О конкурсе

В конкурсе участвовали все подразделения мегафакультета: факультет низкотемпературной энергетики, факультет  биотехнологий и химико-биологический кластер. Участники представили 25 проектов. Их оценивала коллегия судей ― не только представители мегафакультета, но и индустриальные партнеры. Предложенные решения оценивались с точки зрения их практичности, эффективности и возможности использования в реальном производстве. Среди членов жюри были представители Mitsubishi Electriс, Буше, Кока-Кола ЭйчБиСи Евразия, Русхлеб, «Эко Ресурс» и других крупнейших производителей. Также в экспертизе участвовали представители  Российской академии наук, а именно Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова.

Победителями конкурса стали 15 команд — все они получат грант на проведение исследований и превращение идеи в готовое технологическое решение.   

Корреспондент ITMO.NEWS поговорил с членами жюри, а также с авторами победивших проектов о том, в чем перспективы разработок, которые рождаются в вузах и насколько они готовы к внедрению в производство.

Игорь Баранов

директор мегафакультета биотехнологий и низкотемпературных систем

Этому конкурсу предшествовала большая подготовительная работа. Его основной целью является формирование команд молодых ученых, которые предлагают междисциплинарные проекты.

На мой взгляд, мы достигли поставленной цели, так как по результатам отбора компетентного жюри отмечены проекты, которые реализуются командами, сформированными не только из ученых мегафакультета, но и других подразделений университета.

В проектных группах участвуют представители факультета систем управления и робототехники, факультета технологического менеджмента и инноваций, факультета информационных технологий и программирования. А по нескольким проектам в качестве научных консультантов привлечены ученые из сторонних научных организаций. Хочу пожелать новым научным коллективам достижения поставленных целей и воплощения идей.

Дарья Миронова

заместитель директора мегафакультета биотехнологий и низкотемпературных систем по проектной деятельности и коммерциализации, начальник отдела научно-образовательных маркетинговых исследований

У нас была выстроена двухэтапная работа с индустриальными партнерами — одни представители бизнеса оценивали проекты на заочном этапе, участвовали в отборе проектов на конкурс. Другие выразили желание присутствовать на самой защите, чтобы более детально ознакомиться с представленными проектами и «отловить» некоторые удачные решения еще на ранней стадии. Сейчас уже есть предприятия, которые заинтересованы в конкретных проектах и готовы обсуждать перспективы сотрудничества с их авторами — организацией этих встреч мы будем заниматься в ближайшее время.

Информацию о конкурсе и каталог проектов мы рассылали в основном нашим долгосрочным партнерам — в частности, это предприятия, в которых наши студенты проходят производственную практику. Все они имели возможность задать вопросы авторам  конкурсных заявок, дать свою экспертную оценку — все это наш научно-технический совет принимал во внимание при отборе наиболее перспективных проектов, которые заслуживают финансовой поддержки. 

На наш взгляд, победившие проекты — действительно интересные и актуальные. Например, на факультете биотехнологий больше всего баллов набрала работа команды под руководством Полины Агаханянц — «Развитие методологии экологического мониторинга на основе внедрения технологий Интернета вещей», в котором предлагается использовать беспроводные датчики для мониторинга состояния экосистем лесов, водоемов и мусорных полигонов.

А в секции низкотемпературной энергетики наибольшее внимание экспертов привлек проект «Снижение теплопроводности в экологически безопасных термоэлектриках за счет низкоразмерных эффектов и наноструктурирования» под руководством Григория Исаченко.​ ​

Виктор Прокофьев

технический эксперт, «Мицубиси Электрик (РУС)»

Мне особенно понравились два проекта, которые были посвящены теме сжиженного природного газа. Первый — проект Андрея Зайцева про усовершенствование разжижителя природного газа. Другой — Александра Баранова про хранение и транспортировку газа способом, который минимизирует испарения. Это очень актуальная для нашей страны и нашей сферы проблема.

Есть проекты, несколько оторванные от реальности. Некоторые авторы ставят перед собой слишком много задач в одном проекте. Другие больше заинтересованы в научном исследовании и публикациях в журналах, а не в практической применимости разработок. Мне как человеку из индустрии это не очень понятно. Хотя замечу, что большинство победивших проектов все же достаточно практичны и перспективны.

На подобном конкурсе в ИТМО я присутствовал первый раз, хотя сам часто провожу встречи со студентами профильных вузов. Очень жаль, что не получилось присутствовать очно — мне хотелось задать вопросы авторам понравившихся мне проектов, послушать мнение других экспертов о них, но в Zoom это делать очень сложно, да и времени по регламенту выступающим дается довольно мало. 

