Нейросети, стволовые клетки и единороги: как молодые учёные Ставрополья развивают науку

3D-печать, нейросети и антитеррор В каждом крупном вузе Ставрополья молодые люди не просто получают профессию — многие начинают свой путь в высокую науку. В регионе созданы и действуют лаборатории и научно-исследовательские центры, где специалисты помогают развивать агропромышленный комплекс, укрепляют безопасность объектов, защищают здоровье людей и выполняют задачи по импортозамещению. Этому способствует и поддержка со стороны государства по программе «Студенческий стартап». С её помощью многие проекты можно коммерциализировать и получить опыт предпринимательства. В одной из лабораторий технопарка Северо-Кавказского федерального университета студент третьего курса Никита Ольховский разрабатывает эффективные решения для строительных конструкций, напечатанных на 3D-принтере. Около двух лет назад ставропольские учёные напечатали и возвели первый в регионе дом по 3D-технологиям и теперь развивают это направление. Одна из задач работы Никиты — представить 3D-печать как науку, говорит молодой человек. Проект получил поддержку «Студенческого стартапа». «С помощью программ мы изучаем поведение напечатанных слоёв и обеспечиваем эффективность конструкций и самого процесса печати. Также IT-технологии позволяют уменьшить издержки на эксперименты, потому что с помощью цифровых решений можно будет, не прибегая к практической части, исследовать новые материалы для 3D-печати»,  — делится Никита. По словам исследователя, 3D-печать в строительстве — это очень перспективное направления для России, средства на проект позволяют не только заниматься его практическим воплощением, но и пробовать свои силы в менеджменте, возглавляя небольшое предприятие. «3D-печать — это вообще строительство 2.0. Это огромное непаханое поле, потому что нужны свои специальные смеси, создано множество различных технологий и множество различных принтеров, и всё это необходимо изучать», — говорит Никита. Тем временем по соседству, в Международном геотехническом центре университета, идёт работа над другим стартап-проектом. Здесь разрабатывают инженерно-геологические модели методом нейронных сетей. Давыд Брусаков получил образование в Краснодарском крае, он специалист по компьютерной безопасности и компьютерной графике и продолжает научную работу в СКФУ. Его проект позволит сократить и удешевить проектирование при строительстве. А помогут в этом нейросети. «При проектировании проводится статическое зондирование грунта для определения его физико-механических свойств. Мы приезжаем на точку, опускаем зонд, он нам даёт показания и так далее. Мы хотим обучить нейросеть определять свойства грунта. Конечная цель — чтобы мы проходили, условно, не десять точек зондирования, а фактически пять, дали нейросети этот материал, а она на основании этих данных уже предположила, какие свойства должны быть ещё в пяти точках», — поясняет собеседник.  Сейчас молодой учёный и его коллеги собирают базу данных, на которых нейросеть будет проходить обучение. «Дальше мы оформим программу, чтобы пользователю было удобно работать с этой нейросетью и уже будем проверять её точность»,  — говорит автор проекта. Сфера интересов магистранта Владислава Козлова — антитеррористическая безопасность. Он разрабатывает систему доступа на объекты с массовым посещением людей. Его разработка позволит использовать человека (охранника) лишь как дополнительный элемент защиты. Основную работу будет выполнять техника. «Условно система делится на четыре рубежа защиты, и искусственный интеллект участвует в одном из них. Это осмотр внешнего периметра: распознавание потенциально опасных объектов, которые могут взломать систему защиты. Внутренняя защита будет направлена больше на распознавание лиц и на более тщательный способ определения объекта — чтобы система не спутала линейку с ножом. Внешне она будет выглядеть, как рамка обычная, некий малый коридор»,  — объясняет Владислав. Также в системе планируется установка детектора взрывчатых веществ. Владислав планирует серию экспериментов для такого оборудования, чтобы изучить его влияние на организм человека. «Речь идёт о постоянном использовании. Если человек пройдёт через неё два-три раза в неделю — ничего страшного, это уже было проверено. А вот если ежедневно на входе и на выходе будет идти проверка — это надо изучать. Медицинские требования пока ещё не вышли, это слишком сложный прибор»,  — говорит магистрант. Перья — не отходы, а удобрения Не стоит на месте и аграрная наука. Её развитие — важнейшая основа продовольственной безопасности России. От новаторских решений учёных в этой отрасли зависит благополучие всей страны. Поэтому разработки в сфере АПК — приоритетное направление и в России, и на Ставрополье. Студент-четверокурсник СтГАУ Никита Мартын приехал изучать экономику АПК с Кубани. Когда-то в Ставрополе учился его дед, который поддержал стремление молодого человека. Парень очень быстро втянулся в обучение, а на втором курсе уже был спикером в Школе молодых учёных, на третьем — участвовал  в Форуме проектных решений в столице России. «Ты сидишь, напротив тебя сидит профессор из МГУ, рядом представитель Совета муниципальных образований Российской Федерации. Деловые люди в костюмах, а ты студент третьего курса. Тебе очень интересно. Хочется соответствовать», — вспоминает Никита. Проект Никиты и его коллег позволит агропредприятиям убить двух зайцев — избавиться от отходов и накормить животных. Молодые учёные разработали технологию переработки перо-пуховых отходов птицеферм в белковое сырьё. Полученный продукт будут использовать для приготовления комбикорма с повышенным содержанием кератина. «Таким образом, и предприятия экономят на том, что им не нужно отходы складировать или как-то содержать. С другой стороны, часть своих же отходов они могут переработать и пустить в комбикорм, тем самым не нужно закупать в определённых объёмах мясокостную, рыбную муку», — рассказывает студент. В перспективе разработчики рассматривают создание мобильного пункта переработки отходов птицеводства. Исследованием Никиты и его коллег уже заинтересовались предприятия в других регионах России и ждут результатов испытаний, намеченных на февраль. Старт-ап проект прошёл защиту на инвестиционном комитете в Балтийском федеральном университете (Калининград). «Меня пригласили в Калининград для того, чтобы я реализовывал проект, похожий на мой, но в более крупном масштабе», — говорит Никита.   