Как вычленить банана ДНК. Репортаж с Конгресса молодых учёных

«А вот здесь мы режем мозг, проходите, пожалуйста!» — громогласно возглашает высокий, похожий на статного богатыря молодой человек, протягивая руку к соседнему павильону. Публика — в основном школьники и студенты — с горящими глазами устремляется в указанном направлении. «Неужто в самом деле мозг?» — с ужасом интересуюсь у богатыря. «Не настоящий, желейный, — вздыхает Семён Лукин из интерактивного музея науки "Ньютон Парк", проводящий мастер-класс. — Но сделан из настоящих клеток мозга лабораторных крыс. Его режут, плавят, счищают и потом получают брелок с нейроном. Молодёжь и детвора в восторге!»

Научное познание мира невозможно без любопытства и того самого огонька в глазах. На Конгрессе молодых учёных, который открылся в Парке науки и искусства «Сириус», это очень хорошо понимаешь.

Средний возраст участников — 29 лет

Нынешний конгресс — второй по счёту. Год назад прошёл первый, и тогда один из молодых учёных, встречавшихся с президентом Путиным, предложил провести в России Десятилетие науки и технологий. Глава государства идею поддержал и 25 апреля 2022 года объявил об этом официально. А Конгресс молодых учёных является ключевым мероприятием этого Десятилетия и, похоже, теперь будет проходить ежегодно. Его цель — объединить представителей академической среды, научных организаций и государственных корпораций, но в первую очередь — молодых исследователей, победителей конкурсов грантов, студентов и школьников.

В этот раз в «Сириус» съехались более 3700 человек (год назад было около 3 тысяч). География участников включает 81 регион России, а их средний возраст составляет 29 лет. Кроме того, приехали специалисты из 40 стран мира. Так что мероприятие приобрело международный масштаб.

В программе запланировано более 150 мероприятий разных форматов и уровней: панельные дискуссии, лекции, сессии, мастер-классы, круглые столы и пр. Участники обсуждают все актуальные направления научно-исследовательской деятельности — инженерию будущего, беспилотные технологии, медицину, климат, искусственный интеллект. Например, в первый день конгресса президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук прочитал лекцию о природоподобных технологиях. Он считает, что Россия в этой области исследований вышла на передовые позиции в мире. Вместе с тем для сохранения и закрепления лидирующего положения нам требуется новый научно-технологический прорыв. Это значит, подчеркнул Ковальчук, что в ближайшие годы необходимо сделать очередной шаг в исследовании природных процессов.

Сити-фермерам — от школьников

Помимо деловой программы, на конгрессе предусмотрена большая выставочная часть. Так, посетители могут увидеть выставку проекта «Наша Лаба» — того самого, которым заинтересовался Владимир Путин, встретившись с молодыми учёными в первый день конгресса. «Наша Лаба» — это народный каталог современного научного оборудования, расходных материалов и комплектующих, произведённых в России и Белоруссии. Он был создан совсем недавно, в июле этого года.

«Идея появилась году в 2015-м, — рассказывает инициатор проекта, ведущий научный сотрудник Института неорганической химии СО РАН, доктор химических наук Сергей Адонин. — Передо мной тогда стояла задача — оснастить комнату химической лаборатории с нуля. Я подбирал разное мелкое оборудование, и возник вопрос: а можно ли найти такое же оборудование, сделанное в России? Речь шла об относительно простых вещах — насосах, аналитических весах, магнитных мешалках, микроскопах, сушильных шкафах. Изучив всю информацию, я пришёл к выводу, что многие товары у нас в России создаются, причём часто они оказывались гораздо дешевле, чем импортные».

Проект «Наша Лаба» создан на основе отзывов учёных, которые успешно пользуются российскими приборами. Он представляет собой сайт с реестром современного оборудования и расходных материалов, произведённых в России или Белоруссии. Каталог ежедневно пополняется и насчитывает уже более 7600 позиций от 135 производителей.

