Уже полвека на берегу озера Зеркальное на Карельском перешейке работает одноименный загородный центр. Здесь круглый год проводят смены для одаренных детей из Петербурга. В конце января Университет ИТМО и Академия талантов Санкт-Петербурга провели там тематическую смену для школьников, которым интересны химия, биология и информатика.
В течении шести дней 40 участников программы слушали лекции, проходили мастер-классы, ставили опыты на лабораторном оборудовании. Также их готовили к участию в конкурсе школьных интердисциплинарных проектов IChem Prize и Всероссийскому конкурсу научно-технологических проектов «Большие вызовы».
«К концу профильной смены школьники под руководством менторов представили проекты по передовым направлениям науки, в том числе в области персонализированной медицины, новых функциональных материалов, гибридных материалов и запуска ДНК-каскадов, — рассказала инженер НОЦ Инфохимии Университета ИТМО Александра Тимралиева. — Особое внимание в ходе разработки проектов было уделено прикладным аспектам, таким как применение изученных объектов в миниатюризированных диагностических платформах, инкапсулирование лекарственных препаратов для целевой доставки в организм, создание чувствительных и биовместимых оболочек для биоактивных компонентов и формирование новых биоцидных структур».
Проекты
Каждый школьник сам выбирал тему, над которой хотел работать. В списке проектов есть система предсказания наличия COVID-19 с помощью искусственного интеллекта, создание биоразлагаемой упаковки, «умной» кожи и другие. Реализовывать проекты школьникам помогали менторы из Университета ИТМО. Занятия прошли в новых лабораториях, которые были недавно открыты в лагере.
«Первые несколько дней были посвящены знакомству с оборудованием и научными методиками, а когда знакомство закончилось, ребята выбрали те направления, которые их заинтересовали сильнее всего, — рассказывает постдок НОЦ Инфохимии Владимир Шиловских. — Начинать работу над экспериментами на высоком уровне в новой лаборатории всегда сложно, здесь на это накладывалось еще и ограничение по времени, но в конце концов все успели попробовать себя в роли исследователей и получить интересные результаты. Дети порадовали: показали очень высокий уровень мотивации, они очень заинтересованы и в процессе, и в результатах».
Когда смена подошла к концу, все школьники представили свои проекты перед преподавателями Университета ИТМО. После этого они отправили свои работы на конкурсы iChem prize и «Большие вызовы».
«Самым сложным было закончить занятия вовремя, так как ребята готовы были работать в лаборатории до полуночи, но по расписанию у них был отбой в десять вечера, — рассказывает групп-лидер группы Хемометрики, доцент НОЦ Инфохимии Константин Николаев. — Очень сложно было убедить их в том, во что сам не веришь ― прекратить интересную работу из-за того, что пора идти спать! Ну а самым приятным было, что после окончания смены очень много ребят захотели приходить к нам в НОЦ Инфохимии, чтобы продолжить свою исследовательскую работу, а также подали заявки на участие в следующей февральской смене Академии талантов ― "Большие вызовы. Агротехнологии и нейротехнологии"».
Впечатления
Ученица 9 класса лицея № 623 им. И. П. Павлова Ольга Каганова попала на смену благодаря своему учителю химии, который рассказал ей о возможности поехать в Зеркальный. Она рассказывает, что ей всегда были интересны химия, биология и экология. На смене школьница работала над проектом «Инкапсуляция биоактивных молекул в животноводстве».
«Я создавала нейтральную, биосовместимую оболочку для биоактивных молекул, распад которых в организме животного можно было бы контролировать, — рассказывает Ольга Каганова. — Проще говоря, я создавала оболочку для препаратов, которая позволит лекарству попасть внутрь организма до того, как оно растворится. Занятия проходили насыщенно, и посещала я их с удовольствием. Менторы и преподаватели объясняли понятно и интересно, они всегда были готовы помочь и подсказать в любой ситуации. Благодаря посещению лекций я узнала много нового и интересного и смогла расширить свой кругозор в сфере инфохими».
Ученик 10 класса школы номер 358 Илья Королев поехал в Зеркальный заниматься своим проектом, который он подал на конкурс iChem prize. К тому времени у него уже были наработки, и в лагере он подводил итоги своего исследования и готовил заявку.
«Целью проекта было обучение нейронной сети распознавать кавитационные пузыри разных концентраций этилового спирта. В итоге машина обучена с точностью 85%, — пояснил он. — Мы воздействовали на спиртовые растворы ультразвуком. В результате повышения давления растворимость газа понижалась и образовывались кавитационные пузыри, которые проявляли различные колебания форм. В последнее время эта тема вызывает большой интерес. Такие системы находят свое применение в катализе, системах доставки лекарств и при разработке современных материалов. Мне очень понравилась смена, менторы были отзывчивыми, а занятия интересными».
Еще одна петербургская школьница — ученица 11 класса 623 лицея имени И.П. Павлова Анастасия Бархатова — решила принять участие в смене, потому что собирается сдавать ЕГЭ по химии и биологии. Проект, над которым она работала на смене, был посвящен эффекту буферирования на формирование самоорганизующихся супрамолекулярных ансамблей.
«Целью моего проекта было изучение влияния буферных растворов на формирование барбитурат меламина. Мы провели ряд экспериментов и выявили, что необходимо учитывать среду, в которой мы будем выращивать структуру, ведь в дальнейшем она будет участвовать в процессах нашего организма. Если в целом говорить о смене, я встретила очень много умных людей. Все было супер», — заключает она.
В этом году ИТМО и Региональный центр «Академия талантов» планируют продолжить сотрудничество и провести ряд профильных смен и образовательных секций для увлеченных наукой школьников. Подробности будут объявлены на сайте ITMO.START и в сообществе ВКонтакте.
