Биологические эксперименты в домашних условиях: Простые занимательные опыты и интересные эксперименты в домашних условиях: химические и физические видео-опыты

Выращиваем плесень на хлебе в домашних условиях

Наглядные опыты на уроках биологии помогают ученикам быстрее усвоить знания и получить от занятия максимальную пользу. Но, кроме того, это очень интересно и увлекательно. Очень часто преподаватели задают ученикам провести лабораторную работу по выращиванию плесени и фиксировать каждый из ее этапов.

Чтобы правильно вырастить грибок в домашних условиях, понадобиться минимум затрат и максимум терпения. Хоть процесс это и не долгий, но всем нам хочется быстрее увидеть результат.

Что такое плесень

Что представляет собой плесень и откуда она берется на хлебе. Предмет нашего изучения – это не что иное, как грибок, который приживается в теплой среде и растет на продуктах и или во влажных местах.

Плесень бывает двух видов: токсичная и не токсичная. Первая опасна для здоровья, и если ее случайно проглотить или вдохнуть, то она вызовет тошноту, рвоту, понос, а в отдельных случаях может повлиять на нервную систему и работу мозга. Вторая, напротив, является лечебным средством и применяется в народной и традиционной медицине.

Ту плесень, которую мы наблюдаем на продуктах в холодильнике, нельзя есть. Если вы случайно откусили и проглотили испорченный продукт, сразу же примите активированный уголь и запейте большим количеством воды.

Споры плесени разносятся воздухом, и, попадая в благоприятную среду, начинают активно размножаться. Они любят влажную древесину, бумагу, клей, штукатурку, продукты. Если помещение, куда попали споры, плохо проветривается, то ее будет сложно вывести.

как избавиться от запаха плесени

Способы выращивания плесени

Все, что нужно для активного роста грибков, это влажный воздух и питание. В нашем случае в качестве пищи будет хлеб. Делать эксперимент можно несколькими способами, но мы рассмотрим 2 самых простых и наиболее наглядных из них.

Как вырастить плесень:

1. Возьмите блюдце, положите на него кусок бумаги или натуральной ткани и сбрызните несколькими каплями воды. Сверху поместите кусок хлеба (лучше белого, так за плесенью будет легче наблюдать). Накройте блюдце пищевой пленкой или положите его в пакет и завяжите. Каждый день добавляйте на хлеб несколько капель воды. Спустя 3-4 дня появиться сначала белая, а потом зеленая плесень.
2. Возьмите стеклянную банку и поместите в нее хлеб. Смочите его водой из пульверизатора и закройте крышкой. Уберите банку в темное место и каждый день наблюдайте за результатом.

Можно просто положить кусочек хлеба в пакет и завязать, но тогда его сложно будет принести в школу, не повредив целостность плесневого покрова.

Этапы выращивания плесени

Когда вы начнете эксперимент, не забывайте фиксировать на бумаге свои наблюдения. Еще лучше, если получится их сфотографировать. По мере своего роста плесень будет менять цвет и объем, захватывая все новое пространство:

1. Этап первый. Спустя 2-3 дня после начала эксперимента на хлебе появятся белые пятнышки, так плесень начинает «осваиваться» на новой территории.
2. Этап второй. Плесень становится зеленой. Происходит это на 3-4 сутки после помещения хлеба под пакет. Если раньше она появлялась на отдельных участках, то теперь они срастаются воедино. Это значит, что все условия соблюдены верно.
3. Этап третий. До такого состояния хлеб доводить не обязательно, можно ограничиться и первыми двумя этапами. Но если вы хотите посмотреть, что произойдет дальше, то смело ждите еще несколько дней. Плесень за это время превратиться в черные пятна, что будет указывать на то, что на ней образуются новые споры. Это важный этап жизнедеятельности грибков, от которого зависит, будут они дальше размножаться или нет.

Так как этот вид плесени токсичен, то следует соблюдать некоторые правила безопасности. Например, если вы открываете пакет или пленку, то не дышите над хлебом, чтобы споры не попали вам в организм. На руки во время опрыскивания лучше надевать перчатки, а затем тщательно их мыть.

Как вырастить плесень быстро

Весь описанный процесс занимает от 5 до 7 дней. Но что делать, если нужно вырастить плесень быстро, за сутки или двое. Это, конечно, маловероятно, но попробовать стоит. Опять же ради эксперимента:

1. Грибки любят тепло, поэтому поместите хлеб над батареей или в другое место, где температура выше комнатной.
2. Если у вас дома есть сыр с плесенью или испорченные продукты, подложите уже созревшие грибки на хлеб. Они приживутся довольно быстро, что значительно ускорит процесс.
3. Добавьте вместо воды молоко, в такой среде плесень растет быстрее.
4. Чтобы грибок вырос быстро, выводите его на покупном хлебе, желательно не первой свежести.
5. Некоторые юные экспериментаторы замечали, что плесень растет быстро на бездрожжевом несладком хлебе.

Но лучше всего не оставлять домашнее задание на последний момент, а подготовить его заранее.

как избавиться от плесени в цветочных горшках

Где еще растет плесень

Такой, на первый взгляд, малоприятный процесс, как выращивание плесени, на деле оказывается очень увлекательным. Вы можете расширить рамки домашнего задания и попробовать развить грибок и на других продуктах:

1. Овощи или фрукты. На них плесень растет совсем по-другому, она больше напоминает грибы и имеет множество различных оттенков.
2. Если вы хотите поразить преподавателя уникальностью, то сделайте из овощей или фруктов пюре, добавьте в него желатина или агар-агар и поместите под пленку. Плесень в этом случае будет иметь замысловатый рисунок и необычный цвет.
3. Некоторые идут еще дальше и добавляют в желе антибиотик, чтобы в нем не развивались бактерии, и плесень могла расти беспрепятственно. Это и ускорит процесс и сделает ваш эксперимент неповторимым.

Какой из видов выращивания плесени выберете вы. Самый простой или самый необычный. Вокруг нас каждый день происходит много интересных событий, за которыми можно наблюдать и делать удивительные открытия. В любом случае, не забывайте следить за процессом и записывать полезные выводы.

Очень часто на биологических факультетах в вузах (да и в обычной школе) задают весьма необычайное домашнее задание – вырастить плесень на хлебе. И делается это далеко не ради забавы. А для эффективной учебы учащихся и ради биологического эксперимента. Именно поэтому очень часто можно встретить вопрос о том, как вырастить на хлебе плесень.

Что же это такое?

Перед тем как приступить к решению поставленной задачи, необходимо четко понимать, над чем придется работать. И для этого следует разобраться в том, что же такое плесень. В первую очередь это микроскопический гриб. Многие считают, что плесень – это бактерия. Но проведенные исследования доказали, что это все же гриб, плодовое тело которого способно развиваться практически в любой питательной среде. Для выращивания плесени можно использовать не только хлеб, но и другие продукты. Главное — создать оптимальные условия для этого. Итак, как сделать плесень на хлебе в кратчайшие сроки?

Виды плесени

На данный момент известно несколько разновидностей микроскопических грибков. К ним относится черная, желтая и серая плесень. Некоторые из видов считаются полезными, например красная, белая и голубая. С помощью этой плесени изготавливают достаточно вкусные сыры. При этом подобный продукт обладает множеством полезных свойств. В первую очередь в составе такого сыра имеется белок, кальций и витамины группы В. Употребление таких продуктов положительным образом сказывается на состоянии кровеносной системы, а также улучшает работу ЖКТ. Однако кушать сыры с плесенью нельзя кормящим и беременным женщинам.

Почему возникает плесень?

В быту человек постоянно сталкивается со всевозможными видами плесени на совершенно разных продуктах, а также на вещах. Образуется подобный налет особым видом грибка, полезные качества которого человек научился применять в благих целях. Некоторые компоненты используются при изготовления определенной группы медикаментов и продуктов. Стоит отметить, что плесень может развиваться в условиях, которые оптимально подходят для человека. Для микроскопического грибка важно наличие питательной среды. А дальше дело стоит за малым.

Почему именно хлеб?

Плесень на хлебе – это достаточно распространенное явление. Даже у самой щепетильной хозяйки спустя некоторое время продукт поражается подобным грибком. И это не показатель неопрятности. На самом деле для развития микроскопического грибка нужна питательная среда, которая богата углеводами, а также тепло. Хлеб – это идеальный продукт для роста плесени. Ведь он богат углеводами и хранится в тепле.

Если в доме отсутствует хлеб, то для выращивания плесени можно использовать фрукты и картофель.

Каким должен быть хлеб?

Так как вырастить на хлебе плесень нужно быстро, то стоит заранее подготовить все необходимое. Для создания оптимальной среды для роста микроскопического грибка совсем не обязательно покупать свежую выпечку. Для этого идеально подойдет даже старый кусочек хлеба. При этом многие специалисты утверждают, что для выращивания плесени лучше использовать белую выпечку: батон или булочку.

