Я начал писать эти записки уже после того, как прочитал более десятка воспоминаний об Андрее, присланных мне Э.Э. Шнолем. Мне показалось, что наименее освещённая грань жизни Андрея – это его профессиональная деятельность за последние 10-20 лет. Именно этот аспект жизни Андрея мне знаком более всего, и я попробую рассказать о его месте в науке, связанной с биомеханикой мягких биологических тканей, рассказать как о его достижениях признанных, так и о тех, о которых никто уже не узнает. Я попытаюсь проанализировать, почему Андрей, как и многие другие блестящие умы России, не получил во всей полноте той славы и того признания, которых он несомненно заслужил.
В сентябре 2003 года в Париже проходил Пятый конгресс по Ультразвуковым технологиям (The Fifth World Congress on Ultrasonics). В программу конгресса были включены несколько приглашённых докладов по наиболее актуальным и интересным проблемам. Среди приглашённых докладчиков был и сотрудник Техасского Университета в Остине Стас Емельянов, ученик Андрея. Доклад, который он представил в Оргкомитет Конгресса, имел название: “Elasticity Imaging: What Have We Learned from Theory of Elasticity”. Авторами доклада записаны А.Р.Сковорода, М.О’Доннелл, и С.Ю.Емельянов. Когда был задуман и подготовлен этот доклад, Андрея Сковороды уже не было в живых. Стас Емельянов, продолжатель дела Андрея, и Мэт О’Доннелл, Chair of Biomedical Engineering Department, University of Michigan (по-русски это что-то вроде декана), вместе с которым работал Андрей в последние годы во время поездок в Америку, посвятили доклад памяти Андрея. Одной из целей доклада было продемонстрировать фундаментальный вклад Андрея в новую, мощно развивающуюся область медицинской физики: Elasticity Imaging. Я был на этом докладе. Стас прочитал блестящую лекцию. Но я ещё раз остро ощутил, что как бы не старались ученики и соавторы Андрея, значительная, а может и большая, часть того, что сделал Андрей в разных приложениях биомеханики, останется известной лишь совсем узкому кругу специалистов. И совсем мало кто знает (или когда-либо узнает), насколько опережал Андрей своих коллег во многих бурно развивающихся направлениях, как например в Magnetic Resonance Elasticity Imaging или Combined Imaging Mode Elastography. Имя Андрея останется в истории биомеханики, главным образом, в тех направлениях, которые представлены в его совместных публикациях с М.О’Доннеллом и С.Емельяновым, хотя это отражает лишь малую часть его достижений.
Где-то в 1980 или 1981 году, точно не помню, я обратился к А.М. Молчанову с предложением принять участие в проектах по биомеханике, которые я тогда начал разворачивать в Институте Биофизики (ИБФ) в Пущине. Молчанов заинтересовался предметом и предложил мне поговорить с его новым сотрудником Андреем Сковородой. Мы встретились с Андреем в моей лаборатории в ИБФ, и первая же встреча затянулась на несколько часов. Так уж получилось, что все задачи по биомеханике, которые я рассказал, оказались близки к его прошлой деятельности и он сразу же стал предлагать конкретные пути к решению ряда задач, которыми мы тогда занимались.
Андрей сочетал в себе знания и качества глубокого математика с интуицией физика-экспериментатора. Это позволяло ему находить простые модели сложного явления, которые можно было решать строгими методами, не теряя сути явления. Почувствовав этот его ценный талант, я старался привлечь его к разнообразным биомеханическим задачам, которые возникали в нашей лаборатории в ИБФ. Главным предметом наших с Андреем совместных занятий была биомеханика мягких тканей, наука, которая буквально до последних лет была в зачаточном состоянии. Удивительный факт: в каждом техническом справочнике можно найти данные по модулю Юнга любого экзотического материала, но крайне нелегко найти модуль Юнга мягких тканей тела, например мышцы, составляющей половину массы нашего тела, и выполняющей, главным образом, механическую функцию. Многие столетия врачи пальпируют разные органы, обнаруживая опухоли и другие патологии по отличиям в модуле Юнга тканей, но вряд ли какой профессор мединститута скажет, даже с точностью до порядка, величину этого модуля.
