Науки будущего в парке «Зарядье»
О перспективах
Денис Высоцкий: Слово «Биотехнология» сегодня, наверное, слышал каждый. Интернет, соц. сети, СМИ активно используют этот «новомодный» термин. Кто-то воспринимает ее как молодую современную науку и не подозревает, что ее знаниями человек пользовался еще с древних времен. Наши предки, к примеру, ничего не смыслив в биотехнологии как науке, уже тогда применяли бактерии, дрожжи, плесневые грибы для переработки сельскохозяйственного сырья, а также в хлебопечении, виноделии, изготовлении кисломолочных продуктов.
Биотехнология — важная научная область, которая приводит к серьезным прорывам в медицине, пищевой промышленности, сельском хозяйстве, фармацевтике. Сегодня невозможно себе представить получение таких лекарственных препаратов, как инсулин, интерфероны и различные противовирусные вакцины без биотехнологии.
Важным направлением прикладной биотехнологии является ее использование в сельском хозяйстве. Прежде всего, это создание трансгенных сортов сельскохозяйственных культур. Первые генетически модифицированные (ГМ) сорта были зарегистрированы немногим более 20 лет назад, но уже сегодня на долю трансгенной сои, к примеру, приходится более 90% от ее общемировых посевов. Доля трансгенного хлопка занимает более 50% от общей площади его возделывания. Новыми свойствами, которые ученые привносят в культурные сорта из других организмов, являются, как правило, повышение устойчивости к болезням и вредителям, химическим агентам, улучшение питательных и технологических качеств продукции и так далее. Помимо повышения общей продуктивности трансгенных сортов, использование ГМ культур позволяет в разы сократить количество химических обработок посевов, что снижает экологическую нагрузку на биоценозы, в том числе вредные выбросы в мировой океан.
Живые растения без почвы
Павел Трехлеб: Одна из программ по биотехнологии в нашем центре позволит получить растения с помощью технологии in vitro («в пробирке»). На практике ее применяют для ускорения селекционного процесса, размножения важных сельскохозяйственных культур, получения безвирусных растений, сохранения исчезающих видов из «Красной книги». С помощью этой программы наши слушатели не только узнают, кто такие клоны, но и смогут вырастить растение без почвы, в пробирке, а после — забрать его домой.
Еще одна программа «Заповедного посольства» по биотехнологии продемонстрирует возможности генетической инженерии при работе с микроорганизмами. Например, можно будет узнать, как заставить бактерии светиться? Ряд других программ направлены на исследование ДНК.
Генетика: мифы и реальность
Денис Высоцкий: Генетика — одна из основных, наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания. Особый интерес к ней определяется тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость. За генетикой будущее. Вот представьте, что вы родились в мире абсолютно здоровых людей и можете полностью контролировать свой геном: изменить цвет волос, кожи, глаз, и при этом прекрасно чувствовать себя в любой среде. Сейчас такое возможно только в кино, но в будущем генетика позволит это сделать. Раньше и ДНК определить было сложно. Ученые знали, что наследственная информация заключена в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), которая содержится в клетках нашего тела, однако процесс расшифровки этих данных виделся сложным, долгим и крайне дорогостоящим.
Павел Трехлеб: Сегодня ДНК-анализ из высоких научных технологий перешел в разряд повсеместных исследований. Но не каждая образовательная организация, в особенности школы, располагает лабораторным оборудованием для проведения таких тестов. В «Зарядье» оно будет. В «Заповедном посольстве», предусмотрен ряд программ по генетике и основам генетической диагностики. С помощью оборудования в нашем центре на практике можно будет определить фальсификат в пищевой продукции, получить генетический паспорт растений и узнать, для чего он нужен, сделать ДНК-дактилоскопию.
ПРО-оборудование
Денис Высоцкий: В аудиториях научно-познавательного центра можно будет поработать на амплификаторах, позволяющих копировать молекулы ДНК, капиллярном секвенаторе, расшифровывающем ее код, центрифугах, сфотографировать ДНК с помощью гель-документирующей системы и другое.
Есть у нас и оборудование для работы в максимально стерильных условиях, ламинарный бокс. По сути, — это шкаф с прозрачной панелью, ультрафиолетовыми лампами, осветителями и системой стерилизации воздуха при помощи механического и электрического фильтрования. Он используется для подготовки питательной среды, работы с различным микроорганизмами и бактериями. Всем известно, что взаимоотношения между микробами и организмом человека может иметь различный характер, т. е. носить форму паразитизма, когда микроб, существуя за счет организма, наносит ему ущерб, или форму симбиоза, выгодного как для организма, так и микроба. Мы с детства слышим фразу: мойте руки перед едой. Потому что на руках у нас скапливается большое количество бактерий. Например, одна из программ по гигиене в нашем центре как раз позволит не только рассмотреть эти бактерии, но и даже вырастить их в специальной чашке. В ходе занятий у слушателей сформируется представление о разнообразии микроскопической жизни, находящейся на нашем теле, о наших невидимых «союзниках» и о тех, кто представляет для человека серьезную опасность. Участники программы ознакомятся с одним из лабораторных методов культивирования микроорганизмов, получат представление о работе в микробиологической и биотехнологической лаборатории, о вопросах, с которыми сталкиваются исследователи при работе с микроорганизмами, узнают о роли антибиотиков и их воздействии на микрофлору, об использовании микроорганизмов в промышленности, медицине и сельском хозяйстве.
Почему именно они: биотехнология, генетика, микробиология?
Денис Высоцкий: Не только. В нашем центре разработаны программы и по географии, медицине, фармацевтике. Довольно много занятий по геологии и экологии, на которых можно будет создать своими руками действующую модель вулкана, освоить ориентирование на местности, изготовить дизайн- и арт-объекты из бытовых предметов и многое другое. Но, как правило, такие таинственные и непонятные науки, как биотехнология, генетика, микробиология вызывают наибольший интерес у начинающих исследователей.
Павел Трехлеб: Раньше у юных пытливых умов, которые хотели бы заниматься этими науками, не было возможности делать это со школьной скамьи. Возможно, тогда мы бы имели сегодня гораздо больше открытий. А у нынешнего поколения все впереди. Особенно если учесть, что потребность этих отраслей в высококвалифицированных специалистах будет только расти. И для повышения конкурентоспособности, например, отечественной медицины в условиях стремительно развивающихся технологий уже сегодня крайне важно заинтересовать молодежь науками будущего, создать условия для профориентации подрастающего поколения. И здесь важное место занимает просветительская деятельность.