Чтобы ускорить процесс, необходимо поместить продукт в помещение с влажным и теплым воздухом. А чтобы замедлить рост микроскопического грибка, стоит перенести кусочек хлеба в сухую и холодную среду. Сам же процесс состоит всего из нескольких этапов.

Этап первый

Плесень на хлебе, фото которой можно увидеть ниже, появляется спустя сутки, если кусочек белого хлеба смочить немного в воде, а затем поместить в полиэтиленовый пакет. При этом не стоит плотно его завязывать. В данном случае пакет должен быть прозрачным. Подобная структура материала позволит увидеть, появилась ли плесень на хлебе и какого она цвета.

Прежде всего споры поражают корку мучного изделия, а уже позже сам мякиш. Если на хлебе появилась хотя бы маленькая трещинка, то именно с этого места продукт начнет плесневеть, постепенно переходя на внутреннюю область. В этой части влажность более высокая, микроскопический грибок распространяется намного быстрее.

Споры плесени способствуют скорейшему разложению мякиши. В результате этого хлеб теряет свой приятный аромат и вкус. Более плотная корка на продукте не позволяет грибку проникнуть внутрь. Наверное, многие замечали, что хлеб, продаваемый в пакетах, очень долго не плесневеет. Все дело в том, что данный продукт содержит консерванты, которые не позволяют грибку развиваться. Поэтому для эксперимента не стоит брать такой продукт.

Этап второй

Так как сделать плесень на хлебе при интенсивном освещении очень сложно, пакет с продуктом нужно поместить в темное место. Первые споры микроскопического грибка появятся уже через сутки. Однако увидеть их невооруженным глазом будет достаточно сложно. Обычно это еле заметные ниточки, которые спрятаны между пор хлеба.

Спустя несколько суток плесень на хлебе станет более заметной. Изначально микроскопический грибок будет проявляться практически незаметными светлыми пятнами. Постепенно они будут темнеть и увеличиваться в размерах, пока поверхность хлеба не будет скрыта под слоем плесени.

На этом рост грибка не заканчивается. Спустя еще несколько суток появится зеленый налет, который постепенно будет менять свой оттенок. В итоге образуется черная плесень на хлебе. Подобное явление указывает на то, что микроскопический грибок в созданных условиях чувствует себя прекрасно и решил увеличить колонию при помощи собственных спор.

Можно ли кушать продукты с плесенью?

Даже белая плесень на хлебе – это яд. Любой продукт с микроскопическими грибками следует сразу же выбросить. Самой опасной является желтая плесень. Казалось бы, безобидный грибок. Но на самом деле плесень способна вызвать рост раковых новообразований.

Конечно, сыр с плесенью — исключение. К тому же микроскопический грибок в этом случае готовят специально, и он является благородным. Однако кушать обычный сыр, покрытый плесенью, опасно.

Что делать, если съел продукт с плесенью?

Итак, что делать, если нечаянно съел хлеб с плесенью? Многие к подобному относятся равнодушно. Но не стоит смотреть на подобное сквозь пальцы. Конечно, от подобного дополнения в рационе человек не умрет. Но все же это считается отравлением. В первую очередь от этого страдает печень.

Обычно после употребления продуктов с плесенью врачи рекомендуют выпить обычный активированный уголь. Дозировка препарата зависит от веса. На каждые десять килограмм нужно выпить одну таблетку.

Если же съедено большое количество испорченного продукта, то следует выпить слабый раствор марганцовки. Это позволит очистить желудок. Для подстраховки не лишним будет пропить курс препарата, который способствует восстановлению клеток печени.

В заключение

Плесень на хлебе, фото под микроскопом которой поражают своей красотой, является признаком того, что продукт чист в экологическом плане и был пригоден для употребления. Стоит отметить, что подобные микроскопические грибки не размножаются в загрязненной среде. При проведении эксперимента следует учесть, что обычный пресных хлеб покрывается плесенью намного быстрее, чем мучные сладкие изделия. Это объясняется тем, что в подобных продуктах содержатся консерванты. Подобные компоненты замедляют развитие грибка.

Не стоит забывать, что плесень вредит нашему организму. Ученые нашли в продуктах, покрытых данным грибком, более 100 токсических соединений. Употребление подобной пищи может привести к серьезным проблемам. Токсины, попавшие в организм, могут долгое время не проявляться. Однако спустя несколько десятилетий именно они будут главной причиной интенсивного роста раковых новообразований. Стоит отметить, что даже термическая обработка не избавляет продукты от вредных соединений. Поэтому продукты, покрытые плесенью, необходимо выбрасывать.

Обычно от плесени стараются избавиться и вообще заранее предотвратить ее появление. Но жажда знаний может толкнуть юных и вполне зрелых натуралистов на неожиданные эксперименты. Например, на выращивание плесени в домашних условиях. Хотя чаще всего такая идея приходит им не сама, а является практическим заданием по биологии, химии или другим природоведческим дисциплинам. И тогда школьники и студенты принимаются за этот опыт, реализовать который, в общем-то, совсем не трудно. Нужно только иметь подходящие материалы и хотя бы базовое представление о происходящем процессе.

Откуда на хлебе плесень Плесень – это обобщенное название многих родов грибов, плодовые тела которых могут развиваться практически в любой питательной среде. В быту мы чаще всего встречаем плесневые грибы на отделочных материалах и продуктах питания. Например, в ванной комнате или на остатках ужина, брошенных на кухонном столе до утра. Некоторые из них люди научились подчинять своим потребностям и используют в производстве медицинских препаратов (пенициллин, стрептомицин), продуктов (сыры рокфор, камамбер, бри) и напитков (херес). Другие так и остались токсичными вредителями, отравляющими сельскохозяйственные запасы и вызывающими патологии в человеческом организме.

Что касается «хлебной» плесени, то она является непосредственным видовым «родственником» как раз пенициллиновым грибкам. Для своего размножения они выбирают теплые, влажные среды, богатые углеводами. Поэтому фрукты, картофель и хлеб – идеальные продукты для развития плесени. На них достаточно быстро образуется белый, зеленоватый, серый, розовый или даже черный налет – в зависимости от вида грибков. Предотвратить порчу продуктов можно с помощью правильного хранения и своевременного использования до истечения срока годности. Важно также не допускать чрезмерной влажности и проветривать помещение, соблюдать чистоту – все это мешает развитию плесени. Но в нашем случае придется действовать как раз «от противного» и создать оптимальные условия, в которых плесневые грибки начнут охотно размножаться.

Выращивание плесени на хлебеЛабораторные исследования предполагают использование в качестве питательной среды для плесени агар-агар. Но, поскольку в условиях нашей задачи указан именно хлеб, то его мы и будем использовать. Не обязательно идти в булочную за каким-то особенным сортом – подойдет любой, имеющийся в домашней хлебнице. Разве что в целях полноты эксперимента можете взять и пшеничный батон, и ржаной кирпичик, а заодно сдобную булочку, дополнив набор экспонатов пресным лавашем. Но на ход опыта это практически не повлияет, поэтому просто приступим к делу:

1. Возьмите кусок хлеба, состоящий из корки и мякиша, обрызгайте водой и положите в целый полиэтиленовый пакет (лучше выбрать для этой цели прозрачный, сквозь который будет легко увидеть все изменения). В принципе, в хлебе и так достаточно влаги, но дополнительное увлажнение ускорит процесс развития плесени. Крепко завяжите пакет и положите в темное место (кухонный шкафчик или пластмассовая хлебница подойдут идеально). Уже через пару дней вы заметите первые признаки заплесневения хлеба. Сначала это будут белесые и/или светло-серые пятна на его поверхности, затем они станут больше и постепенно покроют всю поверхность продукта. Не прерывайте эксперимент и подождите еще пару дней. Плесень позеленеет, а затем потемнеет и в итоге станет совсем черной. Это значит, что грибкам живется настолько хорошо и вольготно, что они решили увеличить свою колонию, сформировав на отростках мицелия микроскопические коробочки, содержащие споры. По мере созревания они раскрываются и рассыпают грибные споры вокруг себя, тем самым «продлевая род» грибка. Так что, если плесень в вашем опыте развилась до этого этапа, то вы можете с гордостью считать себя опытным натуралистом. Или, как минимум, сдать практическую работу на «отлично».
2. Можете усложнить себе задачу, одновременно сделав эксперимент более наглядным. Для этого, точно так же, как в первом случае, возьмите кусок хлеба. Затем намочите текстильную или плотную бумажную салфетку, хорошо отожмите ее (чтобы была не мокрой, а лишь влажной) и поместите на дно стеклянной банки с крышкой. Сверху на салфетку положите хлеб и плотно закройте. Присутствие сырой ткани ускорит развитие плесневых грибков, а стеклянные стенки банки позволят вам наблюдать за этим процессом. Скорее всего, видимые изменения произойдут не раньше, чем на второй или даже третий день опыта. Зато потом события будут развиваться быстрее. Споры плесени разрастаются и увеличиваются в размерах, меняют окраску (от бело-серой к зеленовато-желтой). Постепенно она охватит весь кусок хлеба и почернеет.

