domeniul este binevenit. Să presupunem că vei fi expert în calculatoare și să zicem că aplici ceea ce știi pe subdomeniul de imunologie. Însă, poate că nu vei deveni expert în imunologie. Mai ai nevoie de ceva, asta vine de la tine, vine de la întrebarea ta, cum ar fi, vei ajunge totuși expert în imunologie? Dar trebuie să știi suficient încât să poți să vorbești cu acea persoană. Deci, acesta este un fel de configurație care cred că va aduce tipul de cercetare interdisciplinară și oportunități.

O.G.: Cum găsiți echilibrul între viața de familie și muncă?

S.M.: Da, asta e o întrebare bună. Hobby-urile mele sunt drumețiile despre care am vorbit înainte de interviu, astfel că fac multe drumeții și de aceea locuiesc în California unde avem acces la acestea. Am fost încântat să fac drumeții în România și cred că pe mine m-au ajutat copiii. Deci, de fapt, este ușor să împarți timpul de lucru și timpul pentru viața de familie. Când lucrezi, lucrezi, iar cu copiii te distrezi, ai grijă de ei, vorbești cu ei și te joci cu ei. În mediul academic și mai ales în cercetarea computațională, nu lucrezi ca într-un laboratorul veterinar, de exemplu, unde vii, îți faci treaba și pleci. În informatică poți face asta de oriunde, oricând. Astfel că e greu să păstrezi o delimitare între viața profesională și cea familială, dar e și grozav în același timp. Dar pe de altă parte, este greu să găsești limite, pentru că poți lucra în weekend, noaptea, oricând, trebuie doar să-ți deschizi laptopul și să te conectezi la internet, ceea ce este bine și în același timp e ușor să depășești limitele. Așa că a avea o familie a fost foarte important pentru mine, pentru că existența ei definește limitele în mod natural. Sunt un om norocos, asemenea unui copil liber. Fă ceva care nu are legătură cu cercetarea când ești cu familia. Când mergeți la o plimbare, jucați-vă cu copiii, vă întâlniți cu prietenii, orice vă place, doar alocați timp în acest sens. Și răsplata va fi că vei începe săptămâna revigorat.

Astfel, îți crești propria productivitate și eficiență. Dacă muncești tot timpul, pur și simplu te duci în jos și intri în burnout. Și asta e ceva ce nu îți dorești deoarece îți afectează sănătatea.

O.G.: Vă rog să alegeți un studiu sau un articol preferat pe care l-ați publicat și să menționați principalele descoperiri?

S.M.: O lucrare dragă pe care am publicat-o a fost în domeniul biologiei genomului, în timpul programului de postdoctorat pe care mi l-am desfășurat în laborator. Este vorba despre sinergie, se numește Tehnologia dictează algoritmii. Practic, articolul transmite mesajul că tehnologia schimbă modul în care facem calculul computațional. Și este interesant faptul că nu este suficient doar să faci algoritmi buni, cum ar fi munca computațională, ci trebuie să urmărești tehnologia îndeaproape. Ca, de exemplu, dacă faci secvențiere, atunci trebuie să știi mai multe despre cum funcționează mașina de secvențiere la nivel anecdotic vorbind. De exemplu, trebuie să înțelegi că mașina funcționează astfel, există această reacție și iată ce s-a întâmplat. Dar trebuie să fii foarte atent la asta, apoi să te întorci și să schimbi codul, practic, și să vorbești din nou cu cei care îl folosesc, să spui cum funcționează exact, apoi să te întorci și să îl schimbi. Deci e o muncă de dute-vino. Schimbarea foarte rapidă a tehnologiei a schimbat modul în care scriem codul sau dezvoltăm instrumente. Și se pare că instrumentele care sunt cele mai adaptabile și conștiente de modul în care funcționează tehnologia sunt cele mai bune. În special în matematică se preferă partea abstractă. Cu alte cuvinte, se observă modul în care funcționează mașinile, ulterior nemaifiind luate în calcul, astfel se creează propriul model și se ia ca punct de plecare. Acest lucru este foarte periculos, deoarece s-ar putea să se inventeze de-a lungul acestui proces ceva care nu este relevant pentru realitate. Astfel că ar fi necesar ca realitatea să fie verificată în permanență. Se face un algoritm, iar apoi se merge înapoi și se verifică din nou – așa ar trebui să funcționeze tehnologia. Se creează astfel un tip de buclă în care se verifică, se întoarce la cod, se modifică și așa mai departe. Concluzia a fost că instrumentele cele mai relevante pentru cercetarea biomedicală și biologie, sunt cele care țin cont de toate aspectele procesului tehnologic. Iar cei care trăiesc în abstracțiuni nu sunt poate cei mai buni. Iar acest lucru evidențiază din nou cercetarea interdisciplinară.

Uneori, nu este suficient doar să creezi un instrument bun, un algoritm bun sau un model matematic bun, pur și simplu, nu este suficient. Este necesar ca modelul să încorporeze toate detaliile din tehnologia în sine și de o conștientizare și informare bună cu privire la procesul biologic. Este nevoie de mult timp pentru a cerceta acest lucru. Deci este un proces interactiv.

O.G.: Cum vi se pare cercetarea românească în comparație cu cea din California, de exemplu?

