Česká škola: Na „olympiádu“ vědeckých talentů Intel ISEF 2015 míří pět českých středoškoláků

Výzkum a vývoj nových protinádorových léčiv, testování elektronických stabilizačních systémů automobilu, anebo studium chování cholesterolu v buněčných membránách. To jsou některé z projektů, které budou reprezentovat Českou republiku na nejprestižnější světové soutěži v oboru vědy a techniky – Intel ISEF 2015. Letošní finále proběhne v týdnu od 10. května v americkém Pittsburghu za účasti pěti českých středoškoláků, kteří budou podobně jako v uplynulých ročnících aspirovat na nejvyšší ocenění.

Výkvět mladých českých vědců, nadějných studentů středních škol, se připravuje na finále celosvětové soutěže Intel ISEF v americkém Pittsburghu. V tvrdé konkurenci více než 1700 studentů na ně čeká obhajoba vlastních vědeckých projektů, s nimiž uspěli v sítu národních vědeckých soutěží AMAVET a SOČ (Středoškolská odborná činnost). Prezentaci pěti českých středoškoláků bude posuzovat mezinárodní porota za účasti 1200 špičkových vědců včetně několika nositelů Nobelových cen.

„V oblasti středoškolského vědeckého bádání není vyšší meta než dostat se na Intel ISEF. Už samotnou účast lze považovat za obrovský úspěch: 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. Na autory vítězných projektů a jejich školy nečekají jen finanční prémie v souhrnu přesahující částku 125 milionů korun, ale úspěch na Intel ISEF také otevírá dveře ke studiu na těch nejprestižnějších amerických univerzitách,“ 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.

Vítězové sedmnácti kategorií budou vyhlášeni v pátek 15. května včetně absolutního vítěze, který získá nejcennější trofej Gordona Moorea honorovanou 75 tisíci dolarů. České talenty se v konkurenci nejchytřejších mozků své generace loni rozhodně neztratili a při slavnostním dekorování v Los Angeles hned tři ze šesti projektů středoškolské vědecké elity z Česka získaly stříbro: Aranka Hrušková z pražského Gymnázia Christiana Dopplera, Marek Novák z Gymnázia Jírovcova v Českých Budějovicích a Robin Kryštůfek z pražského Gymnázia Na Vítězné pláni. Marek Novák a Robin Kryštůfek navíc za své projekty získali další mimořádná ocenění.

Léčba rakoviny, podhoubí klanolístky, cholesterol, stabilizační systémy auta a software pro Android - české vědecké talenty se představují…

Jak s pomocí podhoubí odstraňovat toxickou měď, zkoumal vědecký projekt středoškoláka Ondřeje Hubálka. Student Letohradského soukromého gymnázia se s podporou společnosti Contipro ve svém soustředil na výzkum těžkých kovů rozpuštěných ve vodě. „Zkoumal jsem, jakým způsobem by bylo možné použít odpad z biotechnologické výroby pro odstraňování těchto látek z pitné vody, konkrétně odstranění iontů mědi pomocí podhoubí klanolístky obecné procesem zvaným biosorpce. Dalším cílem bylo přijít na to, jak by bylo možné tuto schopnost co nejvíce zvýšit, aby byla sorpce iontů maximálně účinná,“ říká Ondřej Hubálek, jehož cílem bylo rovněž ověřit, nakolik by šly nově získané poznatky využít v reálném životě. Měď si vybral proto, poněvadž se řadí mezi těžké kovy, mezi něž patří například i rtuť, olovo, kadmium či arsen. „Všechny tyto prvky působí toxicky na lidský organismus a jejich dlouhodobé požívání může mít za následek vážné nemoci, v některých případech i smrt. Je tedy velice důležité, abychom v co největší míře zabránili kontaktu s těžkými kovy, které se vyskytují především ve vodě, v potravinách a ve vzduchu,“ doplňuje student z maturitního ročníku, jehož vysněným cílem je dostat se na medicínu.

O přízeň poroty se dále bude ucházet Michaela Kajšová z Gymnázia Zlín - Lesní čtvrť. Jejím objektem zájmu je cholesterol a jeho chování v buněčných membránách. „Aniž bych byla počítačový nadšenec, narazila jsem asi před dvěma roky na počítačovou chemii, relativně mladý obor, který mě naprosto okouzlil. Ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Palackého v Olomouci jsem se díky projektu Badatel dostala ke zkoumání buněčných membrán, což jsou tenké vrstvy na povrchu buněk mající jedinečné vlastnosti. Jejich úkolem je udržovat buňku vcelku, zprostředkovávat komunikaci s okolím, propouštět do buněk živiny a zplodiny metabolismu naopak z buněk odstraňovat.“ Studium buněčných membrán si Michaelu získalo natolik, že ačkoli její projekt spadá do oblasti chemie, chce se věnovat studiu medicíny, kam se také hlásí.