Обратите внимание, что легче наблюдать за процессом заплесневения белого хлеба, потому что на его поверхности цветные пятна грибков выделяются более контрастно и потому заметны сразу же после появления. Если хотите ускорить протекание эксперимента – обеспечьте влажность и тепло, если замедлить – то наоборот. Все это можно описать в качестве сопроводительного текста к практическому заданию, что обязательно положительно повлияет на его оценку.

Интересно, что заводской хлеб, принесенный из магазина, покрывается плесенью быстрее, чем домашний, испеченный в хлебопечке или духовке. Проверить это не сложно, а объяснить можно несколькими причинами. Но наиболее вероятная из них – это заражение хлеба плесневым грибом в процессе производства в цеху фабрики или во время перевозки. Другими словами, микрофлора промышленных продуктов питания далеко не всегда соответствует нормам санитарии.

Кстати, пресный хлеб плесневеет быстрее, чем сдобные булочки и прочая сладкая выпечка. Возможно, все дело в консервантах и ароматизаторах, добавляемых в кондитерские изделия. Но факт остается фактом: плесневые грибки неохотно используют их в качестве питательной среды. Надеемся, что этих сведений будет достаточно для развития базовых исследовательских навыков и приобретения ценного практического опыта. В повседневной жизни он может пригодится для того, чтобы отталкиваясь от полученной информации, правильно хранить и употреблять в пищу только свежие, не зараженные плесенью, продукты.

На нашей планете плесень появилась 200 млн. лет назад. И до сих пор она неистребима, так как не изучена до конца. Может поэтому многие из нас стараются не только избавиться от нее при первом подозрении, но и самостоятельно вырастить в качестве эксперимента. Зачастую такая затея является практическим заданием по природоведческой дисциплине, например, по биологии. Итак, давайте выясним, как вырастить плесень у себя дома, и разберемся в происходящем процессе.

Откуда же берется плесень? Мельчайшие споры грибов присутствуют в окружающем нас воздухе вместе с пылью и переносятся ветром. Мы их не замечаем, так как они невидны для человека. Плодовые тела успешно произрастают в любой подходящей питательной среде. Но чаще всего это грибы на отделочных материалах в помещениях с повышенной влажностью – ванной комнате. Кроме того, плесень вырастает и на продуктах питания – к примеру, на оставшихся от ужина крошках, вовремя не убранных со стола. Некоторые ученые подчинили вредителей, изготавливая на их основе такие медицинские препараты, как пенициллин, стрептомицин, а также сыры камамбер, рокфор, напиток херес. Но в большинстве своем эти колонии являются токсичными и провоцирующими патологии в организме человека.

Чаще всего мы встречаем плесень хлебную в виде разноцветного налета — белого, серого, розового, зеленоватого или черного. Ее и вырастить проще всего. Чтобы родственница пенициллиновых грибков стала охотно развиваться, создадим ей благоприятные условия: теплая, влажная среда, богатая углеродами, плохой приток воздуха. Не обязательно для выращивания искать особенный сорт хлеба, плесень отлично растет на любых мучных изделиях – подойдет и ржаной кирпичик, и пшеничный батон, и сдобная булочка, и пресный лаваш. Но удобнее наблюдать за развитием гриба на белом хлебе, так он будет выделяться контрастнее. Обратите внимание, что магазинный продукт заражается плесенью быстрее домашнего. Скорее всего потому, что он уже изначально заражен спорами на заводе. А вот сладкая выпечка покрывается колониями медленнее, это объясняется консервантами и ароматизаторами.

Возьмите кусок хлеба, который имеется в хлебнице. Несмотря на то, что в этом продукте достаточно влаги, обрызгайте водой. Затем необходимо поместить его в полиэтиленовый пакет. Берите прозрачный, чтобы вы могли наблюдать за изменениями сквозь него. Кроме того, для своего опыта можно использовать банку. Для ускорения процесса поместите под хлебушек влажную бумажную салфетку, для замедления – воды должно быть меньше. Пакет следует хорошо завязать, банку же закрыть крышкой и отправить в темное место. Отлично подойдет та же хлебница или кухонный шкафчик.

Первые признаки развития грибка заметны уже спустя несколько дней. Сначала вы увидите белесые пятна или налет, что имеет светло-серый цвет. Постепенно плесень покроет всю корочку. Еще через пару дней она позеленеет. Если подождать еще немного – приобретет черный окрас.

Кроме выращивания плесневых грибков на хлебе, существуют и другие методы:

1. Использование агар-агара. Порежьте на кубики сырой картофель, чистить его не стоит. Его необходимо проварить на медленном огне на протяжении получаса. Процедите отвар, добавьте в него агар-агар и опять отправьте на огонь. Когда вещество растворится, будет создана благоприятная среда для плесени. Для ускорения можно занести ее с другого продукта.
2. На консервации. Вы наверно нередко замечали плесневой налет в банках с вареньем, томатной пастой, маринованными помидорами или солёными огурцами. Для разведения плесени достаточно помешать содержимое грязной ложкой и плотно закрыть банку крышкой. Результат не заставит себя ждать.
3. С помощью сыра. Вам понадобится вегетативное тело грибка, которое называется мицелием. Отлично подойдет кусочек сыра с плесенью. Чтобы создать благоприятные условия, полейте его сметаной и оставьте на некоторое время при комнатной температуре.

Теперь вы знаете, как вырастить плесень. А чтобы предотвратить ее появление, а вместе с этим и порчу продуктов, их необходимо правильно хранить и своевременно использовать, пока не истек срок годности. Регулярно проветривайте помещение, не допуская чрезмерной влажности. Кроме того, всегда соблюдайте чистоту на кухне.

10 лучших биологических экспериментов, которые нельзя пропустить

Несколько лет назад мы поделились серией статей о том, как преподавать различные области науки дома, которую вы можете найти здесь:

Посты в этой серии остались одними из наших самых популярных постов, и поэтому мы подумали, что поможем вам всем, поделившись нашими любимыми экспериментами по каждой дисциплине!

Мы собираемся начать эту серию с биологии — вот как вы можете преподавать биологию дома.

И без лишних слов, вот наши 10 лучших биологических экспериментов!

1.Расчленить цветок

Многие типичные весенние цветы, такие как лилии, тюльпаны и нарциссы, имеют четко видимые элементы, что делает их отличными образцами для ваших учеников при изучении строения цветка.

Один из лучших способов сделать это — рассечение цветов! Эти пошаговые инструкции по рассечению цветка помогут вам изучить структуру цветка.

2. Поднимите бабочку

Бабочки проходят удивительный жизненный цикл.Бабочка откладывает яйцо, из которого выходит гусеница. Затем гусеница ест и растет, образуя куколку. А через несколько недель появляется бабочка!

Нет ничего лучше, чем наблюдать за этим процессом в действии! И эти инструкции о том, как вырастить бабочку, помогут вам наблюдать этот жизненный цикл в действии.

3. Извлечь ДНК

ДНК — это то, что говорит нашим клеткам, что делать и как смотреть. Он находится в ядре клетки, поэтому, как вы можете себе представить, он довольно крошечный.На самом деле, чтобы увидеть ДНК собственными глазами, обычно нужен очень мощный микроскоп.

То есть, если вы не извлечете его и не заставите объединиться в одну гигантскую массу ДНК. И это именно то, что вы делаете с этим экспериментом по извлечению ДНК из банана.

4. Сделайте посевную доску

Растения начинают свою жизнь как семена, и существует огромное разнообразие семян, так же как существует огромное разнообразие растений.

Эти четыре шага создания доски для семян помогут вашим ученикам оценить различия и сходства между семенами.

5. Рассекать лепешку совы

Это часто вызывает отвращение у людей, но рассечение совиных гранул — отличный способ узнать о костях и диете животных.

Не волнуйтесь, гранулы совы не из спины совы. Совы заглатывают свою добычу целиком, поэтому через несколько часов после еды они изрыгивают неудобоваримые части в виде гранул.

Эти четыре шага по препарированию гранулы совы помогут вам максимально эффективно использовать это увлекательное, но немного подозрительное вскрытие.

6. Посмотрите на отпечатки пальцев

Наше тело покрыто удивительным органом, известным как кожа. Это самый большой орган покровной системы. Кожа на наших пальцах рук и ног, ладонях и подошвах ног складывается в крошечные гребни. Эти гребни образуют закрученные узоры, которые помогают нашим рукам и ногам держать предметы.

Эти инструкции по исследованию ваших отпечатков пальцев помогут вашим ученикам понять, насколько удивительна наша кожа!

7. Выращивание травы нарезки

Корни — это структура растения, которая закрепляется в земле и помогает обеспечить растение питательными веществами, необходимыми для роста.