Сейчас эта наука стала бурно развиваться и возникла новая область медицинской физики и техники: Elasticity Imaging. Я недавно сделал грубые оценки, из которых следует, что Национальный Институт Здоровья USA и другие американские государственные организации выдели за последнее десятилетие около $100 миллионов долларов грантовских денег на финансирование работ по разным видам Elasticity Imaging (Ultrasonic Elasticity Imaging, Magnetic Resonance Elasticity Imaging, Vibroelastography, Remote Palpation, Mechanical Imaging, Tactile Imaging и т.п.). Практически во всех этих направлениях, задолго до всех остальных, Андрей Сковорода разработал теоретические основы, создал ясные модели и подходы для численных расчётов, сделал первые количественные оценки. В этих записках я хочу рассказать почему же многие из важных пионерских достижений Андрея остались неизвестными.
Начну с истории. С начала 80-х годов, когда стало чуть легче с выездами за границу, особенно если поездку оплачивала приглашающая сторона, я стал ездить на разные конгрессы, симпозиумы и бывать во многих биомеханических лабораториях мира. Мне часто приходилось рассказывать о работе Андрея и я старался инициировать приглашения Андрею с оплатой его поездок за счёт принимающей стороны. Андрей стал выезжать. В отличие от меня, он ездил не с лекциями и семинарами, а для выполнения конкретной научной работы по предмету, которым занималась приглашающая лаборатория. Первая его поездка была в Англию, в Physics Department of the Royal Cancer Institute и Physics Department of the Saint Georges Hospital. Во время этой поездки, он вместе с проф. Д.Нассири провёл эксперименты по деформированию слоистой вязкоупругой среды и продолжил эту работу в Пущине, разработав теорию по реконструкции модулей упругости слоёв по кривой нагружения. В силу своей основательности, Андрей дотошно проработал разные итеративные методы решения обратной задачи теории упругости и придумал элегантные способы расчёта механической структуры слоистых объектов по профилям прогиба границ между слоями. У меня осталась в архивах стопка аккуратно оформленных листочков с выкладками Андрея. Картинки с результатами Андрея были посланы и Дариушу Нассири в Англию. Андрей полагался на Нассири и меня, как потенциальных соавторов широкой публикации, где математика Андрея сочеталась бы с постановкой задачи и анализом приложений. Но ни Нассири, ни я так и не собрались переварить и дополнить обширный материал Андрея, и никто в мире из причастных к этой науке так и не увидел этой работы. Часть результатов Андрей потом включил в свои препринты, напечатанные издательством Пущинского Центра.
Независимо и сильно позднее, через 5-6 лет после работ Андрея, этим предметом занялся профессор Техасского Университета Джонатан Офир и вскорости стал одним из признанных основателей целого направления медицинской физики: Ultrasonic Elasticity Imaging. Под руководством Офира защищено более десятка диссертаций по этому предмету, им и его учениками опубликованы сотни работ. Я внимательно следил за развитием этих работ и могу сказать, что команде Офира понадобилось почти 10 лет, чтобы дойти до того уровня понимания предмета, каков был достигнут в работе Андрея задолго до начала этих исследований в Техасе.