S.M. : Sunt de părere că traiectoria României este remarcabilă în ceea ce privește aspectul acesta de a aduce cercetarea în educație. Văd asta din ce în ce mai des. Este probabil și cel mai bun lucru pe care îl putem vedea în California, unde cercetarea este atât de legată de procesul educațional și universitate… Și ar trebui să fie. Dacă faci cercetare intensivă în universitate, cum fac eu la Universitatea din California de Sud, unde împărtășesc aceste noi descoperiri cu studenții. Dacă profesorul nu face cercetare, atunci există riscul ca ceea ce predă să fie depășit. Din perspectiva mea, asta cred că ar trebui să facem. Sper să văd mai mulți astfel de profesori în România, unde să aduci descoperirile recente din propria cercetare și entuziasmul în sala de clasă. Astfel studenții devin mai entuziasmați pentru că aud de la cineva care face lucruri de ultimă oră, cum ar fi cele mai recente studii și împărtășesc asta și ceea ce se întâmplă acum în România, în sistemul de educație mă încântă. Faptul că sunt aici și împărtășesc asta cu studenții este extraordinar. Să aducem experți internaționali și locali, astfel încât aceștia să poată împărtăși studenților informații de ultimă oră, iar studenții să aibă acces și să poată lua propriile decizii. Unii dintre ei vor spune nu, încă îmi place mai mult biologia, nu sunt atât de entuziasmat de biologia computațională, dar acum o știu asta cu siguranță.

O.G.: Vă rog să dați un sfat tinerilor și cercetătorilor noștri seniori sau poate studenților care sunt interesați de medicină sau de cercetare, în general?

S.M.: Să nu va fie frică să explorați ceva nou deoarece lumea a devenit atât de complexă și cercetarea a devenit atât de complexă încât e necesar să ieșiți din zona de expertiză și să învățați ceva nou. Asta am făcut și eu când eram cercetător tânăr și mă înscriam la programul de doctorat. Mi-am luat licența în matematică aplicată și apoi am intrat în bioinformatică. A fost foarte, foarte greu pentru că am citit Wikipedia destul de mult și am învățat biologie din nou și din nou și din nou. Dar asta a dat roade. Așadar, cred că nu trebuie să vă fie teamă să învățați ceva nou, să ieșiți din zona de confort și să găsiți ceea ce vă place. Încercați lucruri diferite. Încercați ceva, orice! Și veți găsi ceva ce vă place, iar asta e cel mai important, pentru că atunci cercetarea va fi mai ușoară pentru voi, pentru că vă veți urma pasiunea, va fi mai ușor să vă alocați timp, pentru că nu veți simți că munciți. Asta simt eu, că îmi place ceea ce fac și dintr-o dată îmi dau seama că muncesc mult, dar nu simt asta și nu mă forțez să muncesc, sunt doar curios să explorez lucrurile din nou și din nou, să găsesc domenii noi și să găsesc locuri în care îmi pot aplica expertiza.

O.G.: Care sunt planurile dumneavoastră privind Universitatea „Ștefan cel Mare” din Suceava și colaborarea cu aceasta?

S.M.: Avem un plan complex care are ca scop crearea conexiunii dintre cercetarea computațională și medicină și de a avea în vedere acest domeniu al medicinei computaționale, biologia computațională. Avem două proiecte active în desfășurare, unul despre dosarele electronice de sănătate și dosarele personale de sănătate pentru a vedea cum colectarea de informații foarte detaliate de la pacienți ne poate ajuta să oferim un tratament mai bun cum ar fi configurarea pentru alegerea medicamentelor și așa mai departe. Un alt proiect are ca temă calculul despre apele reziduale – cum putem folosi apele reziduale pentru a prezice noi agenți patogeni, inclusiv noi tulpini de COVID. Cred că acest lucru va necesita exact ceea ce am menționat, un set de competențe interdisciplinare. Și consider că punerea în aplicare a acestor proiecte va oferi un bun exemplu pentru cadrele didactice din universitate să oberve nevoia de a pune în aplicare un proiect interdisciplinar complex și de mari dimensiuni, iar cadrele didactice tinere și apoi studenții și cadrele didactice mai vechi să ia în considerare acest domeniu, pentru că pot vedea cum setul de competențe pe care îl au poate vedea imaginea de ansamblu și proiectul mare. Și, din nou, încurajați-i. Este necesar să repet asta foarte des, să iasă din confort sau din zona de expertiză pe care o au și să arunce o privire spre noile domenii, să se conecteze și apoi să realizeze că există oportunități grozave. Asta ar fi o „configurație bună”.

Sursa fotografiilor: Arhivă personală a autoarei Oana Andreea Grosu.

Interviul poate fi urmărit și pe platforma YouTube accesând acest link

https://www.youtube.com/watch?v=WCmiK2xyk3k

Acest articol a fost publicat cu sprijinul Proiectului cu codul 9/31.01.2023 „Crearea și dezvoltarea Centrului de orientare, asociere și consiliere în cariera de cercetător pentru Regiunea de dezvoltare Nord-Est a României în cadrul Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava (COACH USV) și aprobat în cadrul apelului de proiecte cu titlul Înființarea și susținerea financiară a unei rețele naționale de opt centre regionale de orientare în carieră ca parte a ERA TALENT PLATFORM, Componenta 9 – Suport pentru sectorul privat și CDI (PNRR), Investiția I10 – Înființarea și susținerea financiară a unei rețele naționale de opt centre regionale de orientare în carieră ca parte a ERA TALENT PLARFORM și va fi derulat până cel târziu la 30.06.2026.

Conținutul acestui material nu reprezintă în mod obligatoriu poziția oficială a Uniunii Europene sau a Guvernului României.