Эти инструкции по выращиванию отреза травы помогут вашим ученикам увидеть, как растут корни, и получат возможность рассмотреть корни поближе, не испачкавшись!

8. Сделайте диораму среды обитания

Наша планета покрыта различными средами обитания. Среда обитания — это место, которое является нормальным для жизни и роста определенного животного или растения. Другими словами, это место, где обитает животное или растение.

Эти инструкции по созданию диорамы среды обитания помогут вашим ученикам узнать о различных растениях и животных в местности на практике.

9. Eat a Cell Модель

Клетка — основная единица жизни, но она настолько мала, что мы не можем увидеть структуру клетки невооруженным глазом. Введите клеточную модель.

Вы можете приготовить ячейку желе, ячейку для торта или ячейку кальцоне для еды, но какую бы ячейку вы ни выбрали, эти съедобные модели помогут вашим ученикам визуализировать этот основной строительный блок жизни.

10. Создайте дневник «Осенний лист» (или «Признаки весны»).

Когда вы изучаете биологию, неплохо было бы узнать об окружающей вас природе.Журнал «Осенний лист» или журнал «Признаки весны» помогут вашим ученикам узнать о деревьях и кустах, которые растут в вашем районе.

Завершение

Есть множество других вариантов для биологических экспериментов, которые нам нравятся — на самом деле, мы, вероятно, могли бы написать сообщение со 100 экспериментами! Но это десять, которые мы не хотим, чтобы вы пропустили. Если вы хотите больше экспериментов по биологии, загляните на нашу доску Biology Pinterest.

Если вы хотите, чтобы все это собрано для вас, ознакомьтесь со следующими нашими программами домашнего обучения по естествознанию с простыми в использовании планами преподавания биологии:

40 лучших научных экспериментов для лабораторий старших классов и научных ярмарок

К подростковому возрасту ученики готовы заниматься некоторыми захватывающими и увлекательными практическими проектами.Некоторые научные эксперименты для старших классов — это просто продвинутые версии более простых проектов, которые они делали в молодости, с подробными вычислениями или меньшим количеством инструкций. Другие дают им возможность использовать огонь, химикаты и другие материалы, к которым они не были готовы раньше. Но все они предоставляют фантастические возможности для обучения.

Многие из этих научных экспериментов для старших классов предназначены для классных лабораторий, но большинство из них также могут быть адаптированы, чтобы стать проектами научной ярмарки. Просто подумайте о переменных, которые вы можете изменить, например о материалах или других параметрах.Это превращает классную лабораторию в настоящий научный методический эксперимент!

Плюс, если вы хотите, чтобы ваши ученики приняли участие в потрясающем испытании STEM, чтобы внести изменения в ваше сообщество, ознакомьтесь с конкурсом Samsung Solve for Tomorrow. Ваша школа может выиграть часть призов в размере 2 миллионов долларов!

(Предупреждаем, WeAreTeachers может получать долю продаж по ссылкам на этой странице. Мы рекомендуем только те предметы, которые нравятся нашей команде!)

Биологические эксперименты для средней школы

Когда дело доходит до биологии, научные эксперименты для старшеклассников обычно напоминают анатомирование.Но есть много других полезных лабораторий и практических проектов, которые могут попробовать подростки. Вот некоторые из наших любимых.

1. Экстракт ДНК клубники

Для проведения этого эксперимента не нужно много расходных материалов, но, тем не менее, он впечатляет. Превратите этот проект в научную ярмарку, попробовав его и с другими фруктами и овощами.

Подробнее: ДНК клубники / числа к нейронам

2. Воссоздать эксперимент Менделя с горохом

Эксперименты Грегора Менделя с горохом были одними из первых, в которых исследовались наследственные особенности и генетика.Воссоздайте его эксперименты по перекрестному опылению с различными растениями гороха, которые вы выращивали сами.

Подробнее: Горох Менделя / Love to Know

3. Заставьте растения двигаться с помощью света

К этому возрасту дети знают, что многие растения движутся навстречу солнечному свету — процесс, известный как фототропизм. Таким образом, научные эксперименты по этой теме для старшеклассников должны вводить переменные в процесс, например, покрывать части саженцев разными материалами, чтобы увидеть эффекты.

Подробнее: Фототропизм / Друзья науки

4. Проверьте правило пяти секунд

Мы все хотели бы знать ответ на этот вопрос: действительно ли безопасно есть пищу, которую вы уронили на пол? Разработайте и проведите эксперимент, чтобы выяснить это (хотя мы думаем, что, возможно, уже знаем ответ).

5. Попробуйте продукты, чтобы определить свой порог кислого, сладкого и горького

Чувство вкуса завораживает — то, что одни люди считают восхитительным, другие просто не переносят.Попробуйте этот эксперимент, чтобы проверить вкусовые ощущения и пороговые значения испытуемых, используя серию разбавленных растворов.

Подробнее: Taste Threshold / Science Buddies

6. Завершите полевое обследование

Обучение студентов проведению полевых исследований открывает для старших классов возможность проведения множества различных научных экспериментов. Покажите им, как наблюдать за областью с течением времени, записывать свои выводы и анализировать результаты.

Подробнее: полевое исследование / Love to Know

7.Посмотрите, как антибиотики влияют на бактерии

Бактерии можно разделить на две группы: грамположительные и грамотрицательные. В этом эксперименте учащиеся сначала определяют две группы, а затем проверяют влияние на них различных антибиотиков. Вы можете получить набор для окрашивания по Граму, культуры bacillus cereus и rodospirillum rubrum , а также диски с антибиотиками в компании Home Science Tools.

Подробнее: Antibiotics Project / Home Science Tools

8. Посмотрите на углеродный цикл в действии

Мы знаем, что растения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, верно? Что ж, этот эксперимент поможет вам доказать это и увидеть, как свет влияет на процесс.

Узнайте больше: углеродный цикл / Уроки науки, которые потрясают

9. Ищите митоз клеток в луке

Митоз (деление) клеток на самом деле легко увидеть в действии, если посмотреть на кончики корней лука под микроскопом. Студенты будут поражены, увидев, как научная теория становится научной реальностью прямо на их глазах.

10. Проверить действие дезинфицирующих средств

Выращивайте бактерии в чашке Петри на бумажных дисках, пропитанных различными антисептиками и дезинфицирующими средствами.Вы сможете увидеть, какие из них эффективно подавляют рост бактерий.

Подробнее: Антисептики и дезинфицирующие средства / Эми Браун Science

Химические эксперименты для старшей школы

Возможно, ни один класс не подходит для школьников лучше для научных экспериментов, чем химия! Горелки Бунзена, мензурки и пробирки и возможность (контролируемых) взрывов? Студентам это понравится!

11. Измерьте количество калорий в различных продуктах питания

Как ученые определяют количество калорий в ваших любимых продуктах? Создайте свой собственный калориметр и узнайте! В этом наборе от Home Science Tools есть все необходимые вам принадлежности.

Подробнее: Калориметр своими руками / Science Buddies

12. Обнаружение скрытых отпечатков пальцев

Судебная медицина увлекательна и может открыть важные карьерные возможности. Изучите химию, необходимую для обнаружения скрытых (невидимых) отпечатков пальцев, точно так же, как на местах преступления!

Подробнее: Latent Prints / Science Fair Extravaganza

13. Используйте Алка-Зельцер, чтобы исследовать скорость реакции.

Измените эту базовую концепцию, чтобы создать множество научных экспериментов для старшеклассников.Измените температуру, площадь поверхности, давление и другие параметры, чтобы увидеть, как меняются скорости реакции.

Подробнее: Скорость / количество реакций на нейроны

14. Определите, содержат ли спортивные напитки больше электролитов, чем OJ

Неужели эти дорогие спортивные напитки того стоят? Попробуйте этот эксперимент, чтобы узнать. Для этого вам понадобится специальное оборудование; купите полный комплект в Home Science Tools.

Подробнее: эксперимент с электролитами / Science Buddies

15.Экстракт висмута из пепто-бисмола

Висмут — действительно крутой металл с радужным отливом. Он также входит в состав пепто-бисмола, и, внимательно следуя процедурам, указанным по ссылке, вы можете выделить кусок этого удивительного хэви-метала.

Подробнее: Popular Science

16. Превратите пламя в радугу

Для этого эксперимента вам понадобится несколько разных химикатов, но вау-фактор того стоит! (Щелкните ссылку YouTube, чтобы узнать, как это работает.)

17. Проверить и отсортировать элементы

Элементы периодической таблицы сгруппированы по металлам, неметаллам и металлоидам. Но как химики определяют принадлежность каждого элемента? Этот готовый научный набор содержит материалы, необходимые для экспериментов и выяснения.

Подробнее: Металлы, неметаллы и металлоиды / Ward’s Science

18. Узнайте размер родинки

Родинка — ключевое понятие в химии, поэтому важно, чтобы учащиеся действительно понимали его.В этом эксперименте используются простые материалы, такие как соль и мел, чтобы сделать абстрактную концепцию более конкретной.