Огромное количество идей и разработок на площадках конгресса показывают российские вузы. Это «умные» материалы, изделия, созданные с помощью 3D-печати, решения в области искусственного интеллекта, медицинские экзоскелеты и многое другое. Все они имеют прикладное применение. Например, экзоскелет, представленный Научно-образовательным центром Нижегородской области, предназначен для реабилитации пациентов после инсультов, черепно-мозговых травм. Такие устройства помогут ходить людям с ДЦП, травматической болезнью спинного мозга или рассеянным склерозом.

Свои проекты привезли на выставку и школьники. Среди них — платформа для всенаправленного движения. Она подобна беговой дорожке, но двигаться по ней можно в любую сторону. Это позволит применять её в разных областях — от игр и VR до медицинских исследований здоровья человека. А школьники из Перми разработали автоматизированную установку для вертикального выращивания растений. И назвали её «Зелёная матрёшка 2.0».

«Это прототип сельскохозяйственного робота, который найдёт применение в профессии будущего — сити-фермерстве, то есть выращивании растений в городе, — объясняет один из авторов проекта, школьница Алёна Варлашова. — Робот представляет собой шкаф-витрину из нескольких ярусов в форме колец. Они входят друг в друга по принципу матрёшки, отсюда и название. В нижней части расположен аквариум с рыбами. На базе одной фермы можно выращивать как растения (пряные травы, цветы), так и рыбу. Например, тилапию — она неприхотливая и пользуется потребительским спросом».

Позвонить по квантовому телефону? Легко!

На три дня Парк науки и искусства «Сириус» превратился в огромное технологичное пространство. Тут и там снуют роботы, летают квадрокоптеры, вращаются различные механизмы. Бродя по выставке, невозможно не заглянуть в «Научную гостиную». В этом павильоне посетители могут не просто узнать о достижениях отечественной науки, но и напрямую соприкоснуться с ними — увидеть и потрогать. Вся экспозиция сделана из материалов и систем, которые разрабатываются в ведущих отечественных лабораториях и технологических компаниях.

Чего стоит, например, коллекция мебели с самовосстанавливающимися покрытиями, которые уже используются для автомобилей и защиты смартфонов. Или «умная» одежда со встроенными датчиками, позволяющая автономно измерять, анализировать и передавать информацию о физическом состоянии носителя, об окружающей его среде и уровне опасных веществ в воздухе. А как вам кроссовки с автошнуровкой, созданные Сибирским федеральным университетом?

В «Научной гостиной» можно позвонить по квантовому телефону. Устройство представляет собой стационарный IP-телефон, подключённый к клиенту квантового распределения ключей и серверу. За счёт протокола шифрования прослушать ваш разговор будет невозможно. А пол «Научной гостиной» сделан из композитных материалов, созданных ОКБ Яковлева для крыла новейшего российского МС-21. Так что, находясь там, можете считать, что ходите по крылу самолёта.

Наконец, можно отвести душу, поучаствовав в мастер-классах. Как объясняет Семён Лукин из московского музея науки «Ньютон Парк», за столы с удовольствием садятся и маститые учёные, и дети. Причём детвора норовит всё снимать на видео. «Они же все блогеры, постоянно делают видеообзоры», — говорит он.

Семён проводит мастер-класс по выделению ДНК банана. Участники толкут мякоть экзотического фрукта в ступах (так разрушаются его клетки), потом добавляют к ней специальное вещество, которое разъедает её, а затем смешивают с физраствором. Полученная кашица процеживается через фильтр, и на неё капают спирт, что позволяет выделить белковую структуру банана — почти что вычленить ДНК.

«Этот мастер-класс полезен, потому что показывает: учёному в его исследованиях приходится через много этапов пройти, чтобы добиться какого-то результата, — поясняет Семён. — Чтобы стать успешным исследователем, одного желания и любопытства мало. Надо быть ещё усидчивым и терпеливым!»