Научно-популярные лекции
новосибирских ученых

Научный сотрудник Лаборатории физиологически активных веществ Новосибирского института органической химии им. Н. Н. Ворожцова кандидат химических наук Михаил Евгеньевич Блохин рассказал ученикам старших профильных химико-биологических классов бердской школы № 11 о метаболическом синдроме и сахарном диабете. Метаболический синдром — это комплекс нарушений, в основе которого лежат абдоминальное ожирение и инсулинорезистентность — снижение чувствительности тканей к инсулину. Также выделяют повышенное артериальное давление, высокий уровень глюкозы в крови и другие симптомы. Всё это может привести к сахарному диабету II типа, тяжёлым сердечно-сосудистым заболеваниям и даже к раку. Встреча помогла ребятам лучше понять, как возникают эти заболевания и какие методы предлагает современная медицина для их лечения.

Младший научный сотрудник Лаборатории нанотехнологий и наноматериалов Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова Никита Игоревич Лысенко прочитал лекцию учащимся физико-математических классов о полупроводниках. Ученики узнали о полупроводниках как о классе материалов с уникальными свойствами, полезными для применения в электронике. Ученый рассказал об истории полупроводниковой технологии, про современное состояние этой сферы и осветил перспективы её развития. Также лектор затронул темы оптических и нейроморфных вычислений.

Младший научный сотрудник Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН аспирант Новосибирского государственного университета Даниил Игоревич Сарыпов рассказал восьмиклассникам лицея о новом и бурно развивающемся подходе к описанию электронов в полупроводниках — электронной гидродинамике. Он объяснил, почему движение электронов в очень чистых полупроводниках иногда удобнее рассматривать не как движение отдельных частиц, а как течение вязкой жидкости. Рассказывая об эффектах в электронных системах, Даниил Сарыпов приводил простые и наглядные аналогии с течением классических вязких жидкостей и газов. Увлекая слушателей красивыми явлениями из мира гидродинамики, Даниил Сарыпов объяснил разницу между спокойным, ламинарным течением, где всё движется упорядоченно, и турбулентным режимом, основные признаки которого — неустойчивость, перемешивание потоков и вихри. Исследования, о которых рассказывал Даниил, проводились при поддержке Российского научного фонда (грант № 22-12-00343-П), а результаты опубликованы в высокорейтинговых научных изданиях.

Параллельно лекцию для учеников 8—11-х классов прочитал научный сотрудник Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН кандидат химических наук Александр Андреевич Украинцев. Он рассказал ребятам об одном из видов микроскопии, который позволяет посмотреть атомарную структуру биологических молекул — об атомно-силовой микроскопии, и отметил, что уже в самом названии лежит принцип работы этого вида микроскопа — это взаимодействие с атомами и возможность на атомарном уровне изучать те или иные объекты. Александр рассказал об истории микроскопии, от самого простого однолинзового микроскопа Левенгука до создания в 1982 году первого атомно-силового микроскопа, и описал принцип его работы. На слайдах ребята увидели, как соотносятся модельные изображения органической молекулы с реальным изображением, полученным с помощью атомно-силового микроскопа, как выглядит спиральная структура ДНК. Александр рассказал, как проводятся эксперименты на атомно-силовом микроскопе, как можно увидеть взаимодействие определенных белков с молекулой ДНК в реальном времени. Ведь атомно-силовая микроскопия — это единственный метод, который позволяет наблюдать за биологическими молекулами в динамике. В конце лекции ребята задали много вопросов о работе атомно-силового микроскопа, на которые Александр с удовольствием ответил.

Чем внеземное пространство отличается от Земли? Что нужно живому организму, чтобы он смог выжить в космосе? Старший научный сотрудник Института почвоведения и агрохимии СО РАН кандидат биологических наук Наталья Валентиновна Смирнова прочитала 7-му классу лекцию «Космическая биология: вчера и завтра».  

Наталья Смирнова рассказала, какие животные первые побывали в космосе, почему были выбраны именно собаки, а кошки и обезьяны не подошли для этой миссии. Эксперименты с животными показали, что жизнь за пределами земли возможно, и изменения, которые происходят в космосе с организмом, не настолько глобальные, как опасались до этого. 