Подробнее: Насколько велик крот? / Эми Браун Science

19. Приготовьте леденцы, чтобы научиться вычислять молекулы и молекулы

Этот съедобный эксперимент позволяет учащимся сделать свои собственные карамели из перечной мяты, одновременно вычисляя массу, моль, молекулы и веса формулы. Милая!

Подробнее: Candy Chemistry / Dunigan Science TpT ​​

20. Сделайте мыло, чтобы понять процесс омыления

Присмотритесь к повседневному предмету: мылу! Студенты используют масла и другие ингредиенты для изготовления собственного мыла, узнавая о сложных эфирах и омылении.

Подробнее: Решения для омыления / химии TpT

Физические эксперименты для средней школы

Когда вы думаете об экспериментах по физике для старших классов, первое, что приходит на ум, вероятно, это классический метод «построить мост». Но у подростков есть много других способов познакомиться с концепциями физики. Вот некоторые из них, которые стоит попробовать.

21. Кипятить воду в бумажном стаканчике

Логика подсказывает нам, что нельзя ставить бумажный стаканчик над источником тепла, верно? Тем не менее, на самом деле можно вскипятить воду в бумажном стаканчике, не сжигая его! Узнайте о теплопередаче и теплопроводности с помощью этого эксперимента.Погрузитесь глубже, попробуйте другие жидкости, например мед, и посмотрите, что произойдет.

22. Взрыв музыки магнитами

Мы проводим много времени, говоря подросткам, чтобы они выключили музыку, чтобы они оценили возможность включить ее хоть раз! Используя сильные магниты и усилитель (оба доступны на Amazon), а также несколько других расходных материалов, они построят динамик и измерят, как магниты влияют на громкость.

Подробнее: Paper Speaker / Science Buddies

23.Сконструировать лампочку

Подражайте Эдисону и создайте свою простую лампочку! Вы можете превратить это в проект научной ярмарки, экспериментируя с различными типами материалов для нитей.

24. Используйте Пизанскую башню, чтобы исследовать равновесие.

Каждый, кто его видит, должен задаться вопросом: почему не падает эта башня? Узнайте это с помощью этого эксперимента, который исследует равновесие и центр масс. Исследуйте дальше, определив, как изменение формы или размера башни повлияет на ее равновесие.

Подробнее: эксперимент с падающей башней / Science Fair Extravaganza

25. Измерьте скорость света с помощью микроволновой печи

Возьмите яйцо и отправляйтесь в микроволновую печь для этого удивительно простого эксперимента! Измеряя расстояние между приготовленными порциями яичных белков, вы сможете рассчитать длину волны микроволн в духовке и, в свою очередь, скорость света.

Подробнее: Microwave Speed ​​of Light / Science Buddies

26.Постройте фигуру Лихтенберга

Посмотрите на электричество в действии, когда вы создаете и снимаете фигуру Лихтенберга с помощью полиэтиленовых листов, дерева или даже акрила и тонера. Измените электрическую интенсивность и материалы, чтобы увидеть, какие типы рисунков вы можете создать.

Подробнее: Science Notes

27. Создайте свою колыбель Ньютона

«Колыбель Ньютона» демонстрирует концепцию импульса — и с ней действительно весело играть! Предложите учащимся спроектировать и построить свои собственные, экспериментируя с различными материалами или увеличивая количество шаров, чтобы увидеть, как это влияет на импульс.

Подробнее: Babble Dabble Do

28. Откройте для себя силу трения с блокнотами для заметок

Вы когда-нибудь пытались вытащить лист бумаги из середины большой стопки? Это сложнее, чем вы думаете! Это из-за силы трения. В этом эксперименте ученики чередуют листы двух блокнотов для заметок, а затем измеряют, какой вес требуется, чтобы развести их. Результаты потрясающие!

Подробнее: Sticky Notes Friction / Science Buddies

29.Отскакивайте от мячей для изучения накопленной энергии и передачи энергии

Узнайте о потенциальной и кинетической энергии, подпрыгивая шариками и измеряя их высоту при каждом отскоке. Это один из тех экспериментов по классической физике для старших классов, которые обязательно понравятся школьникам!

Подробнее: Rebound Experiment / Science Buddies

30. Постройте камеру Вильсона для подтверждения радиационного фона

Готовы окунуться в физику элементарных частиц? Узнайте о фоновом излучении и постройте камеру Вильсона, чтобы доказать существование мюонов.

Подробнее: Фоновое излучение / Ученики

Инженерные эксперименты для средней школы

Инженерное дело включает в себя практическое применение различных научных дисциплин. Подросткам, интересующимся проектированием и строительством, особенно понравятся эти научные эксперименты STEM для старших классов. Все они великолепны и для научных ярмарок.

31. Вглядеться в зеркало бесконечности

Оптические иллюзии завораживают, но они также помогают научить детей различным научным концепциям.Спроектируйте и создайте зеркало, которое, кажется, вечно отражает свет. Расходные материалы простые, но влияние велико!

Подробнее: Infinity Mirror / Science Buddies

32. Дизайн пульсометра

распространены повсеместно, поэтому практически любой может носить на запястье пульсометр. Но можно ли построить собственное? Для этого требуются специальные материалы, но их несложно отследить. Покупайте такие предметы, как доска Audino Lilypad Board на Amazon.

Подробнее: Пульсометр / Science Buddies

33. Гоночные 3-D распечатанные автомобили

— это чудо современной эпохи, и начинающим инженерам обязательно нужно научиться ими пользоваться. Используйте Tinkercad или аналогичную программу для проектирования и печати гоночных автомобилей, которые могут выдерживать определенный вес, а затем посмотрите, какая из них катится быстрее всех! (В вашей лаборатории STEM нет 3D-принтера? Загляните в местную библиотеку; у многих из них есть 3D-принтеры, доступные для посетителей.)

Подробнее: 3D-печатные автомобили / инструкции

34.Запуск ракеты-носителя

Бутылочные ракеты — еще один из тех классических научных экспериментов для старшеклассников, и не зря! Инженерное дело, связанное с проектированием и запуском ракеты, способной нести определенную полезную нагрузку, предполагает практическое применение всевозможных концепций. К тому же это весело!

Подробнее: Bottle Rockets / Science Buddies

35. Выращивайте овощи в гидропонном саду

Гидропоника — это волна садоводства будущего, позволяющая легко выращивать растения в любом месте с минимальной почвой.Для инженерной задачи научной выставки спроектируйте и постройте свой собственный гидропонный сад, в котором можно выращивать овощи, чтобы прокормить семью. Эта модель — лишь один из возможных вариантов!

Подробнее: Гидропоника / Инструкции

36. Захватывайте предметы механической клешней

Погрузитесь в робототехнику с этим инженерным проектом! В этот комплект входят все необходимые материалы с подробными видеоинструкциями.

Подробнее: Гидравлический захват / KiwiCo

37.Играть в волейбол на автоматах

Предложите своим ученикам спроектировать и построить машины, которые будут бросать мяч для пинг-понга вперед и назад, используя только основные материалы. Они даже могут сравнить свои результаты с результатами студентов со всего мира!

Подробнее: Volleyball Challenge / Science Buddies

38. Постройте радиоприемник на кристалле

Вернитесь в прошлое и создайте радио с нуля! Это отличный научный проект, если вы поэкспериментируете с разными типами материалов для антенны.Для этого требуется специальное оборудование, но, к счастью, у Home Science Tools есть универсальный комплект для этого проекта.

Подробнее: Crystal Radio / SciToys

39. Построить охранную сигнализацию

Вызов? Настройте систему, чтобы предупреждать вас, когда кто-то ворвался в ваш дом или класс. Это может быть любая форма, в которой учащиеся могут пофантазировать, и вы можете настроить этот научный эксперимент STEM для старших классов средней школы для разных уровней навыков. Будьте проще с будильником, который издает звук, который можно услышать с определенного расстояния.Или поднимите его на ступеньку выше и потребуйте, чтобы сигнализация отправляла уведомление на мобильный телефон, как в проекте по ссылке.

Подробнее: охранная сигнализация / Instructables

40. Переход по мосту из пластиковых бутылок

Мосты из бальзового дерева — это нормально, но мост из пластиковых бутылок действительно впечатляет! Фактически, студенты могут строить всевозможные конструкции, используя концепцию, подробно описанную по ссылке. Это непревзойденный вызов STEM!

Подробнее: Структуры / инструкции TrussFab

Ищете больше? Ознакомьтесь с лучшими научными веб-сайтами для средних и старших классов.

Plus, подписавшись на нашу рассылку новостей, вы получите все самые свежие советы и рекомендации по обучению!

Неделя биологии дома

Эти мероприятия, а также более 100 других бесплатных мероприятий, рабочих листов, викторин (и многое другое!) Доступны в рамках ресурсов нашего онлайн-фестиваля «Наука дома»:

Вы когда-нибудь задумывались, почему у таких насекомых, как бабочки, длинные и тонкие части рта? Узнайте больше о том, как пьют бабочки, с помощью нашего простого эксперимента.

