Как я бесплатно съездил на Север­ный полюс в экспе­дицию, где учил детей химии в VR

Герой этого материала изучает химию на стыке с ИТ.

В 2024 году он выиграл конкурс на Всемирном фестивале молодежи в Сириусе и отправился на Северный полюс в экспедицию на ледоколе. Там он знакомил детей с химическими опытами в VR, впервые увидел настоящие айсберги и даже искупался в Северном Ледовитом океане. Он рассказал, как помогает школьникам полюбить науку и какие возможности для молодых химиков есть в России.

Я родился и вырос в Санкт-Петербурге. Вплоть до девятого класса не думал, что погружусь в химию. Планировал сдавать ЕГЭ по английскому и обществознанию, чтобы заниматься международной политикой. Но потом задал себе вопрос: что мне нравится и что у меня получается? Вспомнил о химии, которая всегда шла хорошо.

Моя учительница Елена Олеговна Соломатина влюбляла в науку, показывала, как химия работает в обычной жизни: например, каким образом вещества меняют свойства при нагревании, почему мы чувствуем разные эмоции. Это меня увлекало.

От другой учительницы, Алины Сергеевны Тепляковой, тоже химика по образованию, я узнал о возможностях в родном Петербурге для талантливых ребят, желающих погрузиться в науку. В 10 классе она предложила поучаствовать в смене «Инфохимия» от Научно-образовательного центра инфохимии ИТМО и «Академии талантов»  . На интенсиве в течение недели школьники ведут научные проекты, учатся выступать на публике. Все бесплатно: участников обеспечивают жильем и питанием.

Я решил подать заявку — отправил аттестат с отличием, сертификаты о сдаче международных экзаменов по английскому языку и мотивационное письмо, в котором написал, что хочу лучше понять науку. К тому же мне хотелось представить, чем буду заниматься в будущем, если стану химиком. Быстро получил ответ, что прошел отбор.

Смена проходила осенью, во время учебы в школе. На ней я со своей научной руководительницей Варварой Сергеевной Алабушевой начал исследовать серебряные наночастицы и учился получать их на поверхности. Тогда я мало знал о научных химических проектах и выбрал тему, которая казалась наиболее понятной. Как я выяснил позже, в студенчестве, эти частицы помогают определять вещества в малых концентрациях, считывают «отпечатки пальцев» сложных молекул.

За смену я словно побывал в другом мире — раньше сталкивался лишь со школьными опытами, которые не передавали атмосферу в реальной лаборатории.

Научная руководительница предложила мне продолжить изучать серебряные наночастицы и поучаствовать в программе «Сириус-лето», которую она курировала. Там школьники и студенты проводят исследования и в сотрудничестве с крупными компаниями и предприятиями решают реальные задачи — например, как повысить энергоэффективность на производстве. Работа над проектами длится с ноября по конец апреля, затем участники презентуют решения.

Я не хотел расставаться с наукой и с радостью подключился. Программа «Сириус-лето» проходила в ИТМО каждое воскресенье, и за это время я узнал много нового: освоил профильные компьютерные программы вроде Matlab, ImageJ — они помогают анализировать количество молекул, их размеры, площадь. Еще я поработал с настоящим оборудованием — например, атомно-силовым микроскопом, который позволяет увидеть поверхность в 3D, и дифрактометром — для изучения кристаллической структуры вещества.

Кроме этого я продолжал пробовать себя в разных научно-технических конкурсах. Поучаствовал в «Открытых чтениях „У Крюкова канала“», где школьники проводят исследования и презентуют их, а также в конференции «Наука настоящего и будущего» от Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета. Конкурсы научили меня выступать и справляться со стрессом на публике.

В том же 10 классе поучаствовал в «Большой перемене»  , о которой узнал от друзей. В этом конкурсе школьники выбирают одно из 12 направлений — например, «Создавай будущее», «Сохраняй природу» или «Делай добро» — и решают задачи от крупных компаний, таких как «Росатом», Сбер.

Я работал с кейсом о том, как облегчить работу врачей при диагностике рака. Предложил модель обучения нейросети, которая бы помогала распознавать опухоли на снимках.

По результатам конкурса я набрал хорошие баллы, но мне не хватило всего 10 из 1000 до победы. С ними я мог бы выиграть главный приз — поездку в молодежную экспедицию «Ледокол знаний» в Арктику от «Росатома». Я загорелся желанием отправиться туда и решил бороться за это в следующих конкурсах.

К концу 11 класса я уже второй год занимался наукой и с этими знаниями в 2023 году поступил в ИТМО на программу «Инфохимия». На ней изучаю химию на стыке с информационными технологиями, биологией, математикой и робототехникой.

В вузе я продолжил исследовать и создавать подложки с наночастицами серебра для анализа веществ в малых концентрациях. Сейчас научная статья по мотивам моей работы — на рецензировании в высокорейтинговом международном журнале по физической химии.

С этим проектом я выиграл 1 000 000 ₽ в студенческом конкурсе «Твой ход». После этого меня, как победителя, пригласили на Всемирный фестиваль молодежи — 2024 в «Сириусе». В нем участвовало 20 тысяч человек и каждый мог заниматься тем, что по душе: кто-то гулял по арт-объектам, кто-то учился управлять роботами.

«Росатом» запустил на фестивале конкурс, чтобы снова отобрать желающих на «Ледокол знаний» — на этот раз в качестве экспертов. Выигравшие молодые ученые могли чему-то учить школьников — основных участников экспедиции в Арктику: читать лекции, например по ИТ и биологии, проводить эксперименты и мастер-классы. Я полностью сосредоточился на этом отборе.

Первый этап простой: в онлайн-заявке нужно было рассказать о себе и своей мотивации — я хотел познакомить ребят с химией. Эту стадию прошли две тысячи человек.

На следующем, очном этапе мы в группах с другими участниками решали задачи, например по физике и истории, в формате квиза. Лучшие команды проходили дальше — перед генеральным директором «Росатома» презентовали проекты, которые будут полезны в экспедиции.

Я показал то, что мы с коллегами сделали в центре инфохимии Университета ИТМО, — лабораторную работу, перенесенную в VR. В ней полностью повторен процесс создания учеными моделей костей из гидроксиапатита — минерала, формирующего костную ткань. На таких образцах можно изучать рост костей в необычных условиях, например при пониженной гравитации в космосе. VR — классный способ показать, как устроена работа в химической лаборатории, и привлечь в науку талантливых школьников.

По итогам этапа организаторы отобрали 14 человек из разных стран: России, Беларуси, Бангладеша, Камеруна, Туниса — среди них оказался и я. В основном экспертами стали кандидаты наук. Я же в свои 19 лет был самым молодым участником.

Всего в экспедиции участвовало 60 талантливых школьников из России, Китая, Армении и других стран, больше 20 экспертов и организаторы. Все мы выиграли «путевку» на Северный полюс, которая иначе обошлась бы нам примерно в 3,5 млн рублей.

Перед экспедицией всем прислали список с рекомендациями, что взять с собой. В основном это были теплые вещи: утепленные носки, термобелье. Еще взял 10 VR-гарнитур для мастер-класса.

За две недели до отправления я и другие эксперты подготовили презентации на русском — на борту был организован синхронный перевод. Организаторы выслали шаблоны, а затем провели репетиции, чтобы наши выступления были максимально профессиональными.

Экспедиция проходила в августе 2024 года и длилась 10 дней. Сперва я добрался из Санкт-Петербурга в Мурманск, а оттуда со всеми на автобусе поехал в порт к ледоколу — дорога была бесплатной.

В Мурманске нам выдали экипировку с символикой: футболки, жилетки, пуховики, шапки и перчатки. На корабле разместили по два человека в каюте.

Кормили нас хорошо: четыре раза в день по системе шведского стола. В меню были блюда из стран, откуда прибыли участники экспедиции. Один раз ближе к концу экспедиции нам прямо на палубе устроили барбекю — мы ужинали с красивыми видами недалеко от Земли Франца-Иосифа  , мимо которой прошли на обратном пути.

Каждый день на ледоколе был посвящен отдельной теме современной науки: эксперты читали лекции об атомной энергетике, экологии, нефтяной отрасли.

Я хотел показать ребятам, что делают химики в лабораториях, и дать им похожий опыт. Ежедневно я приглашал 5—10 новых участников на интерактивную лабораторную работу. В цифровом пространстве они взвешивали реактивы на весах, переливали их в пробирки, пользовались центрифугой и сушильным шкафом. Это было похоже на реальную работу с химическими веществами, только абсолютно безопасную.

Дети говорили, что связывали VR лишь с играми и развлечениями. А здесь мне и моим коллегам в ИТМО удалось применить эту технологию для обучения. Участникам понравилось.

Еще я рассказывал, с каким оборудованием работаю, о чем готовлю с коллегами первую научную публикацию, в каких олимпиадах и конкурсах участвовал и что они дали. Помимо своих лекций и мастер-классов иногда помогал организаторам — например, подготовить пространство для лекции, настроить оборудование.

Много эмоций в экспедиции приносили не только занятия наукой, но и само путешествие. Мы видели айсберги и птичий базар — так называют массовые колониальные гнездовья морских птиц. По пути встречали кайр  , чаек, песцов, моржей, китов и косаток. Еще устраивали творческие вечера — например, школьники ставили сценки и собрали самый северный в России оркестр.

На пятый день экспедиции мы достигли Северного полюса и высадились на вершине Земли, которая находится на 90° северной широты. Участники установили флаги родных государств и прикрепили таблички с указанием расстояния до своих городов, школ и университетов.

Я даже рискнул искупаться в Северном Ледовитом океане, хотя температура воды на тот момент была около нуля. Гидрокостюма на мне не было — ко мне привязали трос, чтобы вытащить при необходимости.

По традиции членов экипажа я «отдал дань кораблю»: доплыл от берега до ледокола и обратно. Мерзнуть я на самом деле не люблю, но такой шанс представляется раз в жизни, и я решил не упустить его. Как мне напомнил один из участников экспедиции: «Лучше сделать что-то и пожалеть, чем не сделать и жалеть об этом всю жизнь».

На «Ледоколе знаний» я не только получил опыт, но и познакомился с выдающимися людьми. Среди них — химик Артем Оганов, который создал программу USPEX для предсказания кристаллических структур на основе химического состава материала. Сейчас ею пользуются тысячи химиков по всему миру.

Экспедиция принесла мне и новое сотрудничество. Делегация из Беларуси пригласила меня на крупный городской фестиваль науки в Минске «Наука 0+» 7 сентября — ежегодно на него приезжает больше 20 000 человек. Я участвовал в нем вместе с коллегой из ИТМО Анной Стариковой. Там мы организовали свой стенд и также предлагали школьникам VR-очки, чтобы провести лабораторную работу и дать им почувствовать себя учеными.

Сейчас я планирую создать VR-приложение, чтобы коллеги тренировались работать со сложным оборудованием — атомно-силовым микроскопом — в виртуальной реальности. Обычно это обучение крайне трудоемкое, поскольку прибор чувствительный: даже небольшие ошибки могут повредить его или образец. Надеюсь, мой проект поможет решить эту проблему.

Я уже начал копить деньги, чтобы реализовать свою идею. В этом сильно помогают победы в конкурсах. Например, в 2024 году я выиграл 1 000 000 ₽ в программе «Студенческий стартап» с проектом об атомно-силовом микроскопе. Еще победил в конкурсе «Большая перемена» и получил 1 000 000 ₽ за успешное решение кейсов. Эти деньги я не трачу, а откладываю на свое дело.

Сложно сказать, как повернется жизнь, но я хочу стать похожим на ученых и предпринимателей, которых встретил на корабле. В будущем вижу себя руководителем научной группы или стартапа — человеком, который помогает команде развиваться и создает технологический проект, полезный и для индустрии, и в целом для человечества.