Следующая поездка Андрея была в Рочестерский Университет, США, к проф. Кевину Паркеру, который, также как и Офир, считается одним из пионеров Elasticity Imaging. Я договорился с Паркером о совместной работе по так называемой Эластографии, или Динамической Эластографии. Андрей быстро разобрался в физике Паркеровской Эластографии и показал, что многие из наблюдаемых эффектов связанных с артефактами и неучётом граничных условий. Он придумал приближённые методы расчёта, которые позволяли реконструировать распределение модулей упругости внутри объекта по картине распределения Допплеровских смещений, индуцированных внешним низкочастотным вибратором. Я помню красивые цветные картинки Допплеровских смещений полученные экспериментально и соответствующие расчетные картинки Андрея. Ничего из этого так и не увидело свет. Лет через восемь аспиранты Паркера смогли воспроизвести какие-то из моделей Андрея, а про Андрея никто и не вспомнил. Динамическая Эластография – один из существенных разделов Elasticity Imaging, но ни в одном обзоре по этому предмету нет упоминаний об первых фундаментальных результатах Андрея, ибо, при всём желании, нет ничего, на что можно было бы сослаться.
Получилось так, что наши планы кооперации с Паркером не сработали. Паркер не смог найти денег на оплату регулярных поездок и работу Андрея, а в то время (начало 90-х годов) это было для нас критическим пунктом при выборе партнёров. Я продолжал искать “крышу” для развития наших исследований по биомеханике мягких тканей. Мне удалось заинтересовать новой идеей Magnetic Resonance Elasticity Imaging директора МРИ Института в Сан Диего, проф. Рика Бэкстона и провести вместе с ним первые эксперименты по МР измерению поля деформации в моделях биологических тканей под заданной нагрузкой. Эксперимент полностью подтвердил предсказанные эффекты, но для того чтобы от эмпирических картинок перейти к количественному анализу, нужен был Андрей. По моему настоянию, Бэкстон пригласил в Сан Диего Андрея, который за короткое время, одну неделю работы (по 16 часов в день), на суперкомпьютерах Калифорнийского Университета сумел красиво решить все поставленные задачи. Используя MRI изображения модели ткани с включениями при разных уровнях нагружения, он рассчитал относительные модули упругости ткани и включений и нарисовал красивые трёхмерные изображения пространственного распределения модулей. Но увы, это первое в мире исследование по MR Elasticity Imaging осталось неизвестным человечеству. Сейчас MR Elasticity Imaging – его бурно развивающаяся область, по которой проходят симпозиумы и конференции, опубликованы многие сотни работ из разных стран. Уже после того, как стали появляться статьи по MR Elasticity Imaging в Nature и Science, мы опубликовали небольшую обзорную работу, где на четверть странички описывались результаты, полученные с Риком Бэкстоном, но никто уже не обратил внимания на эту публикацию.
В конце 1991 года, когда я работал несколько месяцев в Мичиганском Университете, Мэт О’Доннелл рассказал мне, что занимается внутрисосудистой визуализацией ( intravascular imaging). Я сразу же подумал о возможности использования пульсовой волны, бегущей по сосуду, в качестве естественного генератора механических напряжений, необходимого для определения упругости сосудистой стенки. Мэту эта идея понравилась и я рассказал ему об Андрее, который мог бы создать аппарат для расчета вязкоупругих свойств сосуда, а также и атеросклеротической бляшки на этом сосуде, на основе ультразвуковых картинок. Я должен был уже уезжать в Пущино, и Мэт мне сказал, что через две недели он будет подавать тезисы по сосудам на какую-то конференцию, а также и какой-то грант по этой теме. Прилетевши в Пущино, я немедленно связался с Андреем и предложил ему быстро прикинуть, что можно сделать по расчету упругости сосуда и бляшки, используя ультразвуковые картинки О’Доннелла. Через три дня Андрей принёс мне красиво оформленные рисунки с формулами и пояснениями, которые я немедленно переправил О’Доннеллу. Эти материалы успели попасть и в тезисы и в грантовские заявки О’Доннелла. А вскорости Андрей и затем его ученик Стас Емельянов получили приглашение от О’Доннелла для совместной работы, которая продолжалась до последних дней Андрея. Уже через 2-3 года работы Андрея и Стаса в Мичиганском Университете, лаборатория О’Доннелла стала ведущей лабораторией в мире по Quantitative Elasticity Imaging. Пошли публикации в престижных журналах, приглашённые доклады на конференциях, конгрессах и т.п. Наконец-то, биомеханическая общественность узнала имя Андрея, но эта известность была очень однобока. Большинство заметных публикаций Андрея сделаны в соавторстве с командой О’Доннелла, хотя Андрею можно было много чего показать и чисто своего. На поверхность вышла лишь та малая часть деятельности Андрея, которая вписывалась в задачи Мэта О'Доннелла и Стаса Емельянова, и поэтому была отражена в их публикациях. У Андрея нет ни одной своей обобщающей статьи, и я полагаю, что вряд ли кто-то, кроме нескольких близких коллег Андрея, понимает истинный масштаб его заслуг. Большая часть фундаментальных пионерских заделов Андрея по направлениям, которые позже прославили других людей, так и осталась никому не известной.
