Новосибирские ученые на «Больших вызовах» в Сочи

Новосибирские ученые на «Больших вызовах» в СочиУченые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН вместе с коллегами из технопарка новосибирского Академгородка, СУНЦ НГУ и ГНЦ ВБ «Вектор» стали преподавателями в рамках научно-технологической программы «Большие вызовы» в образовательном центре «Сириус» (Сочи). Они разработали три исследовательских проекта, которые прошли отбор и были одобрены экспертным советом для реализации на профильной смене.

«Сириус» — это детский лагерь для будущих ученых, деятелей культуры, спортсменов, которым сегодня от 10 до 17 лет. Все образовательные программы (смены) делятся здесь на три направления: наука, искусство и спорт. Попасть туда может далеко не каждый школьник, для этого нужно проявить себя на творческих и научных конкурсах, школьных олимпиадах или спортивных соревнованиях. Одна из главных задач центра — профессиональная поддержка одаренных детей, которую оказывают эксперты, добившиеся успеха в своей деятельности.

Центр приглашает ученых из разных городов России на конференции для обсуждения перспектив своего дальнейшего развития и активно призывает к сотрудничеству в рамках образовательных смен на направлении «Наука». Несмотря на хорошую инфраструктуру лагеря (он создан на базе олимпийских объектов по инициативе президента РФ Владимира Владимировича Путина), «Сириусу» пока не хватает оснащения лабораторным, технологическим оборудованием и связей с крупными исследовательскими центрами.

Для программы «Большие вызовы» эти вопросы особенно актуальны, так как она предполагает, что подростки будут решать конкретные проектные задачи, которые сформулируют для них ученые и предприниматели со всей России. Но прежде чем дети начнут воплощать их, исследователям и бизнесменам нужно доказать совету экспертов уникальность, практическую полезность и осуществимость своих проектов. Они отбираются отдельно для каждой из 12 научных секций. Новосибирские ученые участвовали в конкурсе и победили в направлении «Агропромышленные и биотехнологии».

Школьники работают над проектами самостоятельно, наставники-ученые лишь координируют их деятельность. У каждой секции есть свой руководитель, методисты и кураторы проектов. Руководитель следит за общим ходом работы, дает ребятам советы и оценивает презентацию на защите. Методисты составляют план исследований и подготавливают лаборатории для опытов и экспериментов. Кураторы проектов работают вместе с детьми, дают инструкции по использованию оборудования.

Академик Валентин Викторович Власов — научный руководитель ИХБФМ СО РАН и куратор всего направления «Агропромышленные и биотехнологии» — в начале смены прочитал школьникам лекцию об использовании нуклеиновых кислот в качестве лекарственных средств. Эти знания пригодились ребятам во время работы над проектами.

Работа над одним из проектовСотрудники ИХБФМ кандидаты биологических наук Елена Николаевна Воронина и Сергей Евгеньевич Седых были методистами направления и наблюдали за тем, как дети решают поставленные задачи. Именно им и их коллегам принадлежат идеи трех из четырех проектов, реализуемых в этой секции, два из них заняли призовые места в ходе защиты.

«Разработка ПЦР-тест-системы для выявления грибов рода Monilia и исследование их встречаемости в плодовоовощных хозяйствах Краснодарского края» (1 место)

 Агрономам важно знать, чем болеют растения. Однако определить разновидность плесневого гриба из семейства Monilia, вызывающего болезни плодовых деревьев, человеческому глазу не под силу, поэтому ребята создали для него специальную ПЦР-тест-систему. Сначала с помощью полимерной цепной реакции (ПЦР) они увеличили количество нужных фрагментов ДНК гриба до того уровня, который можно обнаружить в тестах, а потом сравнили длину полученных фрагментов (у всех видов она разная). Проанализировав 106 образцов плесени плодовых культур Краснодарского края (яблоко, персик, алыча, мушмула и др.), юные ученые пришли к выводу, что на территории региона есть все виды гриба. Между прочим, некоторые из видов плесневого гриба Monilia в их работе были описаны первый раз в России.

«Определение антиоксидантов в образцах чайного листа методом высокоэффективной жидкостной хроматографии» (2 место)

Для повышения урожайности в Краснодарском крае планируют заменить старые кусты чая новыми. Ребята измерили концентрацию антиоксидантов и кофеина у нескольких новых сортов, перспективных для выращивания, и дали рекомендации по дальнейшей селекции. Кофеин придает организму бодрость, а антиоксиданты нейтрализуют активные формы кислорода, поэтому анализ содержания таких соединений многое говорит о полезных свойствах напитка. Дети брали несколько грамм каждого из образцов чая, измельчали, проводили экстракцию и с помощью хроматографа, предоставленного Институтом хроматографии «ЭкоНова», определяли концентрацию антиоксидантов и кофеина. По результатам экспертизы был определен сорт-победитель с наиболее высокими показателями. Оказалось, что селекционеры уже дали этому сорту кодовое название «чемпион», потому что он имеет лучшие агрономические свойства (устойчив к засухе, вредителям и морозу). Вероятно, именно «чемпион» будет выбран для выращивания в Краснодарском крае.

Теплицы с микрозеленью«Анализ влияния условий выращивания микрозелени в автоматизированной теплице на содержание биологически активных веществ»

Сегодня агрономы могут полностью автоматизировать процесс ухода за растениями, доверив их полив, обогрев, проветривание, удобрение и освещение «умным» теплицам. Хорошо известно, как можно регулировать параметры таких теплиц, чтобы влиять на качество и количество урожая овощей и фруктов, однако подобных исследований с микрозеленью (шестидневными проростками семян растений) еще никто не проводил. Над этим проектом вместе с его участниками работала научный сотрудник Института почвоведения и агрохимии СО РАН кандидат биологических наук Наталья Валентиновна Смирнова. Ребята определили условия содержания проросшей зелени, при которых она будет наиболее вкусной и полезной. Дети сами собрали теплицы, предоставленные партнером – проектом iFarm, посадили проростки и наблюдали, как изменяется количество витамина С и хлорофилла в растениях в зависимости от условий выращивания. Также юные ученые не забывали пробовать микрозелень. В результате реализации проекта ребята написали инструкцию по выращиванию микрозелени разных видов в «умной» теплице.

Сергей Седых считает, что помощь школьникам в работе над проектами на «Больших вызовах» похожа на научное руководство по написанию курсового исследования бакалавром.

«Большинство детей на нашем направлении были мотивированы: они самостоятельно обрабатывали результаты, делали презентации и постеры, писали статьи. Мы объясняли им теорию, но на практике ребята всё делали сами. Важно было, чтобы они получили как образовательный результат — научились чему-то новому, так и «продуктовый» — решили конкретную проблему, которая стоит перед аграрной промышленностью, ответили на «большой вызов». Но мы не делали из них экспертов в узкой области, а хотели, чтобы ребята поняли сам механизм реализации проектного замысла: как интерпретировать научные данные, действовать в команде, оформлять проект. Школьники в «Сириусе», действительно, умные и талантливые, и я бы с удовольствием увидел их у нас в университете, а потом и в лаборатории», — резюмирует Сергей Седых.

Екатерина Глухова, студентка ФЖ НГУ

Фото предоставлены Сергеем Седых

http://www.sbras.info/articles/education/novosibirskie-uchenye-na-bolshikh-vyzovakh-v-sochi