Григорий Исаченко

доцент факультета низкотемпературной энергетики

Проект «Снижение теплопроводности в экологически безопасных термоэлектриках за счет низкоразмерных эффектов и наноструктурирования»

С термоэлектричеством в реальной жизни вы, возможно, уже сталкивались. Это может быть автомобильный холодильник, работающий на элементах Пельтье, или же датчик температуры на основе термопары. В экстравагантном случае у вас может быть «буржуйка» с навешенным на нее термоэлектрическим генератором — чтобы заряжать мобильный телефон на даче, когда нет электричества.

Термоэлектрические устройства настолько надежные, что в советское время на их основе создали систему термостатирования тела В.И. Ленина в мавзолее. А американцы использовали термоэлектрические генераторы в системе энергообеспечения «Вояджера» — первого за историю нашей цивилизации аппарата, вышедшего за пределы солнечной системы. За 40 лет путешествия мощность источника питания «Вояджера» упала всего вдвое. До сих пор все системы энергообеспечения аппаратов дальнего космоса основаны на радиоизотопных термоэлектрических генераторах.

В техногенном обществе много источников тепла, от которых тепло просто рассеивается в атмосферу. Возможность «жатвы» (англ. harvesting) такого тепла — одно из возможных применений термоэлектрических генераторов. И здесь мы сталкиваемся с проблемой эффективности преобразования этой энергии.

Сейчас КПД таких устройств составляет единицы процентов (чуть больше 10% для некоторых лабораторных образцов) и зависит от свойств материала, который в нем используется. Поэтому активно ведется поиск новых термоэлектрических материалов — на основе современных представлений в материаловедении.

В этих исследованиях можно выделить два подхода: первый — повышение электропроводности у материалов с низкой теплопроводностью, второй — это понижение теплопроводности у материалов с хорошей электропроводностью. В нашем исследовании используется второй подход. Получая спрессованные из нанопорошка образцы или выращивая тонкие пленки, мы пытаемся добиться снижения теплопроводности, не сильно ухудшая электрические свойства.

Предложенный проект — это попытка объединить весь молодой коллектив аспирантов и магистрантов, который собрался на факультете низкотемпературной энергетики для изучения свойств термоэлектриков и технологий их получения. Сюда входят те, кто будет готовить образцы и те, кто  будет измерять их теплофизические свойства. Вторая группа аспирантов и студентов будет моделировать процессы синтеза и спекания материала, используя численные методы. Коллеги и магистранты с факультета биотехнологий помогут оценить экологические аспекты потенциального внедрения новых термоэлектрических материалов.

Проект относится ближе к научным исследованиям, чем прикладным разработкам. И хотя конечная практическая цель проекта видна, но, как показывает опыт, между разработкой нового материала и его реальным внедрением в производство стоит еще множество дополнительных задач, требующих время на изучение и решение. Так что пока на этом этапе мы надеемся с помощью серий экспериментов и численных расчетов научиться получать материалы с нужными нам свойствами.

Почти все средства гранта пойдут на зарплаты магистрантов и аспирантов. Мы считаем, что обучающиеся должны получать зарплату за научную работу, соизмеримую с той, что им могут предложить на рынке труда. Так они смогут больше времени тратить на науку. А хорошие результаты работы по студенческому проекту помогут им в будущем работать исполнителями других научных проектов, выигрывать собственные гранты, стипендии и стажировки.

Елена Кошель

доцент химико-биологического кластера

Проект «Разработка инновационных подходов к диагностике и терапии заболеваний на основе технологий геномики, иммунологии, микробиологии и наноинжиниринга»

Проблемы современной терапии связаны с невозможностью быстрой диагностики заболеваний и потерей эффективности лекарственных средств из-за развития резистентности у мишеней. Основная задача нашего проекта — разработка новых методов терапии и диагностики заболеваний. Мы не только исследуем модификации существующих лекарственных средств и ищем новые, но и разрабатываем способы их адресной доставки и контролируемого высвобождения.

В нашем проекте планируется адаптация технологии ДНКзимов для диагностики заболеваний и использование в качестве терапии методов регуляции активности иммунных клеток и миграции макрофагов. Также мы будем рассматривать применение наноматериалов как модификации лекарственных препаратов.

Кроме того, отдельный сегмент проекта посвящен исследованию взаимодействия микробиоты с организмом хозяина и его иммунитетом,  в том числе будут изучаться и биологически активные вещества, лежащих в основе такого взаимодействия. Так, некоторые бактерии могут подавлять рост других микроорганизмов за счет продукции специальных веществ (например, колицинов) — такой метод может применяться и в терапии. Для решения этих задач будет разработано биоинформатическое программное обеспечение и базы данных, позволяющие быстро ориентироваться в существующем огромном массиве информации по данной теме.