Это задание особенно подходит для детей младшего возраста, которым присматриваются, помогают и поддерживают взрослые, помогающие в решении практических задач.

Вам понадобится:

• Три вида трубочки для питья (широкая, средняя и узкая)

• Одна чашка Петри (или другой плоский неглубокий контейнер)

• Скотч

• Красный пищевой краситель

• Фломастер

Инструкции по эксперименту:

1.Заполните чашку Петри водой и добавьте пищевой краситель.

2. Возьмите соломку трех типов — широкую, среднюю и узкую — и склейте их скотчем так, чтобы их нижняя часть была выровнена.

3. Поместите соломинки в воду, убедившись, что они не касаются дна чашки Петри, и подержите там 30 секунд.

4. Отметьте на каждой соломке фломастером, где доходит вода.

5. С помощью линейки измерьте и запишите пройденное расстояние (мм).

• Убедитесь, что дети знают, как выполнять упражнение, и что они не пытаются всасывать жидкость через соломинку.

Проверьте свои знания!

По завершении проверьте свои знания с помощью нашего загружаемого рабочего листа.

Вы можете сделать свою собственную слизь и узнать все о том, как слизни и улитки перемещаются вверх ногами и взбираются по сторонам ваших заборов и стен.

Это задание особенно подходит для детей в возрасте от 7 до 14 лет, под присмотром и поддержкой взрослых, помогающих с практическими задачами.

• Две маленькие миски
• Две чайные ложки
• Мука кукурузная
• Зубная паста
• Вода

1.Положите в миску четыре чайных ложки кукурузного крахмала.

2. Добавляйте воду понемногу, постоянно помешивая, пока она не станет «жидкой» — помешивать нужно медленно.

3. Попробуйте следующие эксперименты и запишите свои наблюдения:

• Осторожно наклоните чашу из стороны в сторону.
• Быстро переместите ложку в смеси, а затем медленно.
• Возьмите немного смеси в руки и сильно сожмите.
• Выпустите смесь через пальцы.
• Нажмите на смесь.

4. Слейте смесь в контейнер (не в раковину).

5. Выдавите немного зубной пасты в чистую сухую миску и повторите эксперименты.

Советы родителям и опекунам:

• Возможно, вам понадобится добавить более 4 чайных ложек кукурузного крахмала для достижения желаемой консистенции, поэтому не бойтесь добавлять немного медленнее, в небольших количествах.
• Обязательно утилизируйте смеси после того, как закончите работу в мусорном ведре, не выливайте в раковину!

Проверьте свои знания!

По завершении проверьте свои знания с помощью нашего загружаемого рабочего листа.

Создайте собственную хроматографическую лабораторию и узнайте, почему листья меняют цвет осенью с зеленого на красный и желтый.

Это занятие больше всего подходит для людей в возрасте от 10 лет и под присмотром взрослых во время практической работы.

Вам понадобится:

• Белая фильтровальная бумага для кофе
• Емкость для жидкости для снятия лака (ацетон)
• Маленький прозрачный стакан
• Карандаш
• Линейка
• Ножницы
• Коктейльная палочка
• Свежие листья шпината, кориандра или базилика

Инструкции по эксперименту:

1.Нарежьте фильтровальную бумагу на полоску примерно 2 см шириной и 10 см длиной.

2. Нарисуйте карандашом линию на фильтровальной бумаге примерно в 2 см от низа.

3. Сверните и защипните несколько листочков между пальцами.

4. Плотно сожмите листья пальцами и вотрите их в небольшую точку в середине линии карандаша

5. Нанесите на эту точку пигмента, несколько раз протерев и дав ей высохнуть.

6. Налейте в стакан небольшое количество ацетона (не более 0.Глубина 5 см)

7. Оберните верх фильтровальной бумаги вокруг палочки для коктейля и закрепите скрепкой или проткните палочку для коктейля через верх фильтровальной бумаги.

8. Повесьте фильтровальную бумагу в стакан так, чтобы она погрузилась в ацетон. Убедитесь, что зеленая точка находится над ацетоном.

9. Наблюдайте, как пигменты поднимаются по фильтровальной бумаге и отделяются (это может занять до 10 минут). Какие цвета ты видишь?

Советы родителям и опекунам:

• Покупка свежих листьев или трав, таких как шпинат или кориандр, позволяет проводить этот эксперимент круглый год.Мы рекомендуем использовать травы, чтобы ваши листья не были токсичными.
• Некоторые листья оставляют на фильтровальной бумаге хорошее пятно пигмента. Однако, чтобы помочь извлечь пигмент из некоторых листьев, вам может потребоваться разрезать листья и раздавить их пестиком и ступкой, небольшим количеством песка для истирания и небольшим количеством ацетона.
• Помещая фильтровальную бумагу в стакан, убедитесь, что точка пигмента находится над ацетоном.

Проверьте свои знания!

По завершении проверьте свои знания с помощью нашего загружаемого рабочего листа.

Вам понравились эти занятия? Вы можете загрузить их и еще семь из нашего информационного буклета Gopher Science Lab, чтобы получить больше практических занятий по бионауке с использованием повседневных предметов домашнего обихода.

Буклет включает инструкции, краткое объяснение и вопросы, которые вы можете задать ребенку младшего возраста. Наш онлайн-тренинг «Наука суслика» теперь доступен для родителей бесплатно в течение шести месяцев, и мы подготовили для родителей объяснение, в котором описывается, как можно использовать буклет и тренинг.

Сделай сам

Tom Ireland исследует мир «биологии своими руками» — где заинтересованные любители проводят удивительно сложные эксперименты, включая генную инженерию.

Биолог Том 61 (3) с. 12-15

Ученые, стоящие за крупными открытиями в области генетики прошлого века, не могли себе представить, что к 2014 году извлечение, секвенирование и модификация ДНК будут простыми и дешевыми, чтобы их можно было опробовать дома.Однако по мере того, как такие методы, как ПЦР (полимеразная цепная реакция) становятся менее дорогостоящими, более быстрыми и более совершенными, все большее количество самодельных биологов и любительских лабораторий проводят все более сложные эксперименты, многие из которых включают профилирование ДНК и даже базовую генную инженерию.

Движение переносит генетику из исследовательских лабораторий в руки общественности, от вечерних занятий, посвященных извлечению ДНК клубники с ромом (и употреблению запасных реагентов в виде коктейлей), до так называемых «биохакеров», создающих ГМ-микроорганизмы в домашних лабораториях.Есть даже художник, который использует ДНК выброшенных волос, жевательной резинки и окурков, чтобы реконструировать то, как выглядят владельцы образцов (см. Лица в коде).

Хакер (любитель) существительное 1. Кто-то, кто занимается новаторскими настройками или комбинациями электронного и компьютерного оборудования

Биология «сделай сам» теперь стала общим термином для людей, проводящих всевозможные биологические эксперименты в нетрадиционных условиях. Те, кто в ее основе, заявляют, что речь идет об просвещении общественности и создании биотехнологий с открытым исходным кодом и свободными от патентов, но по мере того, как все больше любителей создают свои собственные генные лаборатории, сцену неизбежно преследуют опасения по поводу безопасности, этики и биобезопасности.Движение берет свое название от DIYbio.org, онлайн-группы, созданной в 2008 году выпускниками биологических факультетов Джейсоном Бобе и Маккензи Коуэлл. Его также называют биохакингом, поскольку многие люди делают это ради удовольствия от реверс-инжиниринга и модификации технологий, что было первоначальным определением «хакера» до того, как компьютерный взлом стал синонимом злонамеренного намерения.

DIYbio.org сейчас насчитывает более 3500 участников, которые делятся советами по ресурсам, семинарам, экспериментам, торговому оборудованию и реагентам, а также обсуждают этику и будущее направление своих усилий.Мы не говорим здесь о простых студенческих экспериментах. Список самодельных биологических проектов, выполняемых в любой момент, впечатляюще амбициозен (и, как правило, удивительно чокнутый).

Существуют инструкции по созданию светящихся в темноте бактерий, самодельные центрифуги, водяные бани, генераторы плазмы и наноразмерные «биопринтеры», а также о том, как делать «хакинг рыбы» (прислушиваясь к поведению электросвязи слабоэлектрических рыба) и многие другие. Еще более странным является более нишевый и отчетливо научно-фантастический сюжет «Улучшение тела своими руками».На данный момент это в основном связано с тем, что люди имплантируют магниты или датчики в свою плоть, но в один прекрасный день это может привести к более изощренным изменениям тела и его чувств.

Биологи-любители работают в лаборатории Genspace в Нью-Йорке.

