Что изучают инфохимики? Можно ли стать ученым-исследователем еще в школе? Что такое неклассическое поступление в ИТМО и как к нему подготовиться, участвуя в конкурсах Академии талантов и «Сириуса»? Почему IT-химик ценится на рынке труда в разы больше, чем просто химик?
На эти вопросы ответит гость проекта «Твой наставник» Екатерина Скорб, доктор химических наук, руководитель и ведущий профессор Научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО.
— Екатерина Владимировна, что такое инфохимия?
— Инфохимия — фундаментальная область науки на стыке химии и ИТ. Она изучает, как на молекулярном уровне записывается, меняется и хранится информация. Как, например, можно запрограммировать молекулы на решение важных для человечества задач. Или как использовать ИИ, чтобы создать умные производства, материалы и композиты.
Инфохимиков интересует, как развивать то новое и интересное в информационных технологиях в то, что мы знаем и умеем — в химию. Как использовать современные треки, связанные с VR-образованием, и возможности вычислительных методов и как задействовать в своих исследованиях элементы гражданской науки. Это все мы.
— В интернете вашу науку часто трактуют как микс химии, биологии, программирования и даже робототехники. Но чего в ней все же больше?
— Больше, конечно, химии. Появление новых областей в химии — не редкость. В начале 20 века начали развиваться, к примеру, физические теории химии — и электрохимия, и коллоидная химия. А сегодня инфохимия собирает под своим зонтиком области на стыке IT — хемометрику, хемоинформатику, хемотронику, трибы.
Поскольку задач вокруг химии много, то выстраивается целая экосистема, в которой инфохимикам нужно за многим успеть. Например, за тем же чатом GPT или за другими технологиями искусственного интеллекта. А в инфохимии нет технологий. Мы сами их создаем и включаем для этого автоматизацию сбора данных и алгоритмы работ с мультимодальными данными.
— С какой целью?
— Чтобы с помощью исследований в смежных науках оперативно найти иные решения сложных научных задач. Подойти с другой, возможно, неожиданной стороны.
— То есть, не стоит удивляться появлению, скажем, инфоботаники и ее неожиданным открытиям?
— Подобные науки сегодня формируются, та же биоинформатика. Известен случай, когда ребята, отнюдь не биологи, никогда не бывавшие в лаборатории, но изучив всего 4 буквы в языке программирования и научившись работать с их анализом, изобрели робота-секвенатора для многопрофильного генетического анализа. Данная сфера сегодня аккумулирует множество IT-компетенций, а значит ей потребуется много новых специалистов, и совсем не обязательно биологов.
Междисциплинарность помогает школьникам и студентам с разными интересами найти себя в новых профессиях. А наша задача сделать инфохимию популярной, модной, высокооплачиваемой и передать ее в практическую плоскость.
— Известна ваша цитата в тему. «Можно любить химию, окончить бакалавриат престижного вуза и получать 40 тысяч. А можно еще и приобрести IT-компетенции, тогда ваша зарплата вырастет, минимум, до 100 тысяч». Действительно реально?
— Если молодой человек знает химию и у него еще есть компетенции в IT или смежных областях, то на рынке труда он будет более востребован, чем его коллега просто химик. Тут мамы и бабушки могут быть спокойны. Но каждый школьник или студент и их родители должны понимать — все непросто. Ребята из Центра инфохимии ИТМО, которые чего-то хотят добиться — им очень тяжело. Много работы, в том числе и над собой. Но большинство готово трудиться и, конечно, меня как руководителя Центра это вдохновляет.
— Трудно попасть к вам?
— Очень. Для того чтобы стать участником нашей экосистемы, ученику мало сдать ЕГЭ на высший балл. Нужен проект, который бы нас заинтересовал и имел перспективу научного исследования. И его нужно создать, проработать и получить экспертную оценку.
В ИТМО мы называем неклассическим поступлением в Университет, когда школьники участвуют в конкурсах научных разработок и, заняв призовое место, получают денежную премию, становятся нашими студентами и учатся на бюджетной основе. Это конкурсы интердисциплинарных проектов «ITMO. STARS» и «IChem Prize». Последний мы проводим уже третий год при поддержке Регионального центра выявления и поддержки одаренных детей «Академия талантов». В прошлом учебном году ребята представили около 40 работ — серьезных, обоснованных.