В команду проекта входят студенты магистратуры и аспиранты. Вообще, в нашу лабораторию приходят люди с разным опытом, из разных городов и даже стран. Мы даем возможность развиваться всем, но в данный проект включили только самых активных и ответственных — чтобы поддержать их развитие.

Поскольку в проект включены разные коллективы, планируется не одна разработка. Все они находятся на разных стадиях развития. Например, исследования клеточной миграции и провоспалительной активности иммунных клеток пока проводятся только на моделях и являются фундаментальным исследованием. Мы собираемся применять различные наноматериалы для регуляции данных процессов, что позволит в дальнейшем применять их в персонализированной медицине.

Также для персонализированной медицины послужат базы данных и программы, разработанные нашими биоинформатиками. Врачи смогут, используя эти базы, определять стратегию лечения. В то же время, проект по детекции патогенов ДНКзимами мы начали гораздо раньше, поэтому уже близки к созданию конечного продукта (системы детекции патогенов, программы для анализа бактериальных геномов).

Анастасия Павлова

доцент факультета биотехнологий

Проект «Разработка функциональных продуктов питания для здорового старения на основе вторичных продуктов переработки молока».

Наш проект связан с одним из стратегических направлений развития мирового сообщества, а именно созданием общества для всех возрастов, что включает и формирование условий для использования знаний, опыта, потенциала граждан старшего поколения, проявление заботы о таких гражданах и оказание им необходимой помощи.

Мы назвали наш проект «FulLife», основная его цель — разработка линейки продуктов низкокалорийного, высокобелкового функционального питания для профилактики алиментарно-зависимых заболеваний (сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета, ожирения, остеопороза, некоторых злокачественных новообразований и др.). Также мы нацелены на формирование у граждан старшего поколения здорового образа жизни за счет оптимизации структуры их питания и добавления в рацион обогащенных пищевых продуктов.

Команда FulLife является междисциплинарной и состоит из магистрантов и аспирантов как с нашего мегафакультета, так и из других структур университета. Также команда является интернациональной: работать над ним будут студенты из России, Казахстана, Киргизстана, Таджикистана и Египта. Участники представляют разные возрастные категории, что является важным в рамках тематики проекта. Самому младшему участнику 22 года, самому старшему участнику, магистранту — 58 лет.

Наш проект поддерживают три консультанта: Ольга Сергиенко и Виолетта Савоскула являются сотрудниками нашего факультета, и также мы заручились поддержкой профессора Алессандры Боноли из Болонского университета в Италии. Более того, нас поддерживает ассоциированный партнер ООО «Юнифуд» ― дочерняя компания «Fonterra» ― один из мировых лидеров молочной промышленности.

Проект FulLife рассчитан на три года и включает в себя работы по целому ряду направлений: маркетинговым исследованиям, разработку специализированного питания и рецептуры для продуктов, проведение клинических испытаний. Отдельно будет проведена экономическая оценка производства новых продуктов питания — для нас важно, чтобы они были не только полезны, но и доступны для граждан старшего поколения. 

Мы планируем выходить на международный рынок — а это невозможно без экологической продуктовой декларации, поэтому для каждого продукта мы разработаем Environmental Product Declaration, и при наличии финансирования пройдем сертификацию.

Безусловно, мы нацелены на коммерциализацию наших разработок — участники проекта уже записались на курс Акселератора ИТМО, где совместно со специалистами они будут разрабатывать бизнес-план. Более того, наш ассоциированный партнер — ООО «Юнифуд» —заинтересован в продвижении данной линейки питания на отечественном рынке, так что мы надеемся и на его поддержку.

Однако, помимо новых продуктов, мы планируем создать специальное мобильное приложение, которое поможет гражданам старшего поколения контролировать питание и физическую активность, составлять меню сбалансированного питания, вести журнал питания, находить рецепты, а также получать советы по включению функционального питания в свой рацион. Мобильное приложение будет разработано с учетом специфики целевой аудитории, с максимально интуитивно-понятным интерфейсом для граждан старшего поколения.

Наша команда прекрасно понимает, что без популяризации сложно будет добиться успеха в развитии и продвижении проекта FulLife. Следовательно, каждый участник команды будет ответственным за научно-просветительскую деятельность и за апробацию результатов научного исследования. О нашем проекте, об идее мы уже рассказываем в социальных сетях: на странице Инстаграм @anastasia_pavlova_eco , а также с помощью #FulLife_ITMO.