«Скрестить собаку и кота»: как и почему дети начинают интересоваться наукой

Современным детям, говорят, ничего не интересно — постоянно они в телефонах сидят, никакой любознательности! В этом тексте — истории детей, которые еще в школе заинтересовались наукой. Причем сами, без участия родителей и учителей. В блоге ИТМО рассказывают, как школьник Илья Королев стал автором научной статьи, а Саша Ильина победила в Open Science Rocks и защитила научный проект перед состоявшимися учеными.

Илья Королев

Взрывное мышление

Моё увлечение химией началось с домашних экспериментов. До появления младшего брата у меня была своя комната — чего я в ней только не делал! Доходило даже до небольших взрывов. Иногда я с набором юного химика ходил к друзьям и проводил опыты там. Правда, потом их родители уже в гости меня не пускали. Все это было весело, мне нравилось, но о серьезной науке я тогда ещё не думал. Когда в восьмом классе у нас началась химия, я похвастался, что дома ставлю эксперименты, а учитель ответил: «Ты еще химии не знаешь, тебе нельзя опыты проводить. Приходи после уроков, будем вместе заниматься». С этого момента почти каждый день мы сидели в кабинете до шести вечера. Я понял, что химия — это точно мое, я хочу ей заниматься. От преподавателя я впервые узнал о такой прекрасной вещи, как техника безопасности. С появлением младшего брата эксперименты дома закончились, хорошо, что учитель химии у меня понимающий — выделил отдельную полку в школьном кабинете.

Мне нравилась сама атмосфера лабораторий и опыты, но осознанный научный интерес к тому, как проходят реакции и почему, появился позже. Когда школьник ставит опыты, еще не понимая, как это работает — просто на подсознательном уровне, — у него появляется «химическое мышление». Мне называют вещества, которые вступают в процесс, и перед глазами возникает картинка. Я, может, даже и не знаю, как именно проходит реакция, но память подсказывает: что-то похожее я уже делал.

Раньше мне не нравилось писать уравнения реакции — я просто знал, что если «синенькую жидкость» смешать вот с этим веществом, то выпадет осадок. Думаю, многие через это проходили. Мои научные руководители делились аналогичными историями — эксперименты дома «на коленках», что-то обязательно сожгут или сломают. Сначала должен появиться визуальный интерес, а уже потом школьник начинает погружаться в теорию.

Первый опыт

Бывает, учёным не хватает рук для проведения каких-то простых наблюдений или экспериментов — и некоторые лаборатории приглашают школьников выполнять эти задачи. Это отличная возможность научиться работать с оборудованием и познакомиться с реальной наукой. Я узнал, что в НОЦ Инфохимии Университета ИТМО набирают учеников, чтобы они могли поучаствовать в реальных исследованиях, и записался на недельную практику с 26 по 31 октября. Мне очень понравилось, но было мало: написал на почту Екатерине Скорб, руководителю НОЦ Инфохимии, и мы договорились, что я продолжу работу в центре и смогу заниматься исследованиями. Так я попал в научную группу, которая изучает биомиметические материалы.

Помимо основных исследований, научный руководитель группы интересуется методом создания кавитационных пузырей. Кратко — если мы воздействуем на какую-то жидкость ультразвуком, в ней меняются показатели растворимости газа и формируются пузыри, которые могут устанавливать резонансную частоту вместе с ультразвуковыми колебаниями. Эти пузыри могут сжиматься и расширяться. Мы обнаружили, что форма и размер пузырей могут быть разными в зависимости от раствора. Чтобы определить зависимость, как от концентрации спирта меняется форма и размер кавитационного пузыря, была создана специальная нейронная сеть. Её задача — рассчитать концентрацию спирта по форме и размеру такого пузыря. Мы начали копить данные — это было очень долго. Я сидел за установкой, снимал кавитационные пузыри в разных растворах. В результате полученного материала хватило для полноценной научной статьи.

Человек, которому хочется куда-то приложить свой талант, всегда ищет места, где он может себя реализовать. С появлением науки в моей жизни кардинально поменялся круг общения: магистры, аспиранты, которые готовы поддержать, — это очень помогает. Поддерживают и родители, конечно же. Им очень интересно, чем я занимаюсь, но это сложно оценить без подготовки. Чтобы объяснить какие-то вещи, надо основательно сесть и поговорить. Но они видят мои результаты — очень гордятся мной, рады, что у меня есть стремление. В последние месяцы я занимался только подготовкой к ЕГЭ, а так почти все время посвящаю химии. Ещё спортом занимаюсь — все-таки до Нобелевской премии еще надо дожить. В прошлом году увлекся скалолазанием. Представление о том, что ученые замкнутые и не вылезают из лаборатории, несколько обманчиво.

Я люблю фундаментальную науку и хочу в ней развиваться, ездить на конференции, но, помимо этого, и создавать стартапы. Второй проект, над которым я сейчас работаю, — ионоселективные электроды, с помощью которых можно будет создавать умную одежду со встроенными средствами диагностики. В общем, мечусь между фундаментальной наукой и прикладной, но уверен, что смогу найти баланс.