Также в космос запускают растения. Культивировать их во внеземном пространстве не так просто, как кажется. Для этого необходимо ежедневно преодолевать массу сложностей: отсутствие силы тяжести (растение не понимает, в какую сторону расти), трудности с поливом (шарики воды разлетаются в разные стороны), космическую радиацию, ведущую к мутации и повреждению ДНК. У некоторых растений в условиях внеземного пространства почти невозможно добиться цветения. Кроме того из-за плохой вентиляции нарушается теплообмен.  

Сегодня ученые ищут и находят способы решения всех этих проблем. И уже есть успехи по выращиванию в космосе некоторых культур, например, картофеля, хлопка и рапса. 

Перед школьниками выступила старший научный сотрудник Сибирского федерального научного центра агробиотехнологий РАН кандидат биологических наук Елена Игоревна Шаталова.

Тема лекции — «Хищные клопы в защите урожая». Елена Шаталова рассказала о работе лаборатории биологического контроля фитофагов и фитопатогенов, где отбирают и разводят новые виды энтомофагов — полезных насекомых для борьбы с вредителями и патогенами. Исследовательница познакомила аудиторию с основными видами хищных клопов, которые используются для биологической защиты растений. Ребята смогли увидеть их вблизи, в чашке Петри.

Кроме того, Елена Шаталова поговорила со школьниками о профессии энтомолога. Она пояснила, что энтомолог изучает насекомых, их поведение, роль в природе и взаимодействие с окружающей средой. Исследовательница поделилась опытом полевых экспедиций, во время которых специалисты собирают образцы, наблюдают за насекомыми в естественных условиях и проводят работы для поиска новых эффективных методов защиты урожая.

Старший научный сотрудник Института истории СО РАН кандидат исторических наук Алексей Константинович Кириллов обсудил со школьниками документальные видеоролики, созданные с опорой на современные исследования сибирских историков. Несколько десятков подобных роликов — на Rutube-канале «Одно дело из миллиона. Волостной суд старой России». Материалы крестьянского суда дают уникальную возможность разностороннего знакомства с настоящей жизнью дореволюционной России. Работа с этими документами сегодня ведется сотрудниками ИИ СО РАН, факультета информационных технологий Новосибирского государственного университета, Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН. Для создания видеоряда авторы этих роликов — студенты НГУ и Новосибирского государственного технического университета — обращались к искусственному интеллекту. Статичные и анимированные иллюстрации от нейросетей — отличная возможность для историков показать результаты своих исследований доходчиво и ярко. Однако создание видеоролика, достоверно отражающего действительность дореволюционной России, — это трудоемкая работа, которая требует и настойчивости, и изобретательности.

Заведующий лабораторией энергоэффективных технологий для наземных и космических применений Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН кандидат физико-математических наук Вячеслав Владимирович Чеверда прочитал ребятам лекцию о развитии изучения космоса. В частности, он подробно остановился на изучении физических процессов в условиях невесомости, а также на том, какие эксперименты сегодня проводятся в этих экстремальных условия и для чего это нужно современной науке. Были продемонстрированы проведенные исследования по теплообмену и гидродинамике во время невесомости при параболических полетах, на исследовательской ракете, а также на борту Международной космической станции (МКС).

Младший научный сотрудник лаборатории генетических и средовых детерминант жизненного цикла человека доцент отдела образования НИИ терапии и профилактической медицины — филиала ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат медицинских наук Алина Михайловна Нестерец рассказала школьникам о диагностике различных сердечно-сосудистых заболеваний с помощью электрокардиографии. Исследовательница наглядно продемонстрировала, как работа сердца отражается в графических сигналах. Школьники познакомились с историей метода, изучили принципы работы электрокардиографа, научились распознавать зубцы нормальной ЭКГ и узнали о современных возможностях применения метода в медицинской науке. Встреча помогла ребятам не только расширить знания в области медицины, но и задуматься о выборе профессии и карьере в науке.