Фото предоставлено организаторами олимпиады

Как российские школьники чинят «сломанные» гены и создают устройства для ежедневного применения.

В Московском физико-техническом институте в Долгопрудном 22 марта объявили победителей Олимпиады Национальной технологической инициативы (НТИ) в трех профилях: «Нейротехнологии», «Редактирование генома», «Машинное обучение». Олимпиада представляет собой уникальный формат инженерных состязаний для школьников с 7 по 11 классы, направленный на выявление и обучение талантливых детей, способных решать сложные междисциплинарные задачи.

Фото предоставлено организаторами олимпиады

Олимпиада проходит в четвертый раз, но в этом году имеет наиболее прикладной характер. Все 19 образовательных профилей так или иначе связаны с развитием «рынков будущего»: виртуальная и дополненная реальность, беспилотные авиационные системы, наноинженерия, системы связи, финансовые технологии, аэрокосмические системы, композитные технологии, водные робототехнические системы, геномное редактирование и другие.

Не уснуть за рулем

Участники профиля «Нейротехнологии» разрабатывают систему, позволяющую водителю не уснуть за рулем. В команде три человека: инженер-электронщик, который отвечает за сбор схемы, разработчик и физиолог. Работа физиолога очень важна: после сбора данных их необходимо интерпретировать. Разработчик Илья рассказал, как работает устройство.

«Когда водитель совершает монотонные движения, переключает рычаги, в дороге ничего не происходит, он постепенно начинает засыпать. С помощью датчиков, которые крепятся на голову человека, мы изучаем кожно-гальваническую реакцию (биоэлектрическая реакция, регистрируемая с поверхности кожи. – Прим. ред.) и замеряем уровень стресса. Также мы используем камеру, которая контролирует частоту моргания и направление взгляда водителя. Когда он закрывает глаза, смотрит на телефон, магнитолу или отводит взгляд от дороги, включается звуковой сигнал», — рассказывает Илья.

Конечно, признают участники, водитель не захочет вешать на себя датчики, но их можно встроить в головной убор. Сейчас, когда разработка находится в тестовом режиме, участники команды крепят на голову датчики с черными проводами и показывают, как работает система. Илья отводит взгляд от «дороги» – раздается резкий звук.

По словам куратора профиля Тимура Бергалиева, за несколько лет Олимпиады НТИ накопилось большое количество материалов и разработок, которые можно апробировать и внедрять в жизнь.

Найти ошибку в гене

В профиле «Редактирование генома» дети работают над расшифровкой генетической информации. Команды получили в качестве стартового материала ген, в который сотрудники лаборатории заранее внесли определенную мутацию. Детям нужно было ее найти.

Фото предоставлено организаторами олимпиады

«Мы предложили участникам клетки почки эмбриона человека HEK 293. Это стандартная клеточная линия, которая есть в большинстве биологических лабораторий», — рассказывает научный сотрудник Лаборатории геномной инженерии Наталья Гребенкина.

Участники команд анализировали ген и устанавливали организм-источник, после чего ген отправили на секвенирование – процедуру, в результате которой получают описание первичной структуры макромолекулы в текстовом виде. Конечная цель команд — найти в гене мутацию и рассказать, как она могла повлиять на генотип.

«Мы приятно удивлены тем, какие здесь подготовленные, заинтересованные и работоспособные дети. На площадке очень напряженный режим работы», — говорит Гребенкина.

Участницы команды «Геномъ Петрограда» Катя Антонова и Настя Литвинова из Санкт-Петербурга подтверждают слова Натальи о режиме работы.

«Мы выходили из общежития в 8:40 и возвращались из лаборатории не раньше 9 вечера. Олимпиада показывает реальность: знаем, что это будет нелегко, и понимаем, к чему готовиться», — рассказывают участницы.

Профиль девушки выбирали, отталкиваясь от того, какие предметы понадобятся для поступления в вуз: Настя увлекается биологией, планирует поступать на биофак СПбГУ и хочет развивать свою будущую научную деятельность в этом направлении.

«Олимпиада — неплохой шанс потренироваться. Раньше я думала, что знаю биологию. Здесь мне показали, что это не так. Надо учиться и не делать скидок на возраст», — говорит Настя.

Секвенограмма команды «Геномъ Петрограда» получилась тусклой, и команде пришлось анализировать чужую.

«Самая сложная часть работы – расчеты. Мы немножко просчитались, из-за этого яркость была минимальная, и секвенограмма не получилась. Но все равно олимпиада дает очень много знаний и новый опыт – где еще можно поработать в лабораториях? Нам давали материал, который просто так нигде не найдешь. Уже хотя бы ради этого сюда можно было приехать. Именно из таких крупиц знаний складывается профессиональная деятельность», — уверена Катя.

Фото предоставлено организаторами олимпиады

Финальные этапы Олимпиады НТИ начались 6 марта в Иннополисе (Республика Татарстан) и продлятся до 14 апреля 2019 года, когда будут объявлены победители по всем 19 профилям. Соревнования проходят в 10 городах России, где команды решают практические задачи, используя реальное оборудование. Всего на текущий момент у Олимпиады НТИ 103 победителя и призера, большинство из которых учится в 11 классе. Наибольший процент победителей пока из Новосибирской области, за ними следуют Москва и Петербург.

К участию приглашаются учащиеся 8-11 классов, студенты, молодые ученые, инженеры и предприниматели в возрасте до 20 лет. Принять участие может любой школьник или студент, независимо от того, где он живет или учится. Победители и призеры Олимпиады НТИ могут поступить в вузы-организаторы без экзаменов или получить дополнительные баллы при поступлении. Студенты-выпускники смогут бесплатно учиться в магистратурах вузов-партнеров, а учащихся младших курсов пригласят на престижные стажировки в компаниях и лабораториях.

Организатор — «Кружковое движение». Это всероссийское сообщество энтузиастов технического творчества, построенное на принципе горизонтальных связей людей, идей и ресурсов.

Подписывайтесь на канал АСИ в Яндекс.Дзен.

Дорогие читатели, коллеги, друзья АСИ.

Нам очень важна ваша поддержка. Вместе мы сможем сделать новости лучше и интереснее.

Рекомендуем