Будущее рядом

Второй после IQ-парка объект межвузовского студенческого кампуса Евразийского НОЦ — Геномный центр в Уфе расположился в четырехэтажном здании площадью 5,5 тысячи квадратных метров.

Он стал уникальной площадкой, объединившей генетику и цифровые технологии, академиков и детей, фундаментальную науку, образование и профессиональную подготовку. Чем заняты ученые в лабораториях и какое значение имеют их разработки для будущего республики, рассказали и показали представителям СМИ и блогерского сообщества во время пресс-тура по Геномному центру.

Что в ДНК тебе моём?

Экскурсия для журналистов началась с лаборатории Института биохимии и генетики Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук — центра интеллектуальной геномики. С этого года РАН является резидентом кампуса.

— Интеллектуальная геномика — это новое направление в генетике человека, объединяющее геномику и искусственный интеллект, — объяснила доктор биологических наук, профессор кафедры медицинской генетики и фундаментальной медицины БГМУ Александра Карунас. — Мы проводим генетические исследования и обрабатываем полученные данные с помощью современных методов, включая алгоритмы машинного обучения и языковые модели. Это позволяет получать более точные и информативные результаты.

Индустриальным партнером лаборатории стала группа компаний «Таврос», в состав которой входит селекционно-генетический центр по свиноводству. Раньше многие породы сельскохозяйственных животных завозили в Башкирию из европейских стран, однако в связи с санкциями появилась необходимость импортозамещения. В настоящий момент в центре интеллектуальной геномики занимаются исследованием генома племенных свиней, выявляют маркеры хозяйственно полезных признаков: количест­ва рождаемых поросят, их веса, отсутствия наследственных заболеваний. Результаты исследований помогут селекционно-генетическому центру улучшить породы животных и повысить качество мяса.

Однако журналистов и блогеров больше интересовало исследование генома человека, чем перспективы сельского хозяйства. Они забросали ученого вопросами об опасных вирусах, редких болезнях и инновационных лекарствах. 

— Те, кто болел коронавирусом, знают, насколько может различаться тяжесть заболевания у разных людей. Это зависит в том числе и от генетики человека, — рассказала Александра Карунас. — Если геном устроен так, что вирус проникает в клетку беспрепятственно, то у таких людей заболевание протекает в тяжелой форме. Однако способность вирусов встраиваться в ДНК позволяет использовать их в качестве доставщиков лекарств. Для этого в них вставляют «правильный» ген.

Такой метод лечения называется генотерапией. 

Генотерапевтические препараты для некоторых редких, так называемых орфанных заболеваний, вызванных мутациями генов, уже разрабатываются, в том числе и в России. Задача генетиков — определить молекулярные причины заболеваний, подтвердить диагноз на уровне ДНК. В республике молекулярная диагностика уже прописана в протоколах диагностики для некоторых наследственных заболеваний.

Профессор также рассказала о сотрудничестве Института биохимии и генетики УФИЦ РАН с одним из крупнейших геномных центров России «Биотек Кампус». Институт участвует в Национальной генетической инициативе «100 000+Я», цель которой — определить генотипы ста тысяч россиян из разных географических регионов для обобщения их сходства и выявления различий. Все геномы попадают в большую библиотеку данных, с помощью которых будут разрабатываться новые лекарства.

Гарри Поттер и виртуальная реальность

В детской лаборатории инноваций кипит работа: семиклассники решают задачу по физике, надевая VR-очки и погружаясь в мир виртуальной реальности. Этот проект реализуется за счет средств гранта «Росмолодежь.Бизнес», который Екатерина Саранова выиграла в рамках своей работы в аспирантуре БГПУ имени Акмуллы. Дети обучаются бесплатно.

— Я по образованию программист и долго думала, как сложные вещи объяснять очень просто, — пояснила руководитель проекта по VR-погружению в физику. — Мой первый проект назывался «Физика на Гарри Поттере». Я показывала детям кадры из этих фильмов, старалась через волшебство объяснять физику, ведь физика — вокруг нас.

Выиграв грант, Екатерина разработала с помощью VR-технологий тренажер, который позволяет детям в виртуальной реальности взаимодействовать с предметами. У каждого объекта есть масса, ускорение, скорость, надеваешь очки — и вся эта информация видна. Например, многие ребята испытывают трудности с заданием в ОГЭ и ЕГЭ, где нужно рассчитать скорость течения реки или лодки, которая плывет по ней. В виртуальной реальности на лодке написаны все необходимые данные и процессы, а сама задача анимирована.

— Я хотела, чтобы у детей была возможность смотреть на этот мир глазами физиков. Чего я хочу достичь? Сверхзадача проекта — влюбить детей в учебу, чтобы растить молодых ученых. Ну и, конечно же, повышать успеваемость, развивать детей с помощью цифровых технологий, — объясняет автор проекта.

В проекте участвуют дети с 5 по 11 класс. Семиклассница Аксинья из школы «Солнечный круг» рассказала про недавно решенную задачу. Через VR-очки ученица смогла наглядно увидеть и понять взаимосвязь между массой предмета и его скоростью.

«Очень интересно было, очень реалистично все показывают», — поделилась впечатлениями школьница.

Детей подружат с роботами

Еще одна площадка для детей курируется Центром опережающей профессиональной подготовки республики — региональным оператором единой модели профориентации федерального проекта «Билет в будущее». Эта площадка задумана как один из инструментов подготовки профессиональной ориентации. Сюда приезжают школьники со всей республики, чтобы познакомиться с основами робототехники и программирования.

Во время визита журналистов в лаборатории проходит мастер-класс по робототехнике для ребят из организации социального обслуживания семей. Ребята увлеченно программируют на компьютерах роботов, чтобы те смогли правильно пройти по заданному маршруту.

— Робототехника и программирование сегодня — это основа любого инженерного направления, — рассказала директор Центра опережающей профессиональной подготовки РБ Гульнара Нургалиева. — Перед нами стоит задача вовлечь детей в эту деятельность, заинтересовать их. Мы в будущем планируем обучать школьников профессиям, связанным с робототехникой, а также лаборантов в геномном центре. По окончании обучения ребята получат свидетельства, а в летний период смогут применять свои навыки и знания в лабораториях. На нашей площадке традиционно занимаются дети с пятого класса, но сейчас мы стали приглашать и младшеклассников — дети сейчас ранние, они уже с детского сада интересуются компьютерами и роботами, схватывают все на лету.

Кроме этих площадок на втором и третьем этажах Геномного центра размещается «Школа21» — проект Сбера по выпуску высококвалифицированных айти-специалистов. В данный момент идет набор на обучение, первый поток будет запущен летом. А на четвертом этаже расположился огромный лекционный зал с трансформируемой трибуной. У входа в него — стена, на которой изображена карта Уфы.

— На карте можно увидеть разноцветные здания — это научная жизнь нашей Уфы: здание Геномного центра, межвузовского кампуса, всех университетов, Российской академии наук, институтов и многое другое, — рассказала гостям Геномного центра начальник отдела развития Межвузовского кампуса Елизавета Егорова. — Надеемся, что со временем наш город пополнится и другими научными площадками и мы сможем раскрасить всю карту.