Многие DIY-биологи вдохновлены такими наградами, как международный конкурс синтетической биологии iGEM и приз io9 Mad Science. Оба поощряют команды создавать синтетические формы жизни из так называемых биокирпичей, то есть стандартизованных последовательностей ДНК, которые выполняют определенные функции при включении в живые клетки.Это движение «взлома генов» имеет много параллелей со сценой компьютерного программирования и кодирования, когда люди пробуют различные последовательности ДНК для создания организмов с полезными функциями или новыми особенностями. Менее сложные гражданские научные проекты также подпадают под сферу биологии «сделай сам», когда армии добровольцев участвуют в проектах по выявлению, отслеживанию или подсчету популяции определенных видов.

Пространство для экспериментов

По мере того, как количество людей, интересующихся любительской наукой, растет, по всему миру появляются сотни «хакспейсов» (см. Биологию своими руками по всему миру), каждое из которых призвано демистифицировать науку и предоставить пространство для экспериментов.

Бывший исследователь биотехнологии Эллен Йоргенсен основала Genspace в Нью-Йорке в 2009 году после закрытия лаборатории по исследованию рака легких, в которой она работала. Ее вдохновляли амбиции людей на DIYbio.org и дух любительской биологии. «Я думала, что это здорово, что люди в качестве хобби занимаются любимым делом», — говорит она. «Я не ожидал, что они добьются большого прогресса, и они могут навредить себе, поэтому я подумал, что это может быть то, что я мог бы облегчить».

Йоргенсен попросила свою старую лабораторию пожертвовать некоторое оборудование, и Genspace начала с демонстрации простых генетических методов.«Гель-электрофорез — это метод рабочей лошадки, и я никогда не думал об этом, пока не сделал его перед множеством людей в чьей-то гостиной. Они были очарованы», — говорит Йоргенсен.

В 2010 году Genspace стала биотехнологической лабораторией первого уровня биобезопасности, первой в своем роде, находящейся в собственности сообщества, не связанной с академическими кругами или промышленностью. Сейчас здесь проводятся ежедневные семинары для самых разных местных жителей. Около трети — художники, треть — ИТ-программисты, а остальные просто любопытны — то, что Йоргенсен называет «толпой Discovery Channel».

«Такие места, как Genspace, особенно подходят для определенных видов биотехнологии», — говорит Йоргенсен. «Лабораторное оборудование обратного проектирования может создавать машины для лабораторий, которые не могут себе этого позволить, в то время как методы, использующие ДНК и биоматериалы, также интересны широкой публике и пользуются спросом у художников».

Несмотря на все благие намерения таких людей, как Йоргенсен, есть что-то, несомненно, обескураживающее в том, что генетическая модификация проводится вне профессиональной и регулируемой среды.Эксперты по биобезопасности отмечают, что, хотя большая часть биологии DIY остается простой, «некоторые группы начинают проводить значительно более сложные эксперименты» (Revill, 2013).

Джеймс Ревилл, научный сотрудник исследовательской группы научно-технической политики Университета Сассекса, говорит, что «мало сомнений в том, что такие группы могут создать грубое биологическое оружие», такое как вспышка пищевого отравления. Тем не менее, он считает, что реальная угроза для самодельных биологов минимальна.«Могут быть некоторые биологи-любители, которые потенциально безрассудны и опасны, но я полагаю, что основная масса просто хочет учиться и получать удовольствие от науки, не платя за обучение».

Согласно Ревиллу, процесс создания сложного биологического оружия исторически ускользал от целых штатов, не говоря уже о неквалифицированных и плохо финансируемых любителях. «Существует множество профессиональных академических исследований в области биологических наук, которые вызывают явные опасения по поводу двойного применения — например, исследование H5N1 или, совсем недавно, аэрозолизация вируса Эбола», — говорит он.«Подобные вещи, хотя и оправдываются ценностью результатов, имеют гораздо более четкий потенциал двойного использования и представляют более значительные риски для безопасности, чем те вещи, которые, как я понимаю, делаются в группах DIY био».

По мнению Йоргенсена, того факта, что в Genspace нет шкафов для биологической опасности, достаточно, чтобы большинство людей перестали работать с патогенами. Однако она считает, что оборудование — не самая большая преграда для развития чего-то зловещего — пора. «Биология зависит от того, сколько часов проводят в лаборатории, и от жизненного цикла организмов.Это действительно требует больше, чем большинство людей готовы вложить, если это не их постоянная работа ».

Обсуждение правил

Любители не могут считаться опасными, но будут возрастать опасения по поводу того, что люди изменяют организмы вне каких-либо формальных этических принципов или правил. Такие проекты, как тот, который направлен на создание «генетического гибрида человека и водорослей», указывают на фантастические амбиции некоторых любителей, а проекты, заставляющие растения светиться в темноте, могут еще больше обеспокоить широкую публику генетическими технологиями.

Филип Боуэн, член London Hackspace, говорит, что были попытки привести лаборатории в соответствие с профессиональными стандартами. «Есть люди, которые хотели бы, чтобы было больше правил и положений, чтобы гарантировать гранты и финансирование для общественных проектов. Другие очень сопротивляются этому».

Этот разрыв в сообществе DIY может стать более очевидным по мере того, как методы станут более сложными, а те, кто преследует благотворительные и образовательные цели, отделятся от хардкорных биохакеров, стремящихся подражать передовым методам генной инженерии.

Ревилл говорит, что некоторые группы «стремились принять меры для обеспечения ответственных исследований, такие как стандарты безопасности и обучение. В этом смысле био-сообщество DIY, возможно, не более или менее опасно, чем профессиональные ученые-биологи. Это просто другое. »

На данный момент биологи вроде Йоргенсена говорят, что биохакинг — это сила добра. «Разве не было бы хорошо, если бы люди обладали практическими знаниями о ДНК, как с электричеством?» она говорит. «Может быть, это ослабит негативную реакцию людей на синтетическую биологию.«Биологи-самоделки вряд ли в ближайшее время будут остановлены от того, чем они занимаются. Оборудование, знания и материалы уже есть, и чем быстрее наука будет прогрессировать в профессиональных лабораториях, тем больше возможностей будет у любителей. Возможно, следующий большой прорыв в генетика будет исходить не от всемирно известного исследовательского учреждения, а от общественной лаборатории или даже садового сарая.

В рамках проекта «Stranger Vision» художница Хизер Дьюи-Хагборг использует ДНК найденных ею вещей — волос, окурков, ногтей, жевательной резинки — для создания подробных изображений того, как может выглядеть владелец образца.

извлекается из образца и амплифицируется с помощью ПЦР (полимеразная цепная реакция) на предприятии Genspace в Бруклине, Нью-Йорк. Затем ДНК секвенируется и вводится в специальную компьютерную программу, написанную самой художницей, которая анализирует гены, отвечающие за различные физические характеристики (ширина носа, цвет глаз, происхождение, цвет кожи, волосы и пол), и создает 3D-модель человека. лицо, чтобы представить, от кого исходит образец. Затем Дьюи-Хагборг добавляет некоторые штрихи перед печатью на 3D-принтере.

Говорят, что скульптуры имеют мимолетное сходство с отобранным человеком, но не идеальны, поскольку генетическая основа морфологии лица остается плохо изученной.

Во всем мире существует не менее 40 официальных групп по биологии «сделай сам», в основном в Северной Америке и Европе, а также в Тель-Авиве, Сингапуре, Сиднее и Окленде . Существуют и другие, более неформальные сети и группы, которые встречаются для общественных мероприятий.

Многие биологические лаборатории DIY на самом деле являются проектами, связанными с университетом, например, Manchester’s MadLab, которая поддерживается Манчестерским столичным университетом и финансируется Wellcome Trust.Другие получают финансирование для поддержки биопредпринимателей и новых биотехнологических стартапов, таких как группа Biotech and Beyond в Карлсбаде, , Сан-Диего, .

HiveBio в Сиэтле , Вашингтон, не только предоставляет помещения и оборудование для своих членов, но и хочет предоставить информацию и поддержку для публикации в признанных журналах.

Такие компании, как базирующаяся в Бостоне Ginko Bioworks , разрабатывают готовые наборы, чтобы помочь людям создавать новые генетически модифицированные организмы без необходимости в профессиональных лабораториях.В Великобритании Darwin Toolbox представляет собой «доступную биотехнологическую лабораторию» в контейнере размером с ящик для инструментов и включает в себя центрифугу, установку для ПЦР и установку для гель-электрофореза с трансиллюминатором.

DIYbio.org Джейсон Бобе в 2008 году стоял за проектом по картированию различных типов микроорганизмов, обнаруженных на кнопках пешеходных переходов в разных городах, с помощью тысяч гражданских ученых.

ДНК — один из самых популярных уроков биологии своими руками, помогающий идентифицировать местные виды, но в последнее время помогающий выяснить, какое мясо продается в супермаркетах после скандала с кониной в Великобритании.

Ревилл, Дж. И Джефферсон, К. Тайные знания и режим биологического оружия. Наука и государственная политика, стр. 1-14 (2013 г.).

