Клонирование и генная инженерия
«Кванториум» состоит из специализированных лабораторий-«квантумов». Первая дверь ведет в биоквантум.
Здесь старшеклассник Иван Кукушкин из Собинки клонирует топинамбур. В руках у него пинцет и пробирка с жидкостью.
- Сейчас мы производим посадку почек на стерильную среду. Пойдет ускоренное размножение. В зародыше растения начнет развиваться меристемальная ткань. Мы разрежем ее на порции. Таким образом из одного семени можно будет вырастить больше тысячи растений. Так мы опробуем технологию микроклонального размножения. Она используется, если надо размножить очень редкое или даже вымершее растение, - объясняет суть своего опыта молодой человек.
Микроскопы в лаборатории настолько мощные, что позволяют проводить опыты даже в области генной инженерии. Преподавателей пригласили из ВНИИЗЖ и ВлГУ.
Виртуальные миры
Дверь напротив ‑ лаборатория виртуальной и дополненной реальности. Тут изучают и создают воображаемые миры. Все, наверное, слышали о виртуальных тренажерах для летчиков? Так вот, здесь школьники учатся создавать подобные симуляторы. Их используют при обучении врачей, военных, космонавтов, железнодорожников. Дизайнеры с помощью таких программ «примеряют» свои макеты. Надел очки - и оказался в собственноручно нарисованной комнате. Можешь проверить, удобно ли расставлена мебель, например.
Есть программы, которые помогают перемещаться во времени. Так, школьники могут побывать на экскурсии внутри египетских пирамид или в средневековом Владимире.
Девятиклассник из 31-й школы областного центра Ваня Лазутин уже имеет начальные навыки создания подобных программ. Нет, этому и сейчас не учат в школе на уроках информатики. Парнишка добыл знания, просматривая видеоуроки программирования в Интернете. Это в то время, когда иные его сверстники бездарно тратили время в соцсетях. В «Кванториум» Иван пришел реализовать свои знания, а для этого требуется специальное оборудование.
- Таких очков виртуальной и дополненной реальности больше нет во Владимире. Это версии для разработчиков приложений для самих очков, - утверждает юный программист.
Иван с другом мечтали написать игру для сражения мечами в виртуальной реальности, но мальчишкам посоветовали для начала выбрать задачу попроще.
Робот пожмет руку
За следующей дверью ‑ самый многолюдный робоквантум. Здесь вместе занимаются детишки от мала до велика. Первоклассники собирают лего-роботов. А девятиклассник из владимирской школы № 8 Вадим Ксенофонтов дорабатывает роборуку. Это модель человеческой руки, которая даже может служить в качестве протеза. Пластмассовые фаланги пальцев Вадим распечатал тут же на 3D-принтере. Электронную начинку тоже сам спаял и собрал. Роборука умеет сгибать пальцы, захватывать и переносить предметы.
- Завтра левую буду печатать, - говорит юный инженер. ‑ А следующий этап ‑ программирование. У нас есть приемник, который на голову надевается. Он считывает импульсы головного мозга и передает на руку. А мы в программе прописываем, что рука должна делать, если у человека возник тот или иной образ.
В помощь роботостроителям ‑ лаборатория промышленного дизайна и хай-тек-цех с современными станками.
- Ребята должны пройти путь от создания эскиза на бумаге через компьютерную модель к прототипу изделия, который изготавливается на 3D-принтерах. Такую деталь уже можно подержать в руках, посмотреть, соответствует ли она заданным требованиям. А дальше для более серьезных проектов мы можем изготовить что-то уже «в железе». Есть токарные и фрезерные станки с ЧПУ, станок лазерной резки. Есть небольшая электролаборатория, - показывает богатства «Кванториума» его директор Валентин Пономарев.
Минуем зону отдыха с книжными полками и диванами. Она кванторианами в данный момент используется не по назначению. Группа мальчуганов тестирует тут свежесобранного робота.