Александра Ильина

Малыш Котопёс

С детства меня интересовали болезни и всё, что с ними связано. Родственники думали, что моё будущее — медицина, но меня в это направление вообще не тянуло. Я занималась гимнастикой, ходила в школу олимпийского резерва, думала, стану тренером — до того момента, как мне сделали операцию на сердце. Врачи говорили, что я смогу продолжать тренировки. Но в итоге мне определили III группу здоровья, так что о профессиональном спорте пришлось забыть. Интерес к науке появился в седьмом классе.

Однажды я решила погуглить, что получится, если скрестить собаку и кота. Поисковик выдал какие-то ужасные картинки с реальными попытками скрещивания. Оказалось, так «развлекаются» генные инженеры. Меня это, как ни странно, не отпугнуло, а заинтересовало: я решила почитать про то, кто они такие. Так и загорелась этой специальностью. Тем же вечером провела несколько часов за компьютером в поиске подходящих университетов— куда можно поступить, какие предметы нужно сдавать.

В режиме non stop

Когда начались уроки физики, я сразу в нее «вкатилась», как и в химию. Но в моей гуманитарной английской школе страсть к техническим направлениям не поняли. Перед десятым классом мне предложили час химии, час физики и восемь часов английского в неделю — меня это не устраивало. Хотелось максимально погрузиться в техническое направление. Я поменяла школу, записалась в кружок физико-химической инженерии — там занималась разработкой тепловых аккумуляторов, подбирала различные кристаллогидраты. Параллельно участвовала в разных конкурсах и олимпиадах. Была на профильной смене «Академии талантов», по аттестату прошла на летнюю школу Высшей школы теоретической механики и училась вместе с учениками из лаборатории непрерывного математического обучения — мне было интересно погрузиться именно в университетскую программу.

Я искала вуз, где будет максимальное количество учебы. Чем больше, тем лучше. Еще в девятом классе узнала про факультет биотехнологий в ИТМО — хотелось попробовать себя в чем-то более-менее близком к генетике. Много общалась с деканом, спрашивала про учебу, и в результате мне устроили индивидуальную практику. После смены в «Академии талантов» меня позвали на стажировку в Новый физтех — физика мне всегда была интересна. Плюс к этому я записалась на пять курсов и подалась на летнюю практику в НОЦ Инфохимии, где в итоге и осталась — уже год тружусь здесь в двух лабораториях.

Но в выпускном классе в таком ритме стало сложно — учителям было все равно, что у меня кругом олимпиады, практики, конкурсы. Меня загружали больше остальных. За месяц-два до ЕГЭ я перестала ходить в лабы — нужно было перестроить свой мозг на тесты. Я привыкла к полету фантазии, даже если ты неправильно напишешь, тебя оценят за твое мышление, потом можно будет обсудить результаты с экспертами. К тому же на олимпиадах обычно вопросы, которые приближены к реальной жизни и работе в лаборатории.

Когда школа и ЕГЭ наконец остались позади, думала, что выдохну — вот теперь можно и «подеградировать». Посидела на набережной часа три, потом пришла домой, два часа покопалась в телефоне и поняла, что больше не могу, что это безумно скучно и непродуктивно. Сказала профессору Екатерине Скорб, что приду на лекцию на следующий день.

Пью чай, ни с кем не общаюсь

Я всегда за разные интересные проекты, за нагрузку и новые знания. Хочу поработать с человеческим материалом — клетками, тканями, кровью, изучать мутации, раковые клетки. Хочу совместить математику, физику, биологию, химию и программирование. На бакалавриате выберу химико-биологический кластер, потому что здесь будет возможность работать с клетками, мембранами. А магистратуру и аспирантуру планирую окончить в Сириусе, потому что там есть направление «генетические технологии». Я хочу иметь базу химика, а потом уйти в молекулярную биологию.

Ради достижения своих целей я готова приезжать хоть в 5 утра — хочется научиться вообще всему. В работе я перфекционист — люблю, когда все красиво, удобно сложено, на своих местах. У меня большие амбиции и много целей, которых я добиваюсь — неважно как, любыми способами, но добиваюсь. Не с первого, но хоть с сотого раза. Таких, кто будет работать 24/7, мало. В основном многие хотят поскорее отработать и пойти отдыхать. Для меня отдых — это учеба.

Когда не учусь, пью чай и ни с кем не общаюсь. (Смеется.) Мне сложно с кем-то подружиться, страшно первой пойти на контакт. Я обычно сижу дома, читаю научную литературу и играю на фортепиано. Мои одноклассники все лето кутили, а я его провела в лаборатории. Маме сложно понять, как мне это может нравиться. Она меня всячески поддерживает и очень гордится, но периодически предлагает: «Давай с тобой пойдем куда-нибудь?». А я такая: «Не-е-е, я лучше в лаборатории посижу».

Фото не обложке: MILKXT2 / shutterstock / fotodom