Большая наука за школьной партой

24 октября 2017

Как создаются лекарства будущего, чем занимается генный инженер и как «собрать» новую ДНК? Все это смогли узнать участники «Дня биотехнологий», который прошел 19 октября в московской школе №2098 и объединил на одной площадке старшеклассников, учителей образовательных учреждений столицы, популяризаторов науки и практиков в области биотеха. Около 150 человек пришли послушать лекции о биотехнологиях и примерить на себя роль ученых в области одной из самых перспективных отраслей - специалист по биотехнологии и генной инженерии входит в ТОП-10 профессий будущего.

Биотехнология – это будущее, и ученики 8-11 классов смогли прикоснуться к этому будущему. Школьники, принимавшие участие в «Дне биотехнологий», уже решили связать свою жизнь с медициной и учатся в медицинском классе. Сейчас в Москве есть 72 школы, в которых дети могут выбрать углубленное изучение естественных наук, приобрести практические навыки и готовиться к поступлению в медицинский вуз. Все они участники масштабного проекта «Медицинский класс в московской школе» Департамента образования и Департамента здравоохранения столицы, который они реализуют совместно с Первым Московским государственным медицинским университетом имени И.М. Сеченова. Школа №2098 одной из первых начала внедрять у себя новые образовательные технологии три года назад.

В рамках проекта профильные классы оснащены современной медтехникой и лабораторным оборудованием, учащиеся проходят практику и мастер-классы в медицинских учреждениях города, слушают лекции в вузах. «Мы действительно идем правильной дорогой, так как нам удалось объединить школы, медицинские вузы и медицинские организации, – рассказала директор школы Надежда Перфилова. – На самых первых уроках в медицинских классах у нас было не много учеников, человек 15. Но теперь все по-другому, потому что обучение стало более практическим, и наши ученики хорошо понимают, в какую профессию они идут. После обучения в медицинских классах значительно легче поступить в университет – московские вузы с удовольствием принимают наших школьников».

О том, что биотехнология – это одно из передовых направлений, говорил депутат Московской городской Думы Александр Семенников: «Это действительно новые возможности, которые кардинально изменят существование человека. Возможно, для кого-то из вас это станет будущей профессией, и вы сможете помогать своим родителям, оградив их от болезней, которые сегодня считаются неизлечимыми. Может быть, вы совершите прорывные открытия, которые изменят ситуацию в городе или в стране в целом».

Депутат отметил, что Москва стремится воспитать и сохранить квалифицированные кадры, поэтому на образование выделяется 12-13% городского бюджета. По словам Александра Семенникова, эта цифра в несколько раз превышает установленный ЮНЕСКО минимум на финансирование образования. «Подготовка кадров для новых высокотехнологичных, интеллектуальных отраслей – это часть государственной политики. Есть огромная проблема, когда наши перспективные ребята уезжают за рубеж! Мы этого не хотим, более того, мы хотим быть притягательными и для иностранных специалистов, – отметил законодатель. – Профессиональная подготовка кадров должна вестись со школьного возраста, здесь должны отбираться наиболее перспективные талантливые ребята, а с другой стороны – распространение общих знаний в целом должно подогревать интерес к этой

отрасли и давать понимание о профессиях. Подростки традиционно поступают на юридические, экономические факультеты, в то время как наиболее перспективными отраслями в будущем будут как раз биотехнологии, технологии связанные с программированием, роботами, искусственным интеллектом. К сожалению не все об этом знают, информация тяжело доходит до тех ребят, которые и определят будущее нашей экономики».

Биотехнологическая отрасль развивается на стыке нескольких наук: специалисту одновременно могут понадобиться знания в химии, физике, биологии, информатике. Поэтому готовить «ученых будущего» еще со школьной скамьи — это разумное решение. Биотехнологическая компания «Амджен», которая выступила научным организатором мероприятия, помогает школьникам понять, что представляет собой биотехнология, ощутить ее буквально на кончиках своих пальцев, и дает им возможности развиваться в этом направлении как можно раньше. С 2016 года «Амджен» реализует проект «Биотехнология как профессия будущего. Поколение инноваторов», с помощью которого знакомит российских школьников и учителей с биотехнологиями и перспективами, открывающимися ученым в этой области.

«Наша компания обладает большим научным и экспертным опытом в области биотеха и готова этот ресурс направить на создание в России среды для развития биотехнологической науки, – сказал генеральный директор компании «Амджен» в России и СНГ Олег Парошин. – Мы хотим принести большую науку за школьные парты, дать возможность детям и подросткам получить опыт экспериментальной работы, посмотреть на биологию, медицину с разных сторон и выбрать свой уникальный путь». Олег Парошин рассказал ребятам и гостям мероприятия о том, как изменилась жизнь человечества благодаря биотехнологии. Появление первого антибиотика, пенициллина, стало судьбоносным. Антибиотик спас огромное количество жизней во время Второй мировой войны. А сейчас, менее чем сто лет спустя, люди научились лечить болезни, от которых раньше не было спасения.