За дверью в конце коридора ‑ аэроквантум. Здесь собирают летательные аппараты. От простеньких фанерных коптеров до беспилотных самолетов и летающих роботов со сложной начинкой и задачами. Испытания проходят в зале по соседству. Он служит полигоном не только для летающей техники. Эта площадка недавно приняла областной «Робофест».
Как это работает?
Самое приятное, что доступ ко всем этим техническим новинкам теоретически есть у любого ребенка нашей области. Занятия бесплатные. Заявки принимаются на сайте «Кванториума». Зачисляются дети в порядке очереди. Преимущество отдается ребятам из районов, особенно если муниципалитеты организовали подвоз детей.
Обучение длится три месяца. За это время ребенок проходит общеобразовательную программу по выбранному направлению. Если он демонстрирует выдающиеся успехи, его переводят в проектную группу, которая продолжает занятия на базе «Кванториума», реализуя уже более сложный коллективный проект под руководством наставника.
Задач у «Кванториума» две. Первая ‑ это введение в инженерную специальность и профориентация для как можно более широкого круга школьников. А вторая ‑ это выявление талантливых ребят и углубленная работа с ними.
Вот, например, Дима Калинин. Он заканчивает владимирскую школу № 2 в этом году. ЕГЭ еще впереди, а юношу среди своих студентов уже сейчас мечтают видеть сразу несколько передовых вузов страны, включая «Иннополис». Это потому, что Дима благодаря занятиям в «Кванториуме» выиграл престижный конкурс научных работ.
- Я занимаюсь проектом, который веду с осени 2015 года. Это сервис по мониторингу качества воздуха. Начиналось все как небольшое практическое задание по химии. Мы с учителем измеряли содержание углекислого газа в воздухе с помощью реагентов. Но потом я решил развить эту тему и собирать расширенную статистику о качестве воздуха в городе. Для этого разработал автономные базовые станции, которые можно размещать в разных районах города, и клиент-серверное приложение, которое позволяет в удобном формате цветовых пятен на карте различать уровень загрязнения воздуха от зеленого до биологически опасного красного. Основные проблемы у меня были связаны с отсутствием материальной базы. Не было необходимых датчиков и оборудования для сборки станции. А в робоквантуме как раз есть специализированное оборудование и возможность закупить элементы для станции.
Каждые три месяца в течение учебного года «Кванториум» будет набирать по 350 детей. Сейчас принимают тех, кто подавал заявки осенью. Бюджетное финансирование технопарка, а значит, и бесплатное обучение, гарантировано до 2019 года.
Летняя научная школа будет коммерческой. Зарабатывать технопарк планирует и на заказах от предприятий.
- Мы можем заниматься разработкой прототипов. Планируем заключать соглашения с предприятиями на автоматизацию отдельных участков производства с помощью манипуляторов и сдавать их как готовые решения. У нас в стране автоматизация производства сильно хромает. Нет инженеров, способных даже просто настроить робота на выполнение каких-то автоматических действий. А у нас есть двурукий коллаборативный манипулятор, созданный специально для совместной работы с человеком. Он в России пока один такой. И мы можем смоделировать его использование в реальных условиях производства, - говорит Валентин Пономарев.
В перспективе «Кванториум» планирует расширяться. Уже сейчас создаются опорные площадки в Муроме, Гусь-Хрустальном. Успешно работает филиал технопарка в Коврове. В будущем подобные классы должны появиться в школах. Со временем на площадях «Кванториума» останутся работать проектные группы, а азы технических специальностей дети смогут получать по месту жительства.
- Все отлично понимают, что инженерную школу в России нужно возрождать. Мы ее утратили, и поэтому имеем не очень хорошего качества автомобили, электронику и все, за исключением продукции военной отрасли. В то же время американцы перекупают у нас специалистов. Это говорит о том, что кадровый потенциал у нас высокий, но отсутствие цепочки от школы до производства не позволяет нам создавать что-то дельное. «Кванториум» - это способ вывести экономику России на принципиально новый уровень, - убежден директор технопарка Валентин Пономарев, у которого глаза горят не меньше, чем у юных кванториан.