«Эксперименты такого типа уже давно проводят в странах Западной Европы, — рассказывает научный руководитель Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН академик Валентин Викторович Власов. — Элементарные опыты могут делать люди, не имеющие специальной подготовки, вооружившись простыми средствами. Например, в Швеции на протяжении нескольких лет привлекают школьников для изучения световой загрязненности городов. В Испании дети фиксировали загрязненность воздуха простыми датчиками. В Дании 23 тысячи ребят искали новые лактобактерии для производства йогуртов, и в итоге были найдены десять новых штаммов. Отдельный ученый, несколько или даже целый институт не способны собрать образцы с территории целой страны, а школьники могут. Такие эксперименты дают большой объем материалов для ученых, а дети приобретают возможность попробовать себя в науке».
«Так получилось, что уже многие годы в России, в США и в европейских странах интерес молодежи смещался в сторону юриспруденции, экономики, медицины, а интерес к естественным наукам падал. На химию, физику и биологию нацелены не так, как раньше. А растущие экономики требуют всё больше специалистов в области химии и биологии. Поэтому сейчас во всех развитых странах принимаются меры для того, чтобы школьники увлекались естественными науками. Нашим институтам и компаниям нужны молодые химики и биологи», — говорит Валентин Викторович.
Как отмечает научный сотрудник ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Сергей Евгеньевич Седых, специалистов недостает как в Новосибирске, так и в других городах России. Задача ученых — поднять интерес школьников к науке. В институте придумали краудсорсинговый научный проект «Охотник за микробами», в котором команды школьников при участии наставника собирают почвенные образцы, характеризуют их, выделяют бактерии и присылают образцы исследователям.
«Мы заинтересованы в расширении имеющейся коллекции микроорганизмов. Если мы хотим открыть новые инструменты редактирования генома, которые сейчас являются самыми популярными технологиями, то нам требуются новые бактерии. Всё, что было в коллекциях ученых, уже давно проанализировано. Мы поручили сбор образцов детям из школ Новосибирска и Новосибирской области и отправили им наборы со всем необходимым для проведения работы. На каждой стадии мы напоминали, что нам действительно нужны эти научные результаты, а школьники — наши руки и глаза», — подчеркивает Сергей Евгеньевич.
Когда возникла идея проведения эксперимента, то в первую очередь ученым нужно было выбрать безвредные бактерии, которые будут искать дети, и идеальным вариантом стали бактерии азотфиксаторы. Они абсолютно безопасны, потому что живут в среде, где патогенные организмы не размножаются. Школьным командам вместе с наставниками дали задание: собрать почвенные пробы, охарактеризовать их, выделить бактерии и прислать исследователям образцы культур.
Специалисты по биобезопасности из Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» дали организаторам заключение о том, что такие эксперименты не должны привести к наработке патогенных бактерий, если тщательно соблюдать регламент. Для того чтобы соблюдались все правила и не возникло неприятных ситуаций, дети работали под руководством взрослых.
В проекте участвовали 250 учеников в составе 50 команд. От них ученые получили множество образцов, и теперь предстоит выделить из смешанных культур отдельные бактерии, описать и изучить их свойства.
Представление стендовых докладов, обсуждение результатов
В начале эксперимента, в сентябре, исследователи собрали заявки от школ, разослали инструкции и попросили выдвинуть какие-то гипотезы наподобие: «…на нашей грядке будет больше бактерий, чем на компостной куче, потому что там разные условия». Из 70 школьных заявок было отобрано 50, затем ученые разослали наборы для проведения опытов. В начале декабря участники проекта написали тезисы на конференцию, которая прошла в Региональном центре выявления, поддержки и развития способностей и талантов у детей и молодежи «Альтаир» на базе лагеря имени Олега Кошевого. «Отчеты по ряду проектов было очень интересно читать. Ребята сделали красивые информативные постеры, на которых были описаны цели, задачи, материалы и результаты. На постерной сессии было активное обсуждение результатов наставниками, школьниками и экспертами. Замечательная атмосфера настоящей взрослой конференции», — отмечает Сергей Седых.
По его словам, именно возможность проявить инициативу и предложить интересные варианты выбора образцов позволила добиться любопытных результатов. «Когда в школе ребенок нагревает перманганат калия на спиртовке и получает кислород, то что там варьировать? Возьмем другую соль, и кислород не будет выделяться, больше марганцовки — больше кислорода, меньше марганцовки — меньше кислорода. А где проектный интерес? Его нет. Мы должны придумывать понятные лабораторные работы, в которых есть вариативность и которые могут привести к перспективным и интересным результатам», — рассказывает биохимик.
«Самое главное, что у них возникло гораздо больше вопросов, чем ответов. Теперь найденные бактерии можно размножить и попытаться получить на их основе удобрение. Ребята поднялись уже на одну ступень, а кто-то из детей пойдет дальше и напишет статью в журнал. Мы готовы помогать школьникам с подготовкой статей. Они смогут выступать на конференциях и рассказывать, что нашли, какие бактерии были выделены и каковы их свойства. Далее своими результатами дети могут распоряжаться, как захотят, мы готовы их дальше консультировать и даже снабжать реактивами, если будет такая возможность», — говорит Сергей Евгеньевич.
Он добавляет, что это профориентация на раннем этапе, и наставники будут рады, если школьник поймет: ему это интересно в науке, и пожелает учиться дальше. «Многие дети хотят что-то открыть, излечить человечество от болезней и накормить его, здесь мы фактически позволяем им прикоснуться к науке, поработать на ученых. Надеюсь, что для них это был такой заряд, который зря не пройдет», — комментирует Сергей Седых.
Команда «Охотников за микробами»
Сейчас исследователям нужно проверить все образцы, которые были собраны и предварительно охарактеризованы командами. Специалисты ожидают интересных результатов. По мнению Сергея Евгеньевича, их можно будет опубликовать. «Для того чтобы говорить о практическом применении найденных бактерий, мы должны провести дальнейшие исследования. Они обязательно будут выполнены, а штаммы бактерий — помещены в коллекцию микроорганизмов нашего института», — отмечает он.
Теперь организаторы хотят выйти на федеральный уровень и запустить проект по всем или нескольким регионам страны. Масштаб зависит от финансирования, ведь необходимо будет закупать наборы с реактивами для школ. Эти планы реалистичны — эксперты Министерства науки и высшего образования РФ, Открытого университета Сколково и в Кружковом движении НТИ довольны результатами пилотного проекта и заинтересованы в том, чтобы помочь с поиском средств.
В реализации проекта «Охотник за микробами» на всех этапах принимали участие сотрудники различных организаций: научный сотрудник ИХБФМ СО РАН кандидат биологических наук Елена Николаевна Воронина, главный научный сотрудник Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН доктор биологических наук Альбина Афанасьевна Данилова, старший научный сотрудник Института почвоведения и агрохимии СО РАН кандидат биологических наук Наталья Валентиновна Смирнова, руководитель ресурсного центра «Хелснет» Мария Рашитовна Галямова, а также молодые ученые и аспиранты. Спонсорами и партнерами выступили ведущие биотехнологические компании: «Вектор-БиАльгам» и «Вектор-Бест», «Сиббиофарм», а также Фонд «Поддержка проектов в области образования» и Региональный центр «Альтаир».
Мария Фёдорова
Фото Ильнара Салахиева