Как человек подсматривает идеи у природы и три чуда биологии

«Меня зовут Галя, я люблю биотехнологию и хочу, чтобы вы ее тоже любили», – начала свою лекцию известный ученый и популяризатор науки, профессор, заведующая лабораторией Института биологии гена РАН Галина Павлова.

Галина также обожает бионику – это то, с чего начиналась биотехнология. Бионика работает по следующему принципу: человек смотрит, что есть в природе, и пытается использовать увиденное для своих целей. Например, все иглы и шприцы придуманы потому, что человек увидел змеиный зуб, из которого течет яд. Затем она рассказала об эволюции биотехнологических исследований – от самых первых шагов человечества в области биотехнологий, начиная с производства шелка, вплоть до клонирования овечки Долли и последовавшем за этим прорыве в науке, а также о практическом применении биотехнологий во всех областях жизни – от медицины до сельского хозяйства.

Ученый напомнила о том, что выбирая свой путь, всегда нужно помнить об этических основах выбранной профессии: «С помощью биотехнологии можно многое сделать: можно покрасить белок или заставить клетки светиться разными цветами. Можно сделать растения устойчивыми к вредителям. Но для того, чтобы пользоваться биотехнологией, вы должны знать, какую пользу она может принести и какую опасность скрывает. Тогда вы сможете добиться очень многого».

Медицинский советник компании «Амджен», ученый-генетик Антон Карпов подготовил для школьников научный стендап о чудесах биологии, которые облегчают нашу жизнь.

«Фантаст Артур Кларк говорил, что любая хорошо развитая технология ничем не отличается от чуда. Давайте и мы поговорим о трех чудесах биологии», – начал свой рассказ Антон.

Первым чудом оказался перенос генов. Это позволяет придать новые свойства практически любому организму. Например, защитить растение от вредителей или создать банан с витамином А.

Чудо второе – получение иммуноглобулинов, или антител. С помощью этих антител мы «чиним» болезнь, так как антитела блокируют возбудитель болезни. А если прикрепить к этой молекуле яд, получится «золотая пуля», которая попадет точно в цель и не повредит других тканей. Чтобы производить иммуноглобулин ученые слили бессмертную клетку меланомы и В-клетку. В итоге получился бессмертный производитель антител.

Не меньшим чудом для ребят стало то, как за минуту Антон при помощи горелки превратил обычный медицинский стеклянный капилляр в тончайший инструмент для извлечения ядра клетки.

«Как думаете, какое третье чудо? – обратился к залу Антон Карпов. – Это вы! Я так считаю, потому что вижу ваш интерес и ваши горящие глаза. Когда вы поступите в университет, перед вами откроются многие двери. Весь мир откроется, только английский учите».

Биологический «лего» и компьютерный аспирин

Собрав достаточно теоретических знаний, школьники перевоплотились в генных инженеров и биоинформатиков и отправились проводить научные эксперименты. В белых халатах, шапочках и перчатках первая группа школьников взялась за разрезание сегментов ДНК «молекулярными» ножницами. Это тот самый первый шаг, с которого в ведущих научных лабораториях мира начинается создание специальных генетических конструкций, которые используют для терапии тяжелых заболеваний – неизлечимых или врожденных, а также для получения различных лекарственных препаратов. «Мы разрезали ДНК, добавляли красители и делали электрофорез в агарозном геле – это было необычно и очень интересно, мне все понравилось. Такая практика для меня – это что-то новое, никогда такого не делал, потому что раньше была только теория. Мне все навыки пригодятся для учебы в вузе», – рассказал десятиклассник Руслан.

Тем временем, вторая группа уже начала компьютерное моделирование лекарств: ученики загружали трехмерные модели аспирина и связывали его с мишенью.

В самом начале руководитель практикума аспирант МГУ им. М.В. Ломоносова Артур Залевский обратился к ребятам: «Для выполнения этого задания вам понадобятся знания в биологии, химии, информатике. И к тому же, почти все необходимые ресурсы есть только на английском языке. Поэтому мой совет – учите все одновременно. Чтобы развиваться в этой сфере, нужны знания сразу из нескольких дисциплин».

Для учеников профильного медицинского класса это первое практическое занятие, которое соединяет в себе сразу несколько наук. Школьники изучают разные дисциплины углубленно, но по отдельности. Сложность задачи только подогрела интерес и эмоции ребят: «Лучшее мероприятие из всех, которые у нас были по программе за два года, – поделилась участница практикума Амина, она учится в одиннадцатом классе. – Ведь на

таких занятиях ты не просто слушаешь, а пробуешь создавать собственными руками. Я и не знала раньше, что можно так рисовать модели на компьютере. Было бы здорово, если бы такие события происходили в каждой школе. Я уверена, что в каждой школе есть хорошие люди, которые способны и которые могут в будущем что-либо сделать для человечества».

«День биотехнологий» завершился интеллектуальной игрой: после целого дня лекций и практик школьники накопили достаточно знаний, чтобы провести достойный бой за первое место в знании основ биотехнологии.