В чём же причина того, что Андрей, отнюдь не лишенный нормального мужского тщеславия, не воспользовался в полноте своим научным капиталом?
В нашей советской научной жизни была огромная дыра: недооценка роли писательства и серьёзных публикаций. Чтобы овладеть любым искусством, необходимо иметь острую мотивацию. По части научного писательства у нас в России прямой мотивации не было, поскольку и зарплата, и научная карьера от этого зависели слабо. Добрая половина, если не больше, советских завлабов, и я в том числе, спокойно вставляли свое имя в статьи, сделанные сотрудниками лаборатории, считая, что главное дело завлаба – это оргдеятельность, представительские заботы, пробивание хоздоговоров и т.п. Андрей отнюдь не принадлежал к этой половине, он был лучше многих из нас, он всегда брал на себя основную работу по разработке новой проблемы, осмыслению и оформлению результатов. Проблема была в другом: недооценке того, что обобщить и вынести во внешний мир результат какого-то расчета, это часто более важно, чем просто получение этого результата.
Я уверен, что индекс цитирования Андрея был бы в 10 раз выше, если бы он исходно владел искусством научного писательства. Научное писательство – это и стиль мышления, и умение видеть проблемы в привязке к смежным областям науки, и владение логикой, учитывающей психологию читателя, и т.п. Обучение этому искусству должно начинаться с первых шагов в науку. На западе любой аспирант ясно понимает, насколько однозначно определяется успех в науке публикациями в престижных журналах. Первое, что узнает молодой человек, пришедший в науку, это “publish or perish” (Публикуй или погибай). Невозможно себе представить, чтобы на западе возникла такая форма как “депонирование в ВИНИТИ”, которую можно было официально называть “публикацией”. В наших университетах не учили писать статьи. В американских же университетах “Technical writing” – это важный серьезный предмет.
Абсурдная система депонирования статей в ВИНИТИ или печатание препринтов НЦБИ, были, вероятно, одним из худших изобретений советской научной бюрократии. На основе этих препринтов, плюс несколько поверхностных, никем не рецензированных тезисов, можно было защищать диссертации, делать научную карьеру.
Многие серьезные академические достижения Андрея Сковороды похоронены в пресловутых препринтах. Это может показаться удивительным, зная насколько Андрей был чувствителен в вопросах приоритета. Он, как и многие из нас, начинал читать статьи с конца, проверяя, есть ли ссылки на Сковороду. Конечно же, Андрей ясно понимал важность серьёзных публикаций. Когда готовилась какая-либо совместная публикация, Андрей первый представлял требующийся от него кусок текста. Но при его классе работы и значимости его достижений требовалась совсем другая культура писания, к которой он не был подготовлен. В отсутствии серьёзных обобщающих публикаций по разным приложениям разработок Андрея есть частично и моя вина. Я был какое-то время ближайшим научным партнёром Андрея, но я и сам не очень-то был способен к научно-литературному творчеству. Мне представляется, что ситуация с Андреем, реальные заслуги которого оказались явно недооцененными, это типичная беда многих ярких представителей бывшей советской науки.