— Где школьники учатся проводить исследования?
— Есть учебные активности, которые мы развиваем с Академией талантов в течение года. Это и интенсивные профильные смены, и еженедельные занятия по программам дополнительного образования, где можно готовить свою работу.
Один из образовательных модулей длится 8 месяцев. Каждое воскресенье — кстати, своей единственный выходной! — ребята «тратят» на то, чтобы прийти в лабораторию Центра инфохимии и работать над своим научным проектом. Исследование потом можно представить на те конкурсы ИТМО, о которых мы говорили выше, или на всероссийский конкурс научно-технологических «Большие вызовы».
Россия сегодня находится в топе мировой инфохимии как науки, за последнее время в нашей стране построено много современных лабораторий. Мы — Центр инфохимии ИТМО и Академия талантов — понимаем, что вместе растим ребят для будущего. Университет в действующей коллаборации больше выступает в роли консультанта: с нас научная поддержка и глубина проекта. Академия помогает методически правильно выстраивать общение со школьниками, ведь наша основная аудитория — все-таки студенты и аспиранты.
— Какие темы интересуют старшеклассников?
— Обычно ребята меняют свои проекты в течение научной карьеры. Но кто-то остается в теме, которую выбрали еще в школьном возрасте. «Хотим заниматься лечением рака», «хотим делать огнеупорные материалы», «хотим делать батарейки», «а нас волнует экология»…
Дети намерены решать глобальные задачи, и перед ними нет ограничений. Перед ними Вселенная. Ее они просто хотят изучать и делать открытия, как бы пафосно не звучало, для всего человечества.
— А школа готова, что химия теперь еще и инфохимия тоже?
— В моей картине мира — все школьники знают об инфохимии. И общеобразовательная школа готова к междисциплинарному подходу — об этом свидетельствует ее учебная программа. У всех ребят есть проектная деятельность. Она более привычна для допобразования, но прочно начинает входить и в школу. Старшеклассник может делать очень-очень много прикладных вещей, получив ту самую вакцину фундаментальной науки на обычном уроке химии.
— Серьезность ваших намерений — продвигать, популяризировать инфохимию и объединять основных заинтересантов — подтверждает совместный с Академией талантов образовательный проект «Химия будущего». Расскажите, пожалуйста, о нем.
— В середине ноября стартует совместная программа «Химия будущего: профильное образование в контексте современной науки». Она включает в себя повышение квалификации для учителей химии и профильную программу для старшеклассников. Все будет проходить в течение нескольких дней в загородном центре «Зеркальный» (Ленинградская область). Вместе с директором Академии Ингрид Пильдес мы решили построить образовательный процесс таким образом, чтобы и педагоги, и школьники стали одной проектной командой. Все в традициях научной школы.
— Предполагается ли участие других университетов?
— Архитектура программы предусматривает подобное взаимодействие. Хотим познакомить педагогов и старшеклассников с современными направлениями развития химических наук, уделим большое внимание интердисциплинарным областям, дадим представление о лучших практиках ведущих вузов Санкт-Петербурга. Не только ИТМО, но и СПбГУ, Политеха, Алферовского университета. Высшую школу волнуют вполне конкретные вещи, которые помогают двигать науку в образование, в том числе.
— Вы намерены транслировать полученный опыт на предстоящем всероссийском съезде учителей и преподавателей химии?
— Это важный и необходимый элемент политики Центра инфохимии ИТМО — взаимодействовать, получать обратную связь, актуализировать образовательные треки. Все делается с одной целью — сформировать непрерывный научный маршрут для будущего российского ученого.
Сейчас мы готовимся к съезду учителей химии, который пройдет 26–27 ноября на площадке «Сириуса». Темы, что будут обсуждаться, актуальны. Роль химии в решении задач социально-экономического развития России, цифровые образовательные технологии в обучении химии, сетевое сотрудничество в педагогическом сообществе и взаимодействие с научными организациями и многое другие.
