Сургутский школьник исследовал ферментативную систему человека

Молодая Югра — за будущее науки

25.12.2018 в 09:00, просмотров: 1023

Юный биолог стал одним из лучших учащихся Ханты-Мансийского автономного округа — Югры, кто отстаивал честь региона в Российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее». Перспективное исследование на клеточном уровне не умещается в рамки простой школьной программы. Оно может стать вектором для будущих достижений югорчанина в науке на благо региона и страны.

Сургутский школьник исследовал ферментативную систему человека
По словам педагога Натальи Чуваковой, чтобы решить поставленные задачи, учащиеся должны выходить за рамки общеобразовательных программ. Фото из соцсетей.

Научно-технологическое развитие России не стоит на месте. Ежегодно тысячи молодых людей поражают нас, взрослых, своими изобретениями и исследованиями.

Если двадцать лет назад подростки 13–16 лет в лучшем случае могли добиться каких-то нереальных высот в музыке, спорте, изобразительном искусстве, то сейчас время и технологии совершили такой огромный скачок, что невообразимое тогда становится сегодняшней реальностью. Рождается много детей, которые чуть ли не с пеленок могут считать в геометрической прогрессии, они понимают больше некоторых взрослых в технических науках, изобретают удивительные вещи, увлекаются глубинными исследованиями. Такие «взрослые» дети уже сейчас стоят на пороге создания того самого «далекого будущего», которое может быть гораздо ближе, чем мы себе это представляем.

Наука и жизнь

Согласно Национальной технологической инициативе (НТИ), государственной программе развития страны на ближайшие 20–30 лет, Россия должна стать мировой державой, владея значимой частью «рынков будущего».

Одним из них является рынок «ХэлсНет» (HealthNet), включающий в себя открытую экосистему, которая поддерживает и развивает компании, создающие, производящие и предоставляющие биотехнологические и медицинские продукты и услуги, которые ведут к значительному улучшению здоровья и качества жизни человека в России и мире.

В стране разработана дорожная карта «ХэлсНет», посвященная развитию высоких технологий в медицине в период до 2035 года. В частности, документ предполагает создание электронных паспортов здоровья, использование IT для борьбы со старением, применение технологии больших данных для возрождения отрасли лекарственного растениеводства и т. д.

Научные достижения последних десятилетий в области генетики, геномики, молекулярной биологии, генной и белковой инженерии также формируют новые подходы в медицине, фармацевтике, здравоохранении. Новейшие научные знания транслируются в передовые технологии, формируя новые направления в медицине, новые подходы к лечению и предупреждению заболеваний. Активно развивается медицинская биотехнология, включающая в себя генную и тканевую инженерию, клеточные технологии, биофармацевтику, разработку генно-инженерно-модифицированных продуктов.

Основным трендом в современной медицине является ее персонализация — сбор, анализ и использование информации по каждому пациенту с учетом его особенностей, генетического кода, наличия болезней и т. д.

В ближайшем будущем с помощью генно-инженерных решений станет возможным создание «сверхорганизмов», в связи с чем данная сфера является интересной не только для клинической медицины, но и для медико-биологического обеспечения производств с особо опасными условиями труда.

В 2035 году потенциальные риски развития заболеваний будут известны с рождения, по желанию будет проводиться коррекция опасных патологий — профилактика или лечение на клеточном уровне.

Кроме того, превентивная медицина позволит предсказывать заболевания либо на ранней стадии, либо за несколько лет до их появления.

Одним из сегментов рынка «ХэлсНет» является биомедицина, которая включает новые технологии по направлениям регенеративной медицины и клеточной инженерии; биопрепаратам, генно-инженерным вакцинам и т. д.

Подробный анализ рынка «ХэлсНет» дает понимание того, насколько многообразны направления, необходимые для успешного развития медицины. И в каждом из них нужны свои открытия.

Югорский подход

В Югре внедрение высоких технологий — одно из ключевых направлений программы модернизации в сфере здравоохранения. Правительством Ханты-Мансийского автономного округа — Югры были обозначены основные векторы Национальной технологической инициативы в Стратегии социально-экономического развития региона до 2020 года и на период до 2030 года. Среди ключевых направлений — создание условий для развития инновационной, технологической и образовательной деятельности.

Именно сегодняшние школьники будут развивать высокотехнологичные направления не только в медицине, но и в других отраслях. Поэтому правительство автономного округа непрерывно содействует молодым людям в получении опыта и знаний. Так, кроме создания кружковых движений, югорские школьники и студенты имеют возможность испытать свои силы и знания на прочность, участвуя в различных интеллектуальных соревнованиях, таких, например, как олимпиада НТИ или Российская научно-социальная программа для молодежи и школьников «Шаг в будущее».

