На площадке станции юннатов «Патриарший сад» уже во второй раз прошла не совсем обычная профильная проектная смена. В этом году летняя проектная мастерская «Космические биологи» охватывала тему исследований космоса и физики частиц и была посвящена в широком смысле радиобиологии, а также популяризации деятельности учёных-исследователей. Организатором двухнедельного научно-образовательного «марафона» с привлечением преподавателей МГУ им. Ломоносова выступила АНО «Линии успеха». Проект был реализован на средства Фонда Президентских грантов.
Участниками летней мастерской «Космические биологи» стали 22 школьника – это учащиеся 6-10 классов из Владимира и Суздаля (во Владимире участниками проекта стали обучающиеся МАОУ ОЦ № 8, МАОУ СОШ № 36, МАОУ СОШ № 37, МАОУ Лицей № 14, МАОУ Гимназия № 3, МБОУ СОШ № 7, МБОУ СОШ № 16, МБОУ СОШ № 20). Многие ребята – ученики будущих предпрофильных и профильных классов инженерно-технической и естественнонаучной направленности.
Центральной темой мастерской вновь стал агротехнологический эксперимент – наблюдение за прорастанием и ростом семян культурных растений, облученных уже двумя типами ионизирующего излучения. В этот раз культур снова было шесть: пшеница яровая, фасоль, редис, салат листовой, огурец, астра. Семена были подвергнуты бета- и гамма-облучению, проделали эту «операцию» в НИИЯФ МГУ на ускорителе. Ребята высаживали эти семена и сравнивали их с контрольной группой, тем самым, анализируя и делая выводы о положительном или же пагубном воздействии той или иной дозы облучения (в случае обоих типов излучения) на растение.
Помимо практики для ребят был организован цикл теоретико-практических занятий по биологии и по физике частиц. Преподавателями стали методист станции юннатов Ольга Андреева и вместе с ней аспирант НИИЯФ МГУ Артур Насакин и научный сотрудник этого же института МГУ Андрей Брусницын. Оба молодые ученые-исследователи, а первый, к слову, родом из Гусь-Хрустального. В рамках проектной смены состоялись две встречи с лекторами, где Артур Насакин и Андрей Брусницын рассказали о направлениях ядерной физики, о своей профессиональной деятельности и о личных мотивах заниматься наукой. Одна из задач мастерской – это как раз популяризация деятельности ученых-исследователей.
В рамках смены ребята также побывали на экскурсии, темой которой были известные и малоизвестные ученые и изобретатели, чьи имена связаны с Владимиром, а еще поучаствовали в мастер-классе по изготовлению броши из фанерной заготовки, выполненной на лазерном станке (и заодно познакомились с технологией лазерной резки изделий из фанеры).
В рамках мастерской были организованы защиты проектных исследовательских работ, а еще был проведен кейс-чемпионат по разбору реальных научно-инженерных проблем. В ходе кейс-чемпионата участникам нужно было разработать еще один новый проект, но в очень сжатые сроки и в новой команде. Организаторы сознательно не стали завершать смену «простыми» защитами проектов: было необходимо погрузить ребят в мысль о том, что дипломы и сертификаты за текущие достижения, — это, безусловно, важно и нужно, но также важно не останавливаться на достигнутом, а стараться идти дальше, продолжать наращивать опыт и компетенции. Поэтому одной из педагогических технологий мастерской в этом году стала отработка учащимися навыка работы в условиях неопределенности. И он, надо сказать, удался: подавляющее большинство ребят приняли участие и предложили на суд экспертов еще один свой командный проект.
С самого начала многие ребята с восторгом восприняли возможность поучаствовать в подобном научном «марафоне». Некоторые интересуются физикой, физикой и биологией, кто-то прошел профориентацию и у них выявились склонности к научно-исследовательской деятельности. К слову, занятия посещали даже две шестиклассницы – девочки с интересом погружались в теорию и практику строения атомного ядра, «устройства» фундаментальных частиц, теорию радиоактивного распада, возможностей ускорительной техники. Одна из школьниц сказала, что собирается стать математиком.
Школьники, по их словам, совершенно не пожалели о проведенном времени.
— Лагерь очень понравился тем, что я узнала очень много нового и интересного. Например, из биологии – об облученных семенах, а из физики – как их облучают. У нас еще были экскурсии и мастер-классы очень сильно понравились, — поделилась Дарья Введенская.
— Мне очень сильно все понравилось – конструктивно, позитивно, все по делу. Особенно ядерная физика и биология, — рассказал Михаил Петриков.
— В лагере мне понравилось, потому что у нас была возможность узнать много новых впечатлений, больше узнать о физике, биологии – эти лекции недоступны в интернете, — поделилась Карина Новикова.
— Спасибо всем огромное. Лагерь был просто потрясающим! В нём было всё: заинтересованные, весёлые дети и очень умные и интересные преподаватели. Всех хочу ещё раз поблагодарить и, к сожалению, со многими попрощаться, — отзыв Ульяны Косовой.
Учителя и родители также поблагодарили организаторов за смену и возможность детям провести эти две недели с такой большой пользой.
К СЛОВУ
Воздействие малых доз радиации на семена давно уже определено и доказано как положительное. Оно основано на явлении гормезиса – усилении защитных свойств биологической клетки вследствие воздействия внешних стрессовых факторов, в данном случае, ионизирующего излучения. Но все зависит от типа излучения и конкретной дозы: в одних случаях можно увеличить всхожесть, усилить рост и в целом повлиять хорошо на урожайность, а в других – погубить растение.
Современное сельское хозяйство активно внедряет инновационные методы для повышения урожайности, устойчивости растений к болезням и неблагоприятным условиям. Один из таких методов — облучение семян различными типами ионизирующих излучений, что позволяет стимулировать рост растений и улучшать их генетические характеристики, такие как количество зерен в колосе и выход семян с общей биомассы, а также влияющие на такие морфологические показатели как масса 1000 зерен и одного колоса; выход сырья от общей массы растений по сравнению с контрольными значениями; увеличение высоты стебля.
Облучение семян может проводиться с помощью радиоактивных источников, а в последнее время и с помощью ускорителей электронов, которые генерируют направленные пучки заряженных частиц. В зависимости от дозы и типа излучения, процесс может вызывать:
— ускорение прорастания за счет стимуляции клеточных процессов;
— повышение устойчивости к засухе, болезням и вредителям;
— возможное индуцирование полезных генетических изменений (метод находится в процессе изучения).
К преимуществам радиационных технологий можно отнести:
— экологичность – в отличие от химической обработки облучение не оставляет вредных остатков;
— скорость и быстрота процесса облучения – обработка занимает минуты, тогда как та же химическая обработка семян требует значительно больше времени;
— эффективность – повышение всхожести и урожайности культур.
Метод может найти широкое применения в:
— зерноводстве (пшеница, кукуруза, соя, рис);
— овощеводстве (томаты, огурцы, картофель);
— лесном хозяйстве (ускоренное выращивание саженцев).
В России научными центрами, где проводится радиационная обработка семян, в том числе, с помощью ускорителей являются Объединённый институт ядерных исследований (Дубна), НИИ ядерной физики МГУ (Москва), Институт ядерной физики (Новосибирск) и ряд других.
Технология облучения семян на ускорителе открывает новые возможности для устойчивого земледелия. Дальнейшие исследования позволят оптимизировать дозы облучения и расширить список культур, реагирующих на этот метод. Насколько известно, данная технология не применяется во Владимирской области.
