Казахстанец стал единственным в мире квантовым офтальмологом

Мухит Кулмаганбетов возглавляет Гонконгскую лабораторию по квантовой офтальмологии, в работе которой заинтересованы нобелевские лауреаты

На судьбу Мухита Кулмаганбетова явно повлияли оба его родителя - они учились в Карагандинском мединституте, когда родился Мухит, это было в 1991 году. Вскоре семья молодых медиков перебралась в небольшой аул имени Калжан Ахуна в Кызылординской области - там Мухит и пошел в начальную школу. А в 2002 году вместе с родителями перебрался в райцентр Теренозек.

- Обе школы были маленькими, учиться там было непросто, но  интересно. И меня с самого детства интересовала медицина. Пока мои ровесники играли на улице с пистолетами и машинками, я - с микроскопами и детскими хирургическими инструментами. Вместо беллетристики читал медицинские книги и энциклопедии. Так что вопросов о том, куда поступать после школы, не возникало, - вспоминает Мухит.  

У молодого человека была возможность уехать учиться по программе «Болашак» в Малайзию, но не отпустили родители – слишком далеко от дома, сказали они. В 2009 году он стал студентом медуниверситета имени Асфендиярова в Алматы. Учился в вузе Мухит очень хорошо – средняя оценка была 3,98 из 4 возможных. После пяти лет в бакалавриате были два года интернатуры по хирургии (ее он проходил в ГКБ №7 в Калкамане), и Мухит определился со специализацией. С детства мечтал стать нейрохирургом, но, как признается собеседник, в этой сфере очень высокое психологическое давление: вероятность летального исхода пациентов гораздо выше, чем в других видах хирургии. Поэтому он выбрал офтальмологию – очень кропотливый и важный труд, который требует знаний, опыта и твердых рук.

- Как говорят в медицине, глаз – это мозг, который вынесен наружу. Так что я не слишком далеко ушел от нейрохирургии, - считает Кулмаганбетов.

Обучаясь в вузе, он как один из лучших студентов стал периодически выезжать по различным программам за рубеж: на курсы повышения квалификации, научные конференции, обучающие тренинги.

- Для меня, парня из аула, выезд в Алматы был когда-то сравним с выходом в открытый космос. А когда я впервые попал за границу, то, конечно, был поражен, - говорит он.

В 2017 году, обучаясь в резидентуре КазНИИ глазных болезней, Мухит получил предложение на поступление в докторантуру в Кардиффский университет.

- Их заинтересовал один из моих докладов по глаукоме. Появилась возможность попасть в докторантуру к профессору Джеймсу Моргану – одному из лучших специалистов по глаукоме в мире. Он строгий, очень редко ведет докторантов, но мне повезло. Он меня выслушал и решил взять к себе на определенных условиях: чтобы я углубился в data science для того, чтобы написать алгоритмы для IT-программы по изучению и диагностике глазных болезней. Я согласился, - говорит Мухит.

Так Кулмаганбетов выиграл грант с конкурсом в сотню претендентов на одно место для бесплатного обучения в вузе, являющемся ведущим в мире институтом по изучению глазных болезней.

При этом он также продолжил обучение и в резидентуре КазНИИ глазных болезней. Там молодого человека с большой неохотой отпустили за границу, однако казахстанские кураторы все же извлекли пользу из этого: при активном участии Кулмаганбетова Институт глазных болезней и Кардиффский университет подписали меморандум о сотрудничестве, в рамках которого сейчас идет активная работа по обмену знаниями, информацией и технологиями. Британские специалисты периодически приезжают в Казахстан, проводят конференции, обмениваются опытом.

В период докторантуры в Кардиффе Мухит проводил различные исследования и писал коды для программы искусственного интеллекта (ИИ), который может заранее выявлять апоптоз (смерть) клеток сетчатки глаза. А затем принял участие в создании оптического томографа. Благодаря этой работе офтальмологи могут увидеть на молекулярном уровне изменения в сетчатке, которые и приводят к глаукоме, возрастной молекулярной дегенерации (ВМД) и болезни Альцгеймера.

- Это дает нам возможность заранее предупредить глаукому или ВМД, которые приводят к слепоте. Пока излечить ВМД или глаукому мы не можем, но в состоянии существенно замедлить этот процесс. Наша работа получила широкое признание в научном мире, так что, можно сказать, мы сделали в определенной степени прорыв, - восклицает собеседник.

В научном мире пошли слухи о том, что в Уэльсе работает парень из Казахстана, который может строить оптические системы.

- Со мной связались физики из Канады: Душан Шаренац и Дмитрий Пушин, члены Института квантовых вычислений Университета Ватерлоо. Им нужен был специалист, который разбирается в инжиниринге, оптоэлектронике, IT, офтальмологии и квантовой физике, которую я, конечно, изучал, но не так глубоко. Пришлось и здесь наверстывать. Они мне предложили объединить наши усилия по созданию микроскопа, использующего квантизированные фотоны. И дали выбор: перейти к ним в Университет Ватерлоо или возглавить только создающуюся Гонконге лабораторию по квантовой офтальмологии. Я выбрал второе, - уточняет Мухит.