Ke zdraví má rovněž blízko projekt Tran Thi Thu Giang, jež je v současnosti studentkou Prvního českého gymnázia v Karlových Varech. Vědecká kariéra budoucí studentky farmacie směřuje do oblasti vývoje a testování léků. Sama již svým dílem přispěla k hledání léku na rakovinu, který by byl méně toxické pro lidský organismus, současně ale neztrácely účinek ani při léčbě rezistentních nádorů. „Ve svém projektu jsem se zabývala deriváty ferrocenu a titanocenu jako potenciálními protinádorovými léčivy. Zaměřila jsem se na dvě nově syntetizované sloučeniny a studovala účinek a mechanismus působení těchto látek na buňky karcinomu vaječníku. Snažila jsem se zjistit, jak moc jsou nové látky toxické pro nádorové buňky in vitro („ve zkumavce“, za umělých laboratorních podmínek) v porovnání s hojně v současnosti užívaným cytostatikem cisplatinou,“ říká Tran Thi Thu Giang, která na svém projektu pracovala ve výzkumném ústavu RECAMO při Masarykově onkologickém ústavu v Brně, kam dojížděla na týdenní stáže plné bádání i vzrušujících objevů. V Pittsburghu bude její projekt soutěžit v kategorii vývoje a testování léků.

Zájem o techniku a zkušenosti s modelařením dovedly Martina Ptáčka k projektu stabilizačních systémů automobilu. Nejprve se jim věnoval v ročníkové práci na Gymnáziu na třídě Kapitána Jaroše v Brně, později svůj zájem o systémy skrývající se pod zkratkami ABS, ESP a ARS, které mohou řidiči na silnici zachránit život, ještě více prohloubil, což mu vyneslo nominaci na Intel ISEF. „Stabilizační systémy jsou nejvíce potřeba ve chvílích, kdy řidič prudce sešlápne pedál plynu/brzdy nebo strhne řízení. Tehdy se musí vozidlo udržet na nejtenčí hranici mezi bezpečným stavem a neřízeným smykem,“ vysvětluje Martin Ptáček, který by rád pokračoval ve studiu na brněnském VUT. Jeho úkolem bylo zprovoznit některé ze stabilizačních systémů s využitím rádiem řízeného modelu auta. Na svém modelu provedl mnoho úprav. Musel navrhnout a zhotovit kotoučové brzdy kol včetně přesných otáčkoměrů, z jejichž dat mikropočítač Arduino vypočítává aktuální jízdní stav modelu. Pokud je zjištěno, že se model blíží ke smyku, rozhodne mikropočítač o zásahu do řízení a vyšle tuto informaci na příslušné regulační prvky, které příkaz neprodleně provedou a přispějí tak k bezpečnosti jízdy.

Vojtěch Boček, student SPŠ a VOŠ technické v Brně, Sokolská 1, bodoval v národním kole SOČ se softwarovou modifikací MultiROM pro operační systém Google Android. Z pohledu programátora má tento operační systém pro chytré telefony a tablety zásadní výhodu - v porovnání s konkurencí je z velké části otevřený. Vojtěch Boček přispěl jako vývojář s tzv. multibootem. „Tento pojem označuje schopnost na dané zařízení nainstalovat více operačních systémů zároveň. Na stolních počítačích je tato funkce samozřejmostí, známým příkladem jejího použití je provozování Windows a Linuxu na jednom počítači, ale zařízení s Androidem tuto schopnost zcela postrádají - právě to MultiROM napravuje,“ uvádí Vojtěch Boček. Jeho software MultiROM nachází příznivce v komunitě nadšenců a vývojářů a ke konci března 2015 má téměř 35 000 aktivních instalací. Ke svému projektu se dostal náhodou:“ Všiml jsem si na českém internetovém fóru zmínky, že by mělo být možné multiboot pro Android vytvořit a přišlo mi to jako neuvěřitelně zajímavý nápad, tak jsem to zkusil a vyšlo to. Navíc jsem se při své práci naučil spoustu nového o linuxovém jádře a o tom, jak celkově fungují nižší softwarové vrstvy na zařízeních s Androidem.“

Pětice finalistů z ČR v čase zbývajícím před odletem do Pittsburghu 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.

Autoři o svých projektech píší také na technologickém blogu Intel iQ: