Šestice studentů jede na Intel ISEF, „olympiádu“ vědeckých talentů

Monitor životních funkcí velikosti náramkových hodinek, organické články pro fotovoltaiku nebo vývoj léčivých preparátů proti HIV či defektům, jako je diabetická noha. Tak vypadají některé z projektů, jejichž vysoká vědecká úroveň vynesla jejich autory mezi finalisty nejprestižnější světové soutěže v oboru vědy a techniky – Intel ISEF 2014. Letošní „olympiáda“ středoškolských vědeckých talentů proběhne v Los Angeles v týdnu od 12. května a šest českých studentů je připraveno bojovat o nejcennější kovy.

Co nejvíce vylepšit prezentaci svého projektu, zapracovat na mluvené angličtině, zabalit a vyrazit směr Los Angeles, Kalifornie. Takový program má po následující dva týdny před sebou šest studentů, zpravidla z maturitních ročníků, kteří obstáli v sítu národních vědeckých soutěží AMAVET a SOČ (Středoškolská odborná činnost) a probojovali se společně s dalšími více než 1600 středoškoláky do letošního finále největší vědecké soutěže v oboru vědy a techniky – Intel ISEF 2014. V americké metropoli budou od pondělí 12. května jejich projekty v nejtvrdší možné konkurenci účastníků hodnotit elitní porotci, nezřídka nositelé Nobelových cen. V pátek 16. května budou vyhlášeni vítězové v sedmnácti vědeckých kategoriích včetně absolutního vítěze.

„Intel ISEF je pro každého středoškolského studenta s vědeckými ambicemi absolutní vrchol. Do více než 550 národních a regionálních soutěží se ve více než 70 zemích světa zapojuje přes sedm milionů studentů, z nichž vzejde skutečná špička vědeckých talentů. Pokud dotyčný projekt uspěje, může jeho autor (a navíc i jeho škola) získat zajímavou finanční prémii z celkového objemu cen přesahujících v přepočtu 80 milionů korun,“ říká Pavel Kubů, manažer pro vzdělávání ze společnosti Intel, který je za Intel ISEF odpovědný. Soutěž, která je považována za „olympiádu vědeckých talentů“, od roku 1950 organizuje Společnost pro vědu a společnost, od roku 1997 probíhá s podporou společnosti Intel.

Loni si nejcennější trofej Gordona Moorea honorovanou 75 tisíci dolarů odvezl do Rumunska teenager Ionut Budisteanu, jenž byl oceněn na využití umělé inteligence k vytvoření modelu nízkonákladového automobilu, který je schopen sám sebe řídit. Ani čeští studenti nepřišli zkrátka: Michaela Krákorová z brněnského gymnázia v Řečkovicích skončila třetí v kategorii anorganické chemie a Marek Novák z budějovického Gymnázia Jírovcova získal druhé místo v kategorii elektrické a mechanické inženýrství.

České vědecké talenty se představují…

Právě Marek Novák bude mít šanci svoje loňské výjimečné umístění ještě vylepšit: nominoval se na Intel ISEF podruhé, což se doposud nikomu z českých studentů nepodařilo. Porotě pod názvem ARTEMIS představí vylepšený model svého zařízení schopného sledovat zdravotní stav jednotlivců i skupin od novorozenců až po seniory. „Oproti minulému roku, kde jsem soutěžil s osobním monitorem vitálních funkcí velikosti menší krabičky, došlo k velkému pokroku – zařízení pro sběr a analýzu dat má velikost větších náramkových hodinek a komunikuje bezdrátově s nepřeberným počtem nepatrných senzorů, které uživatel nosí na těle, od EKG, měření saturace krve a akcelerometru pro snímání pohybu až po měření okolního tlaku vzduchu a GPS lokalizaci,“ shrnuje Marek Novák posun ve svém projektu. Univerzální přístroj, který je na rozdíl od stávajících holterů či zařízení nositelné elektroniky, cenově dostupný a současně mnohem pohodlnější, umožňuje okamžitou analýzu a v případě nestandardní situace varuje uživatele, lékaře či rodinného příslušníka. Marek Novák, aktuálně student Fakulty elektrotechniky pražské ČVUT, vidí největší přínos svého projektu v návrhu, praktické realizaci a ověření funkčnosti konceptu, který co do rozsahu a univerzálnosti nemá ve světě podle dostupných informací srovnání. ARTEMIS lze přizpůsobovat jednotlivým skupinám pacientů, jiné moduly a senzory využijí kardiaci, jiní alzheimerici, monitorovat lze jeho prostřednictvím i skupinově například na novorozeneckých odděleních či v domovech důchodců.