Гонконгская лаборатория находится в Центре по исследованию глаза, который является «дочкой» сразу двух «родителей»: канадского Университета Ватерлоо и Гонконгского политехнического университета. Здесь работают специалисты высокого уровня из самых разных стран, а курируют некоторые проекты в том числе и нобелевские лауреаты. В лаборатории для Кулмаганбетова выделили двух ассистентов и практически неограниченное финансирование.

- В Гонконге поощряется коммерциализация науки. Мы располагаемся в научном парке, где есть акселераторские, венчурные и инвестиционные центры. Деньги выделяют в достаточном количестве без лишней бюрократии. В Гонконге мне спокойно выделили $1 млн для приобретения одного аппарата. И еще спрашивали: «Сколько вам еще их нужно?» Наш центр спонсируют канадское и гонконгское правительства, поэтому финансирование стабильно щедрое. А вот зарплаты у нас, можно сказать, невысокие. Впрочем, ученые, и я в том числе, привыкли жить достаточно аскетично. Главное, что нам дают карт-бланш на исследования, - убежден Мухит.

Научная канадско-гонконгская группа, в котору входит Мухит, состоит из семи человек: четверо физиков, двое психофизиков и офтальмолог. Все - из разных стран: США, Канада, Великобритания, Россия, Индия/Гонконг, Сербия и Казахстан. Куратором группы является канадско-американский профессор, один из лучших действующих квантовых физиков Дэвид Кори из Массачусетского технологического института (MIT) и Института квантовых вычислений. Впрочем, и сама научная группа имеет на руках дипломы MIT, Стэнфорда, Калифорнийского технологического университета и других топовых вузов.

- Мы создали два прототипа высокоточного микроскопа для Канады и Гонконга. Они еще не смонтированы окончательно, потому что некоторые процессы мы можем изменить, что-то добавить. Но они работают. Сейчас трудимся над миниатюризированием и созданием полноценного прототипа. Мы хотим продавать наши аппараты, чтобы офтальмологи могли их использовать по всему миру, - говорит Кулмаганбетов.

Для этого Мухит и его партнеры-ученые создали компанию Structured Light Tomography в США. Кулмаганбетова назначили СЕО компании. Предварительная оценка стартапа - $5 млн, но в ближайшее время ученые планируют увеличить эту сумму в три раза.

- В Кардиффе я разрабатывал программу машинного обучения, метод, а сейчас создаю инженерную технологию, которая сочетает в себе квантовую физику и офтальмологию. То есть занимаюсь разработкой технологий на стыке трех наук: медицины, IT и квантовой физики. Я являюсь единственным в мире офтальмологом, который строит первую в мире квантовую технологию в офтальмологии, - добавляет ученый. 

Разработанный аппарат работает с использованием квантизированного фотона. По словам Мухита, этот вид фотона начали применять в квантовых коммуникациях совсем недавно.

- Чем квантизированный фотон отличается от обычного? Если обычный фотон отправить на расстояние, скажем, светового года, то он придет в конечную точку уже измененным, потому что он частично меняется, разрушается, его фаза, амплитуда и поляризация может поменяться; происходят аберрации - он будет не таким, каким был на момент отправки. И мы не можем использовать обычные фотоны в качестве информационного носителя. А вот квантизированный фотон - можем. Потому что он, проходя через разные объекты и пространства, может разрушиться, измениться, но при этом у него есть свойства для восстановления – «самолечения». Его изначальная структура в конечной точке пути будет такой же, как и в момент отправки. Вне зависимости от расстояния, на которое вы его отправите. Нобелевскую премию 2022 года получили три физика за исследования этих фотонов. С одним из этих ученых – Антоном Цайлингером - я знаком, он также отслеживает результаты наших исследований, - пояснил Кулмаганбетов.

Ученый добавил, что квантизированные фотоны можно применять в офтальмологии: люди, которые уже подвержены ВМД, даже на начальном этапе либо совсем не видят квантизированные фотоны, либо очень плохо их видят.  

- Это только одна из областей применения нашего микроскопа. Есть и другие направления, в том числе используемые и в научных целях. Еще десять лет назад квантовая физика и офтальмология практически никак не соприкасались. Сегодня квантовая офтальмология – это уже реальность. Это направление позволяет нам расширить наши исследования по заболеваниям глаз, их диагностированию и лечению. Считаю, есть всего два способа обессмертить себя, свое имя. Первый – оставить после себя геном, то есть родить детей. Второй – увековечить себя через бессмертные научные исследования и произведения искусства, – считает спикер.

Говоря о возможном возвращении в Казахстан, собеседник отметил, что ему будет тяжело заниматься наукой в отрыве от нынешних коллег и возможностей.

- Но я никогда не рвал связей с родиной. Считаю, что благодаря меморандумам, заключенным в том числе благодаря моему сотрудничеству с различными институтами, я помогаю казахстанским специалистам. У меня есть идея построить третий микроскоп для Казахстана, чтобы и у нас могли выявлять глаукому, ВМД и другие болезни на ранних стадиях. Я занимаюсь наукой, которая поможет не только нашей стране, но и всему миру. По крайней мере, я надеюсь на это, - заключил Мухит Кулмаганбетов. 

Если вы обнаружили ошибку или опечатку, выделите фрагмент текста с ошибкой и нажмите CTRL+Enter
Популярное
Выбор редактора
Ошибка в тексте