Проекты

Краткое описание

Согласно исследованию МакКинзи "Биореволюция", выпущенному в мае 2020г. для бизнесов, государств и политиков, наибольшую добавленную стоимость по нарастающей в ближайшие 30 лет будет приносить деятельность, связанная с биотехнологиями, генным редактированием, генной терапией и инженерией, нейронаукой, нейропротезированием и чипированием, выращиванием биоматериалов, биоутилизацией, биотопливом и биополимерами (даже не робототехника).
Автоматизированные лаборатории бионаук будущего представляют из себя лабораторные комплексы общего пользования для детей возраста от 7 лет по направлениям биомедицина, биотехнологии, нейроинтерфейсы, чипирование и нейронаука, генное редактирование, выращивание биоматериалов, биополимеры и биотоплива и др. (по аналогии с исследованием МакКинзи "Биореволюция", май 2020г. и деятельностью компании Нюралинк, США, Илон Маск)
Автоматизированные лаборатории бионаук будущего представляют из себя лабораторные комплексы общего пользования для детей возраста от 7 лет по направлениям биомедицина, биотехнологии, нейроинтерфейсы, чипирование и нейронаука, генное редактирование, выращивание биоматериалов, биополимеры и биотоплива и др. (по аналогии с исследованием МакКинзи "Биореволюция", май 2020г. и деятельностью компании Нюралинк, США, Илон Маск)
Лаборатория представляет собой 4 помещения, дающих возможность нескольким разновозрастным группам, состоящим из 10 – 15 человек, одновременно проводить эксперимент по имплантации электродов в нервную систему животных и живых организмов. Перечень животных и живых организмов: таракан (blabarus giganteus), скорпион, китайский жук, рачок отшельник, креветка, гидра, муха-дрозофила, мышь.
Имплантация происходит при помощи роботов-манипуляторов. Робот манипулятор помогает извлечь живой организм из инкубатора и закрепить на специальных крепежных механизмах. Далее при помощи манипулятора из соответствующих деталей собирается контролирующий чип, который часто имеет форму наспинного микромодуля. Указанный чип монтируется на животное (живой организм). Затем происходит имплантация электродов. После имплантации при помощи манипулятора чипированное животное (организм) выпускается на специальную поверхность – арену управления. Через планшетное устройство происходит управление движениями организма: вперед – назад – влево – вправо. Все этапы (извлечение, закрепление, имплантация, управление движениями) происходят под фокусом микроскопа, и транслируются на систему визуализации (большие экраны).
Лаборатория представляет собой 4 помещения, дающих возможность нескольким разновозрастным группам, состоящим из 10 – 15 человек, одновременно проводить эксперименты по секвенированию и редактированию генов белков различных организмов с целью влияния на изменение фенотипа в режиме реального времени (от получаса до 10 дней). Перечень животных и живых организмов: муха-дрозофила, клетки, бактерии, микроорганизмы, таракан (blabarus giganteus), скорпион, китайский жук, рачок отшельник, креветка, гидра, морская звезда, итд.

Цель

1. 1. Повышение конкурентоспособности российских школьников в мире за научные открытия, прикладные исследования, патенты, олимпиады, стартапы в области, называемой "Биореволюция" (исследование МакКинзи 2020 г.) или "Бионауки будущего", куда входят такие направления, как биоинженерия, биотехнологии, биомедицина, нейронаука, нейроинтерфейсы и биомехатроника (сращение робототехники и биоматериала), коботы, персонифицированная медицина, генное редактирование, биотоплива и биополимеры и др.
2. 2. Внедрение инновационных практик преподавания, их апробация, развитие и распространение в областях биоинженерия, биотехнологии, биомедицина, нейронаука, нейроинтерфейсы и биомехатроника, персонифицированная медицина, генное редактирование, биотоплива и биополимеры и др. для возраста средней школы (7 - 18 лет).

Задачи

1. Создание в г. Казани совместно с партнёрами и заинтересованными стейкхолдерами лабораторий бионаук будущего, разработка методик преподавания и организации исследований, обеспечение долгосрочного развития направления.
2. Мотивация раннего интереса детей к области бионаук будущего начиная с ясельного возраста, непрерывно продолжающаяся в средней школе, с дополнительными конкурентными перспективами для профориентации в старшей школе.
3. Подготовка и проведение образовательных мероприятий в режиме дополнительного образования для наиболее заинтересованных обучающихся школ города Казани (в формате кружков, факультативов, профильных групп и т.п.).
4. Создание на базе лабораторий бионаук будущего клуба/центра стартаперов и олимпиадников, молодых исследователей из числа учащихся, определившихся с направлением исследования или профориентацией в указанных областях.
5. Подготовка и проведение на базе лабораторий бионаук будущего прикладных и исследовательских показательных мероприятий в туристическом и развлекательном секторе экономики для целевой группы 7 - 18 лет в режиме публичной оферты (посетители, школьники, студенты, семьи, туристические группы и др.).
6. Организация системы подготовки, переподготовки, повышения квалификации учителей биологии, естественнонаучного цикла, робототехники и технологии, руководителей и заместителей руководителей образовательных организаций в области выработки стратегий, методик, приёмов для преподавания бионаук будущего.

Обоснование социальной значимости

В мире наметился ряд направлений и дисциплин по направлению бионауки, способных принести наибольшую добавленную стоимость государствам и бизнесам, повысить благополучие населения, реализоваться как профессионалы, добиться личного финансового благополучия. Вместе с тем, стандарты преподавания биологических наук, уровень подготовки специалистов в этой области на данный момент не вполне способны вырастить конкурентные кадры, как для преподавания, так и для реализации прикладных решений в области бионаук, особенно в междисциплинарной интеграции с инженерными и робототехническими компетенциями. Реализация нашего проекта позволит повысить потенциал конкурентности самих дисциплин и конкурентоспособность самой целевой аудитории.
Уже сегодня положительные эксперименты в области бионаук способны принести пользу в областях разработок вакцин, протезирования зрения, компенсации слуха, восстановления моторных функций, лечения нейрозаболеваний (Альцгеймер, ДЦП, атеросклероз и др.). Помимо непосредственно медицинских и восстановительных задач развитие этих направлений в мире сопряжено также с профилактикой неизлечимых заболеваний, персонализацией медицины в целом и усилением мозговых, умственных, когнитивных, моторных, компенсаторных функций человека.
Значимость профессиональной переподготовки, профориентационной работы, мотивационной составляющей наших биолабораторий состоит в том, что это позволит вырастить совершенно новые поколения специалистов.

География проекта

Город Казань, муниципальные образования Республики Татарстан, туристические потоки из различных населенных пунктов регионов РФ

Целевые группы

1. Олимпиадники, школьники-стартаперы, заинтересованные учащиеся школ города Казани и Республики Татарстан по направлению бионауки (в режиме профориентации)
2. Дети от 7 до 18 лет из республики Татарстан и регионов России (в режиме публичной оферты в развлекательном секторе и туристическом секторе)
3. Учителя биологии и руководители образовательных организаций, отвечающие за естественнонаучный цикл (в режиме повышения квалификации)