Из официальных источников

А.Н.Бугай: научная биография

На 126-й сессии Ученого совета ОИЯИ директором Лаборатории радиационной биологии избран Александр Николаевич Бугай.

Первые этапы научной деятельности А.Н.Бугая во время обучения в Калининградском государственном университете и работы над кандидатской диссертацией были связаны с исследованиями нелинейных волн и солитонов в различных физических системах. Была выполнена серия ярких теоретических работ по изучению нелинейного взаимодействия с веществом предельно коротких лазерных импульсов и их акустических аналогов. Такие объекты находят применение в устройствах самого разного профиля: от сверхбыстрых систем вычисления и передачи информации до приборов, в которых сгустки излучения используются как средство воздействия на исследуемый объект.

В первые годы работы в Лаборатории радиационной биологии ОИЯИ решалась задача о моделировании процессов репарации повреждений ДНК и радиационно-индуцированного мутагенеза в клетках прокариот. Были разработаны математические подходы, позволяющие воспроизвести цепочку соответствующих элементарных событий от первичного энерговыделения до формирования мутации с учетом стохастических процессов в индивидуальных клетках. Параллельно продолжались исследования, развивающие тематику кандидатской диссертации в применении к малоизученному терагерцовому диапазону частот, который в настоящее время находит множество перспективных применений в системах безопасности, беспроводной связи, спектроскопии и медицинской диагностике.

В Лаборатории радиационной биологии впервые были проведены теоретические исследования, посвященные эффектам воздействия терагерцового излучения на живые системы. Разработан целый ряд новых моделей различных молекулярных систем от ДНК до элементов цитоскелета, впервые описаны механизмы их взаимодействия с данным видом излучения. Помимо этого, в работах А.Н.Бугая предложены новые схемы высокоэффективной генерации и преобразования терагерцовых импульсов в анизотропных нелинейных средах. Впоследствии данные результаты легли в основу докторской диссертации. Дальнейшее развитие указанной проблематики открывает перспективы для теоретической оценки безопасного для здоровья человека уровня электромагнитных полей терагерцовых частот в техническом и медицинском оборудовании.

В 2015 году А.Н.Бугай был назначен начальником сектора математического моделирования. Под его научным руководством началась реализация программы исследований, связанных с моделированием радиационного воздействия на структуры центральной нервной системы. Совместно с монгольскими коллегами проведены работы по моделированию специфики энерговыделения и формированию молекулярных повреждений после прохождения заряженных частиц через различные клетки и отделы мозга методами Монте-Карло с помощью пакета GEANT4. С применением методов молекулярной динамики разработан оригинальный подход для предсказания нарушений структуры и функций белковых структур синаптических рецепторов. С использованием полученных данных моделировалась активность нейронных сетей мозга и было проанализировано, как радиационное воздействие может отразиться на их функционировании. Дальнейшее развитие данного цикла исследований весьма перспективно для анализа механизмов различных нейродегенеративных заболеваний, оценок рисков развития патологий в центральной нервной системе при проведении лучевой терапии злокачественных опухолей, а также обеспечения радиационной безопасности космонавтов в ходе пилотируемых полетов в дальний космос.