Архивный материал. Основа этого текста — сообщение, опубликованное в марте 2024 года. Упомянутые в нём сроки, приглашения и планы относятся к тому сообщению; они не являются действующим анонсом или подтверждением того, что запланированное событие состоялось.

Научное вдохновение может приходить из неожиданных источников или настигать внезапно. Независимо от того, происходит ли оно в кругу семьи, при поисках на блошином рынке или вытекает из общих трудностей, с которыми сталкивались во время COVID-19, эти финалисты Regeneron STS почерпнули идеи из реального мира и перенесли своё любопытство в лабораторию. Послушаем их истории ниже.

Centennial High School (Элликотт-Сити, Мэриленд)

«Трое моих дедушек и бабушек умерли до того, как я успел с ними встретиться, из‑за рака. К моменту обнаружения опухолей у них уже были метастазы, и вариантов лечения оставалось немного, прогноз был мрачным. Это сценарий, который разворачивается каждый день во множестве семей в развивающихся регионах мира, где рак слишком часто диагностируют слишком поздно. Это яркое отражение существующих неравенств в системе здравоохранения. Это осознание разожгло во мне страсть и приверженность научным исследованиям. После моего первого проекта, в котором использовалось машинное обучение для диагностики пациентов высокого риска во время пандемии, я увидел в искусственном интеллекте новый подход с огромными возможностями для поддержки пациентов в недостаточно обеспеченных сообществах. Наблюдая за недостатками текущих исследований ИИ в этой области, я поставил перед собой цель использовать машинное обучение для создания инновационных и практичных решений, направленных на устранение неравенств в диагностике рака.»

Texas Academy of Mathematics and Science (Дентон, Техас)

«За последние пять лет я видел, как семейная подруга с диабетом постепенно теряла зрение, что привело к значительной потере мобильности из‑за трудностей с ориентированием. Меня беспокоило её состояние, и это подтолкнуло меня изучать технологии, которые могли бы помочь ей вернуть подвижность и независимость. В ходе исследования я узнал, что существующие электронные помощники для передвижения и умные очки решают лишь часть проблем более чем 250 миллионов людей с нарушением зрения во всём мире. Многие из этих технологий стоят слишком дорого. Хотя подходы на основе компьютерного зрения и машинного обучения использовались в демонстрационных прототипах, в настоящее время нет коммерчески доступных продуктов. Осознав эти проблемы, я начал личное путешествие по созданию устройства, которое могло бы обеспечивать помощь в передвижении и навигации с помощью ИИ.»

Roslyn High School (Рослин-Хайтс, Нью‑Йорк)

«В феврале 2022 года я начал встречаться с моим научным руководителем, доктором Шо Икетани, по Zoom, чтобы обсуждать исследования лаборатории Хо и другую научную литературу. Мой проект не был мне назначен — я сам сформулировал исследовательские цели, связанные с COVID‑19. Читая научные публикации до лета 2022 года, я быстро заметил, что антитела к SARS‑CoV‑2 часто теряют эффективность против новых вариантов: мутации усложняли связывание антител со спайковым белком. Учитывая структурную биологию, моя первая мысль была: что если мы объединим антитела? Поделившись интересом к комбинациям антител с доктором Икетани, мы начали обсуждать идею синергии. Я понял, что наиболее интересной является комбинация, демонстрирующая синергию, где одно антитело дополняет эффективность другого. Кроме того, исследования синергии в области SARS‑CoV‑2 были очень ограничены. Поэтому я решил сосредоточиться на изучении синергетических взаимодействий между антителами.»

New Canaan High School (Нью Кейнан, Коннектикут)

«В детстве меня окружали запахи свежей выпечки моей бабушки и завораживающие рассказы моего дедушки о том, как физика лежит в основе мироздания. Со временем изучение того, как математика умеет наводить порядок в самых разных системах — от небесных тел до биологических организмов и сетей — вселило во мне веру и ощущение призвания использовать количественные науки для изменения жизни. В первый год обучения в старшей школе у моей бабушки развился болезнь Альцгеймера. Мой давний интерес к математике в биологических науках приобрёл более чёткую направленность именно тогда, когда у бабушки диагностировали Альцгеймера.»

University High School (Ирвайн, Калифорния)

«28 января 2022 года мост Ферн Холлоу в Питтсбурге рухнул, ранив десять человек. Увидев, как быстро обрушился мост, я начал беспокоиться о том, не рухнут ли и другие инженерные сооружения. Что помешало мосту 405, по которому я езжу в школу, обрушиться? Моё беспокойство превратилось в мотивацию понять причину. Я узнал, что мост упал из‑за дефекта, и это заставило меня думать о инженерном решении, способном обнаруживать дефекты на ранней стадии, используя мой предыдущий опыт. Я изучил различные решения и обнаружил, что все существующие технологические подходы требуют участия человека для съёмки изображений с последующей загрузкой для пост‑обработки, что делает их неэффективными и ограничивает точность. Моя цель — создать автономного робота, способного подниматься по мостам и в реальном времени составлять карту поверхностных повреждений. Эта идея сочетала машинное обучение и теорию систем управления и в итоге легла в основу моего проекта.»

North Hunterdon High School (Аннадейл, Нью‑Джерси)

«С тех пор как в 2014 году в округе Беркс, Пенсильвания, впервые появился клоп‑фонарь (spotted lanternfly), этот инвазивный вид распространился по восточному побережью и наносит урон растениям и посевам. Я живу в Нью‑Джерси, штате, который гордится сельским хозяйством. Обеспокоенный тем, что существующие подходы недостаточны для борьбы с нашествием клопа‑фонаря, я заметил, что ловушки и пестициды часто действуют без разбору, а гражданские методы «искать и уничтожать» не вполне достигают труднодоступных мест, где обитают эти насекомые. Мне пришла в голову идея «подставного дерева»: если все клопы будут заняты на подделке, они не будут портить настоящие деревья. Эту мысль я окончательно укрепил, увидев «супердеревья» в Сингапуре. Моя основная инженерная цель при разработке ИИ‑дерева — свести к минимуму вред для окружающей среды, полностью избегая пестицидов и не причиняя вреда существам, кроме клопа‑фонаря.»

Dougherty Valley High School (Сан‑Рамон, Калифорния)

«Моё исследование началось на местном блошином рынке в однажды субботу утром. Гуляя под палящим калифорнийским солнцем, я наткнулся на продавца натурального домашнего мёда. Разговор с ним о пасеке и мёдовом деле сильно меня тронул: он рассказал, что прошлой зимой потерял почти 40 % всех ульев. Вернувшись домой, я никак не мог выбросить этот разговор из головы и стал глубже изучать тему. В ходе исследований я узнал о полном размахе проблемы: резком сокращении численности медоносных пчёл и их огромном влиянии на окружающую среду и сельское хозяйство. В конце концов у меня сформулировался основной вопрос, который и стал движущим началом моего проекта — что я могу сделать, чтобы изменить будущее популяций медоносных пчёл и состояние окружающей среды?»

На этой неделе 40 финалистов приедут в Вашингтон, округ Колумбия, чтобы побороться за более чем 1,8 миллиона долларов в виде наград. Их ждут захватывающие научные мероприятия и возможности по всему городу. Победители будут объявлены 12 марта 2024 года.

Хотите следить за их путём или сами стремитесь стать финалистом STS? Подпишитесь на обновления программы: ожидайте появление заявки на Regeneron Science Talent Search 2025, которая будет доступна с 1 июня 2024 года.