На съезде нам важно показать роль Центра инфохимии, как мы переносим новые научные разработки в образовательные стратегии по сбору больших данных, выбора модельных систем с прикладным значением, а также опыт работы с Академией талантов. Словом, мы в науке, и в образовании видим себя через науку.
— «Сириус», оценив эффективный опыт взаимодействия ИТМО с Академией талантов, пригласил вас весной 2023 года провести курс по инфохимии для одаренных школьников со всей России. Довольны результатом?
— Мы не ожидали, что появится такой огромный интерес к программе! Защита научных работ транслировалась в прямом эфире на канале «Сириуса» и были какие-то безумные просмотры! Уже после нас по рейтингам шли просмотры концерта и хоккейного матча.
— Вас это удивило?
— Такой интерес — да. И удивило количество желающих углубить свои знания. Мы одновременно набирали ребят на классическую химическую программу и на программу по инфохимии. Химики решали задачи, и инфохимики занимались вместе с ними. Но после занятий первые шли отдыхать, а наши бежали в лаборатории писать коды и много чего интересного делать в рамках своего проекта. Помните, выше мы говорили о том, что у инфохимиков много работы и им намного сложнее?..
И вот за месяц каждый создал уникальный проект — в области нефтехимии, пищевой промышленности, персонализированной медицины, искусственного интеллекта. Всего их было 26.
— Правда сами?
— Здесь не буду умалять роль менторов. Наши бакалавры, и магистранты, и аспиранты — научные мамы и папы ребят. И мы, профессорско-преподавательский состав, были активно вовлечены в процесс.
Отмечу, все проекты программы являлись действующими разработками ученых ИТМО. Ведь наивно думать, что школьник приходит и сам что-то делает. Он приходит, а дальше наша задача подобрать ему тему проекта, которой бы он загорелся. Без менторов — а чаще всего это именно молодые ученые! — ничего бы не получилось.
Вижу, как после такого научного сотрудничества связи между школьниками и их наставниками из нашего Центра развиваются дальше. Ребята помогают готовить менторам ревью и участвуют в создании оригинальных научных статей. Сами пишут статьи для известных научных журналов и публикуются. Мы счастливы, что именно так все и происходит.
— Интересно, что талантливые школьники Санкт-Петербурга станут полноправными участниками предстоящего III Конгресса молодых ученых в «Сириусе». Какова, на ваш взгляд, цель ключевого мероприятия Десятилетия науки и технологий в России, объявленного Владимиром Путиным в 2022 году?
— Центральная тема Конгресса — «Пространство возможностей и развития». И действительно участники события смогут встретиться с яркими лидерами отечественной науки и представителями ведущих индустриальных компаний, пообщаться с такими же молодыми учеными, победителями конкурсов и обладателями научных грантов, побывать в лабораториях Университета «Сириуса». В событии мирового масштаба будут участвовать около 4 тысяч человек.
— Просто супервозможность для тех, кто начинает свой путь в науке!
— А для школьников и студентов, учитывая их уникальную способность самообразовываться в сфере IT — особенно. Им точно будет, что обсудить. Меня вдохновляют способности современного поколения. Я вижу, как за ограниченный промежуток времени молодые люди с помощью IT находят новые решения для проблем, которые по научной традиции требуют годы и десятилетий исследований.
— Педагоги и преподаватели, работающие с одаренными школьниками и студентами, рассказывают: им постоянно нужно соответствовать высоким запросам будущих ученых. У многих это вызывает тревогу. Для вас актуален данный триггер?
— Ученый всю жизнь учится, а иначе вы не ученый. К ребятам, что попадают в нашу экосистему, я отношусь как к коллегам. Они для меня не ученики, а я не наставник. Вместе мы решаем научную задачу: у меня могут быть гипотезы, у них идеи.
Мне точно будет что делать, несмотря на стремительное развитие IT-технологий. Это постановка научной задачи. А глобальных задач в инфохимии, которых нужно решить человечеству — миллион.
Беседовала Елена Глазунова
