Лаборатория НГУ «Инжевика» впервые представила два своих проекта на крупнейшем мероприятии сферы образования России ― Московском международном салоне образования (ММСО-2017). Разработки новосибирских школьников помогут изучать процессы, происходящие в организме грызунов, в режиме реального времени.
Образовательный форум и выставка прошли в середине апреля на ВДНХ в Москве. Свой проект под названием «С какой скоростью дышит хомяк?» презентовали учащиеся 8 класса Лицея №130 им. ак. М.М. Лаврентьева» Ксения Антохина, Мария Атяйкина и Ульяна Зонова. Второй проект лаборатории, представленный на ВДНХ, ― «Обработка данных биологических экспериментов в режиме реального времени», который выполнили 11-классник Игорь Тюгашев (МБОУ «Гимназия №3 в Академгородке») и 9-классник Иван Фокин (МБОУ «Гимназия №8»).
Проекты были созданы в рамках направления «Автоматизация научных исследований» под руководством сотрудника лаборатории НГУ «Инжевика» и Института систематики и экологии животных СО РАН Ивана Поликарпова (ФЕН-2013), а также студентов НГУ Ильи Епишина (ФИТ) и Екатерины Малышевой (ФФ).
Цель обоих проектов ― регистрация двигательной активности и уровня обмена веществ мелких млекопитающих и обработка данных в режиме реального времени с помощью веб-сервера.
Регистрация скорости обмена веществ мелких млекопитающих является важной научной задачей. На основании выводов, полученных при тестировании животных можно понять, сколько энергии животные тратят во время сна, бега в колесе и т.д. На основании этих данных можно понять, в каких условиях обитают животные, как можно скорректировать их рацион питания для лучшей активности и какие условия для животных оптимальные, поясняют авторы проекта.
В настоящее время при регистрации активности мелких млекопитающих данные с датчиков движения, температуры/давления/влажности, освещенности можно записывать на карту памяти или выводить на текстовый экран, однако это не совсем удобно: устройство необходимо отключать, карту вытаскивать, а данные переписывать на компьютер. В результате происходит перерыв в сборе данных. Также невозможно понять, какие факторы влияют на активность животных в режиме реального времени, как меняется температура/давление/влажность, насколько повлиял на животных предыдущий эксперимент и, вообще, идет ли нормальная запись данных.
Выходом из ситуации может стать подключение исполнительного модуля к веб-серверу для сбора и анализа данных в режиме реального времени с большого количества клеток с мелкими млекопитающими, говорят авторы проектов. Также можно собирать данные с других установок (например, установки для измерения уровня обмена веществ), объединять и анализировать их в режиме реального времени.
В настоящее время в лаборатории создали прототипы установок. После их доработки можно будет измерить обмен веществ у грызунов. Свои опыты молодые ученые будут проводить на хомяках. В рамках проекта уже прошло исследование скорости потребления кислорода и выделения углекислого газа джунгарским хомяком (Phodopus sungorus).
Как пояснил Иван Поликарпов, выбор пал на этого грызуна, поскольку он хорошо размножается в лабораторных условиях, оставляет после себя меньше продуктов жизнедеятельности, чем более крупные грызуны — крысы. Кроме того, хомяки встречаются в природе, а профиль лаборатории — изучение именно природных грызунов.
— Исследование скорости метаболизма животных могут быть основой для рекомендаций о содержании диких животных в неволе, например, в зоопарках. Также установка оснащена датчиками движения, температуры, давления, влажности и освещенности чтобы понять, как на животных действуют условия внешней среды, — отмечают в лаборатории.
Реализация проектов и представление их на стендах ММСО-2017 прошли при поддержке компаний Intel и Polymedia, ФИТ НГУ и Ассоциации выпускников «Союз НГУ».
Лаборатория «Инжевика» – STEM-лаборатория Факультета информационных технологий (ФИТ НГУ), где школьники могут реализовать свои идеи под руководством студентов, аспирантов и преподавателей НГУ, а также сотрудников научно-исследовательских институтов и специалистов IT-компаний. Школьники реализуют проекты в области: программирования, информатики, физики, биологии и инженерии. STEM-лаборатории (Science, Technology, Engineering, Mathematics) — новое направление в дополнительном образовании. В России работает лишь две подобных площадки. Новосибирская лаборатория открыта в 2016 году.