Чтобы попасть на «интеллектуальную арену» и заявить о себе, от учащихся Югры требуется лишь соблюдение одного простого условия — иметь желание развивать себя. И слово «саморазвитие» здесь отнюдь не означает полную самостоятельность. Для югорских детей почти в каждом учебном заведении создана определенная среда, которая является базой для дальнейшего роста.

Так, в самом крупном муниципалитете Югры, городе Сургуте, нет ни одной школы, которая не имела бы своей уникальной программы. По словам Анны Томазовой, руководителя департамента образования администрации города, успешность образования сургутских учащихся заключается в «неспокойных наставниках», которые сами заинтересованы в образовательном успехе каждого ребенка.

Одним из активных научно-исследовательских образовательных центров является МБОУ «Сургутский естественно-научный лицей», которое ежегодно отправляет талантливых детей участвовать в научно-исследовательской программе «Шаг в будущее».

В 2017–18 учебном году в муниципальном этапе программы приняли участие 15 учащихся, из которых четверо стали победителями и призерами.

— Лицеисты продолжили работу на региональном этапе, получив право участия в заключительном этапе Всероссийского форума научной молодежи «Шаг в будущее», — рассказала Юлия Богданова, методист МБОУ «Сургутский естественно-научный лицей». — Дмитрий Пироженко занял первое место, Никита Елистратов — второе место. Элина Мальгина и Максим Алексеев за свои проекты получили приглашение на Международную научную выставку «ЭКСПО-НАУКА» в ОАЭ и в научную школу-семинар «Академия юных».

Ферменты = жизнь

В организме всех живых существ химические реакции, лежащие в основе жизнедеятельности особи, ускоряются с помощью ферментов, являющихся биокатализаторами. Они уменьшают воспалительные процессы, улучшают иммунную систему, а также участвуют в синтезе ДНК и внутриклеточном пищеварении.

Мы состоим из клеток, жизнь кипит в каждой из них 24 часа в сутки благодаря ферментам. Можно уверенно сказать, что управление жизнью — это ферментативная реакция.

Максим Алексеев достойно представил свою работу о ферментативной системе человека и ее зависимости от факторов внешней среды.

— Целью моего исследования стало определение оптимальных условий протекания ферментативных реакций, — объяснил Максим Алексеев. — Проявление активности ферментов возможно лишь в определенных условиях среды. В процессе работы я изучил научную литературу по данной теме, мы с моим научным руководителем провели ряд опытов со следующими ферментами — амилазой, каталазой, ферментами желудочного сока. Мы использовали амилазу слюны, каталазу печени курицы и свиньи, пепсин желудочного сока.

В ходе проведенных опытов были установлены параметры оптимальной для проявления активности ферментов среды. Эти данные позволили добиться понимания действия энзимов в живых организмах и сформулировать условия для нормализации обмена веществ.

— В результате проведенного исследования было установлено, что различные ферменты проявляют максимальную активность в условиях различных значений рН среды. Так, амилаза наиболее активна в условиях нейтральных значений рН среды, каталаза — в условиях щелочных значений рН, а пепсин более активен в кислой среде. Все изученные ферменты проявляли наибольшую активность при температуре 37 градусов Цельсия. Скорость ферментативной реакции зависит от количества фермента в среде. Присутствие в среде никотина и этилового спирта вызывает торможение скорости ферментативных реакций, — пояснил результат исследования молодой человек.

Еще вчера Максим сидел за школьной партой, а сегодня уже грызет гранит науки, будучи студентом первого курса Медицинского института Сургутского государственного университета. В будущем молодой человек хочет связать свою жизнь с медициной. И кто знает, может быть, именно он станет тем ученым, который придумает лекарство от неизлечимой болезни или будет работать в команде специалистов генной инженерии для разработок в рамках НТИ.

В любом случае им сделан первый шаг на пути к успеху.

По словам педагога молодого ученого Натальи Чуваковой, работа в подобных интеллектуальных программах дает подрастающему поколению колоссальный опыт, стимулирует мыслительный процесс, развивает аналитическое мышление, дает навыки оформления и представления результатов своих исследований.

Чтобы решить поставленные задачи, юные изобретатели и исследователи должны выходить из рамок общеобразовательных программ. Тогда есть шанс достичь итоговых результатов и продолжить работу над проектами.

— Я благодарен своему научному руководителю — Наталье Леонидовне Чуваковой, учителю биологии, которая показала мне этот прекрасный мир исследований. Сейчас, обучаясь в институте, я продолжаю работу в этом направлении, — поделился с читателями «МК»-Югра» Максим Алексеев.

Так как в Югре ведомственными департаментами активно практикуется работа по дальнейшему трудоустройству лучших студентов на местные градообразующие и муниципальные предприятия, у Максима и других молодых ученых есть все шансы на дальнейшее развитие и карьерный рост в своем родном регионе.