Не исключено, что для развития своего бизнеса Никита воспользуется разработкой другого учащегося СтГАУ Дениса Беляева. Его работа позволяет автоматизировать сбор данных с различных датчиков, управлять цепочками поставок, автоматизировать коммуникации с клиентами и отчётность для контролирующих организаций. Разработку можно применять в различных отраслях, в том числе, в сельхозбизнесе.   «Интеграция сервиса в АПК позволяет компаниям сосредоточиться на стратегических задачах, автоматизируя рутинные операции», — отмечает Денис Беляев. В минэкономразвития Ставропольского края проект оценили как возможность связать между собой CRM-системы, мессенджеры, сервисы для вебинаров и рассылок, а значит упростить работу бизнеса. «Нервные клетки восстанавливаются» Разработки молодых учёных в сфере медицины тоже заслуживают внимания. Например, Ольга Доценко, Анастасия Зенковская и Фатима Лайпанова из СтГМУ разрабатывают ортопедический реабилитационный механизм для полной разгрузки конечности при синдроме диабетической стопы, который поможет пациентам после операций. Их коллега Андрей Зеленский работает над прототипом тест-системы, которая поможет по слюне определять заболевания пародонта. Татьяна Гетманова — член Совета студенческого научного общества Ставропольского госмедуниверситета — работает над созданием шприца-ручки с автоматической подачей адреналина. Прибор будет сконструирован с помощью электронной модели и напечатан на 3D-принтере. Разработка поможет в экстренных случаях многим аллергикам: взрослым и детям. «Эта шприц-ручка очень легко работает: её просто прикладывают к мышце бедра, нажимают на кнопку и выпускается игла, которая в мышцу вводит препарат — и анафилактический шок купирован. Конечно же, если у вас аллергия, допустим, просто в виде сыпи — эту ручку не применяют, а в случаях именно приступа, когда идёт удушение, затруднение дыхания, отёк лица, очень выраженный спазм бронхов — в этом случае неотложная помощь, в том числе доврачебная, самопомощь может быть реализована с помощью такой ручки»,  — рассказывает Татьяна Гетманова. Работа Татьяны была представлена на реалити-шоу «Ранг превосходства: курс на миллиард». Это медиа-проект про предпринимательство в России, который помогает поддерживать инновационные стартапы. «На данный момент ждём встречу с представителями Госдумы РФ, чтобы обсудить, будет ли финансирование моего проекта. Потому что лаборатория у нас в университете есть. С ней нужно заключать договор, однако без финансировании это делать нецелесообразно»,  — делится Татьяна Гетманова. Проект студентки шестого курса СтГМУ Софьи Адешелидзе связан с регенеративной медициной. Она точно знает, что нервные клетки восстанавливаются, и разрабатывает технологию изготовления биоматериала для направленной регенерации нервной ткани.  «В нашей работе предусмотрено взятие стволовых клеток непосредственно у пациента, у которого произошли повреждения нервной ткани. Его стволовые клетки в лаборатории размножаются, над ними производится манипуляция, и они этому же самому пациенту внедряются»,  — объясняет Софья. Сейчас лабораторные испытания позади, команда проекта настроена на продолжение исследований.   «Мы будем искать финансирование. Будем искать возможность для того, чтобы всё продолжить. Перейдём на клинические испытания. Скорее всего, это будет лабораторное животное — кролик. Что касается испытаний на людях, то об этом говорить пока рановато, потому что процесс достаточно долгий», — отмечает автор проекта. Миллиард для стартаперов? В День российской науки ставропольских учёных поздравил и поблагодарил губернатор Владимир Владимиров. За последние три года только в ведущих вузах края проведено более 1,5 тысяч научных исследований, констатировал глава региона. Все решения направлены на развитие различных сфер жизни региона. «Благодарю всех, кто развивает отечественную науку. Вы делаете жизнь людей лучше, создаёте задел для будущих достижений Отечества», — обратился к учёным глава Ставрополья. Сами исследователи смотрят на перспективы российской науки с оптимизмом. «Я думаю, что у российской науки большой потенциал. Однозначно нужно двигаться в направлении её развития. Да, это тяжело, на это нужны ресурсы, но наука должна двигаться вперёд»,  — говорит Софья Адешелидзе. Аналогичный взгляд на будущее и Татьяны Гетмановой, которая помимо студенческой науки связана и со школьной. Она преподаёт в центре для талантливых детей и молодёжи «Сириус». «Наука сейчас — это главный вектор развития, потому что страна заинтересована в инновациях, технологиях. Не только в Ставрополе, но и по всей России. Поэтому только вперёд — дерзаем, работаем!»  — призвала Татьяна Гетманова. А Никита Мартын поделился своей мечтой. «Мне бы хотелось, чтобы после меня в нашем вузе появилось ещё больше стартаперов, чтобы в какой-то кто-то из Ставропольского края, стал, наконец, стартапером-единорогом [компания-единорог — это компания-стартап, рыночная оценка стоимости которой превышает $1 млрд — прим. ред.], который за год сможет заработать миллиард долларов, войти в глобальный список. Это, наверное, моя цель как популяризатора науки», — говорит студент. Ранее сообщалось, что ставропольские учёные создают новую технологию производства солнечных батарей. КПД элемента солнечной батареи, изготовленного на сапфировой подложке, должен будет выше, чем у обычных аналогов на 30%.