O přízeň poroty se bude z České republiky dále ucházet Aranka Hrušková z pražského Gymnázia Christiana Dopplera. V práci s názvem Řetězové zlomky kvadratických iracionalit se zabývala některými, pro laika těžko uchopitelnými vlastnostmi řetězových zlomků. Ty jsou dnes hojně využívány v počítačové aritmetice, protože práce s nimi často umožňuje větší přesnost a někdy i rychlost, než je tomu při práci s desetinnou reprezentací. „Moje práce rozšířila dosavadní poznatky o periodách řetězových zlomků iracionálních čísel. Je to spíš velký krok pro člověka a malý pro lidstvo, ale i taková mravenčí práce se někdy hodí,“ komentovala přínos svého projektu jeho autorka, studentka maturitního ročníku. Matematičtí experti již tak neutrální slova nevolí, její projekt byl vzhledem ke své vysoké úrovni přijat s ohromením již při národním finále AMAVET a o mnohém svědčí, že Aranka Hrušková si může v tuto chvíli být jista přijetím na prestižní americkou univerzitu MIT. Ve hře je ještě stále Cambridge, ale tam se výsledek dozví až v srpnu.

Vybranými materiály – polovodičovými plasty-, které lze použít pro výrobu organických solárních článků, se ve svém projektu zabýval Michael Bátrla z Gymnázia T. G. Masaryka v Zastávce u Brna. Oproti klasickým křemíkovým článkům mají svoje speciální výhody – dají se přizpůsobit do velkého množství tvarů a velikostí, jsou ekologicky šetrné, mají nízkou výrobní cenu i technologickou náročnost. Lze je například i tisknout. V současné době se takovéto materiály používají např. pro tištěnou elektroniku, dobíjení notebooku díky speciální tkanině na brašnách, na solární žaluzie, různé architektonické prvky (umělé stromy vyrábějící energii, kryty ohýbaných střech autobusových zastávek) apod. „Mým cílem bylo několik takových materiálů vybrat, vyrobit z nich solární články a vybrat jejich nejlepší možné kombinace,“ říká Michael Bátrla, který si u svého projektu cení, že se mu podařilo vytvořit jedny z nejlepších článků v České republice a ukázat, že v této oblasti doháníme specializované laboratoře a průmyslové společnosti. Organickou fotovoltaiku považuje za ohromně zajímavý obor, ve kterém vidí svou budoucnost.

K vývoji nových léčiv pro hojení ran budou sloužit poznatky z práce Václava Kotyzy. Jeho projekt vznikající ve spolupráci se společností Contipro v Dolní Dobrouči zkoumal bakteriální enzym, hyaluronidázu, který dokáže rozkládat kyselinu hyaluronovou, jednu ze základních složek naší kůže. Působením enzymu vznikají defekty na naší kožní tkáni, např. diabetická noha. „Zjišťuji aktivitu toho enzymu, tedy jak velkou destrukci způsobí za určitých fyziologických podmínek. Dále s tímto enzymem provádím experimenty i na molekulární úrovni, které pomáhají pochopit tuto problematiku,“ vysvětluje student Letohradského soukromého gymnázia, před nímž ještě nikdo nic takového neprovedl. Výstupy z jeho projektu poslouží pro práci dalších mikrobiologů a vědců. Václav Kotyza, který chce studovat medicínu na některé z fakult Univerzity Karlovy, uspěl již na světové soutěži The Beijing Youth Science Creation Competition, kde na přelomu března a dubna ve své kategorii obsadil první místo.

Na stejné soutěži v Číně obdobně exceloval rovněž Robin Kryštůfek z pražského Gymnázia Na Vítězné pláni. „V rámci svého projektu jsem připravoval a navrhoval látky na bázi boru sloužící k zastavení množení viru HIV uvnitř napadené buňky,“ popisuje Robin Kryštůfek. „Účast v soutěži mi rozšířila obzory, mohl jsem získat zkušenosti hned ze dvou odborných pracovišť Akademie věd ČR – Ústavu anorganické chemie a Ústavu organické chemie a biochemie.“ Účinnost jím připravených inhibitorů je velmi stálá a oba vědecké ústavy výsledky jeho práce využijí při dalším vývoji léků proti HIV. Autor nadějného projektu plánuje studium na Přírodovědecké fakultě UK, obor biochemie.

Do oblasti solitonových vln zavítal projekt Jana Mazáče z opavského Mendelova gymnázia. Projekt s názvem Model solitonových vln nejprve zmapoval historii jejich výzkumu a následně vytvořil jednoduchou pomůcku, která tyto vlny, běžné jak v přírodě (vlny ve vodních kanálech), tak i v běžném životě (např. mexická vlna), srozumitelně představuje. „Mým hlavním tvůrčím přínosem je nalezení možností uplatnění a sestavení souboru experimentů a návrhů, jak by toto zařízení mohlo být použito ve škole, například ve školní výuce fyziky a částečně i matematiky,“ říká Jan Mazáč, který se chystá studovat České vysoké učení technické, fakultu jadernou a fyzikálně inženýrskou.

Šestice finalistů z ČR v čase zbývajícím před odletem do Los Angeles dolaďuje své prezentace včetně velkoformátových posterů. V kontaktu s porotou bude také záležet na jejich angličtině, na které intenzivně pracují. Čeká je finále, které může hodně napovědět o jejich vědecké budoucnosti, všichni do něho jdou s očekáváním a pokorou, těší se na setkání s nobelisty a na možnost výměny kontaktů na vědce a vrstevníky.

Více o finále Intel ISEF 2014, oceněních, české účasti a projektech českých studentů najdete v přiloženém dokumentu Intel ISEF 2014 fact sheet.