Том Ирландия MSB — главный редактор Биологического общества и журналист-фрилансер.

40+ Блестящие научные эксперименты на заднем дворе

Этот ОГРОМНЫЙ список научных экспериментов на заднем дворе предусматривает часы экспериментов и исследований для детей. Они идеально подходят для дома, школы, дошкольного учреждения или вашей общественной группы.

Мы сгруппировали эксперименты по четырем удобным областям научного обучения — биологические науки, химические науки, физические науки и науки о Земле и космосе , так что вы найдете множество вещей, которые вдохновят вашего ребенка учиться, независимо от его интересов. Самым сложным было бы выбрать, что попробовать в первую очередь!

Биологические науки
Отличная отправная точка для маленьких учеников — узнать больше о биологии через изучение живых существ в их повседневном мире (но биология ни в коем случае не предназначена только для маленьких, в этой коллекции также есть несколько интересных экспериментов для детей постарше тоже).

Как сделать мини-микроскоп — отлично подходит для изучения всех этих крошечных живых существ на заднем дворе.

Найдите одуванчики в саду и изучите их .

Вот несколько отличных советов для посадки семян малышам .

Привлекайте детей старшего возраста к садоводству с из этого журнала дошкольного садоводства .

Какой ребенок не хотел бы искать мягких дождевых червей ?

Вот как разрезать боб .

Это классический и один из моих любимых — эксперимент с изменением цвета цветов .

И кто бы мог подумать, что можно использовать ту же теорию , чтобы заставить муравьев изменить цвет! Вы должны увидеть это, чтобы поверить в это !

Наконец, исследует и обнаруживает скрытые цвета листьев .

Химические науки
В этой области научных исследований есть действительно классные вещи — подумайте о химических реакциях, комбинациях смесей, изменении материалов, твердых веществ, жидкостей и газов … Дети могут следовать простым процедурам и инструкциям, чтобы завершить свои эксперименты, просто убедитесь, что вы там, чтобы сфотографировать или заснять их результаты!

Пузыри, пузыри и другие пузыри — посмотрите этот эксперимент по поиску лучшего выдувания пузырей из ряда предметов домашнего обихода .

Определенно один для открытых дверей — наблюдайте, как сумка с замком на молнии взрывается благодаря комбинации пищевой соды и уксуса . Отойдите и смотрите с трепетом!

Детям понравится этот красочный эксперимент с пищевой содой и уксусом , и я сомневаюсь, что они позволят вам пропустить этот эксперимент с песчаной ямой на вулкане .

Сделайте блестящих ракет из бутылок или посмотрите на волшебство, которое происходит, когда вы объединяете диетическую колу и Mentos .

Попробуйте поэкспериментировать с Pop Rocks и узнайте, как улавливать углекислый газ.

В нем сочетаются две вещи, которые нравятся детям: миньонов и крем для бритья .

Старое, но полезное — исследуйте изменение материалов при различных температурах для создания переработанных мелков.

Веселитесь с этим замечательный газированный арбуз, сенсорный наука .

Попробуйте этот идеальный рецепт сенсорной игры из кукурузного крахмала .

Посмотрите этот эксперимент супер крутым льдом и солью .

И, наконец, восхитительный эксперимент — сделайте солнечную печь s’mores .

Науки о Земле и космосе
Моя трехлетняя дочь одержима луной — она ​​всегда хочет выйти на улицу перед сном и поискать ее. Мы всегда говорим о погоде, когда планируем одежду и повседневные занятия, а также исследуем четыре сезона. Понимание науки о Земле и Космосе можно легко изучить в повседневной жизни, но эти увлекательные эксперименты наверняка повысят вашу учебную ставку.

Такая крутая и умная идея сделать свой собственный камень — проверьте этот !

Исследуйте смешивание земных материалов в сосуде .

«Давай запускаем воздушного змея» … идеально подходит для ветреного дня — и еще одно увлекательное руководство по воздушному змею здесь .

Go раскопки для динозавров с этим классным экспериментом!

Испытайте силу солнца с помощью этих отпечатков солнца из Lego .

Это фантастический эксперимент с цветом и температурой .

Мой личный фаворит из этой коллекции (я люблю радугу) — способов сделать радугу .

Физические науки
Толкать и тянуть, сила и движение, материя и энергия — это такое увлекательное занятие!

Узнайте, как сделать воздушную ракету — детям это понравится!

Попробуйте этот простой тест для детей ясельного и дошкольного возраста .

Эксперименты по опусканию и плаванию с предметами, найденными с вашего заднего двора. Наука о природе в лучшем виде! Другие идеи летних раковин или поплавков можно найти здесь .

Lego + лед = весёлая наука и обучение !

Сделайте классную застежку-молнию для ваших игрушечных фигурок .

Вдохновение с водяным колесом на заднем дворе и водная стена (в моем списке дел на следующее лето).

Попробуйте этот баланс с естественными объектами .

Как насчет изготовления и испытаний лодок-аэростатов или ракет-баллонов .

Я уверен, что мы все уже видели это раньше, но эта коллекция не была бы полной без герметичного мешка .

Наконец-то интересный способ совместить искусство и науку с покраской желоба .

Какой исчерпывающий список! Определенно один, чтобы закрепить и вернуться, когда вам нужно что-то конкретное для конкретной области обучения в сфере НАУКИ!

PIN-код для более поздних версий:

Ищете еще крутые эксперименты? Проверьте калейдоскоп!
Это наука, искусство и грамотность, каких вы никогда раньше не видели — одетые во все цвета радуги!

Калейдоскоп: практические исследования цвета (и цвета!) включает 25 впечатляющих проектов, которые объединяют обучение по целому ряду предметных областей.Это замечательный ресурс для учителей, родителей, организаторов лагерей, руководителей молодежных и общественных групп, учащихся на дому, воспитателей внешкольного воспитания и многих других. Зайдите, чтобы узнать больше .

Эксперименты своими руками | STEM Ньюкасл

Биология кухни. Рост самостоятельной биологии демократизирует науку, но опасно ли это для здоровья населения и окружающей среды?

Еще до того, как научные факультеты университетов стали повсеместно испытывать дефицит наличных средств в условиях текущего финансового кризиса, исследователи уже могли покупать и продавать лабораторное оборудование на сайтах интернет-аукционов. Доступность этого оборудования в сочетании со все более низкой стоимостью расходных материалов для выделения и тестирования ДНК вызвала движение квалифицированных и неквалифицированных энтузиастов, которые проводят молекулярно-биологические эксперименты дома на своих кухнях.Тем не менее, некоторые законодатели и ученые опасаются, что биология, сделанная своими руками (DIY), может представлять опасность для здоровья населения и безопасности окружающей среды, и что нерегулируемые эксперименты, проводимые на кухнях и в гаражах, могут случайно или намеренно вызвать биологическую катастрофу.

Несмотря на опасения, движение «Сделай сам» за биологию определенно пробудило воображение многих любителей, которые утверждают, что принятие на себя ответственности за свою биологию и демистификация науки, лежащей в основе генетических и медицинских тестов, расширяют их возможности.Дебра Кац, например, которая в своих электронных письмах называет себя «ДНК Деб», за последние девять лет потратила тысячи долларов на анализ своей собственной ДНК для генеалогических целей. Кац — администратор города Пало-Альто (Калифорния, США), и, хотя у нее нет научной подготовки, она недавно смогла извлечь собственную ДНК на своей кухне, используя инструкции, загруженные с сайта About.com, а также мензурки и пробирки. она купила менее чем за 20 долларов США.

Кац сказал, что извлечение ее ДНК «[…] было совсем не сложно. Я получала удовольствие от попытки быть мисс Науки ». Она отметила, что, хотя она не интересовалась наукой во время учебы в средней школе и колледже, проведение этой конкретной процедуры самостоятельно связывало ее интеллектуально с ее генетико-генеалогической работой и помогло сделать ДНК более реальной для нее. «[Меня интересуют] результаты анализа ДНК, поэтому мне кажется захватывающим прикосновением увидеть мою ДНК физически. [Когда] когда вы проводите тестирование с лабораториями, отправляете ли вы слюну или потираете щеки, вы ничего не видите », — объяснила она.

Кей Олл, выпускница Массачусетского технологического института (MIT; Кембридж, Массачусетс, США) со степенью в области биологической инженерии, также приняла науку DIY, даже подняв ее на новый уровень. Дома она анализирует собственную ДНК, чтобы узнать, не является ли она носителем гемохроматоза, которым страдает ее отец. Гемохроматоз характеризуется повышенным всасыванием железа в печени, поджелудочной железе, коже и других органах, и Оулл мог потратить около 300 долларов США на лабораторный тест на наличие мутаций высокого риска (Wolinsky, 2005).Однако, как заметил Оулл, отправка ваших образцов в лабораторию — это «старая школа». Вместо этого примерно за ту же сумму денег она приобрела специализированное лабораторное оборудование, в том числе машину для полимеразной цепной реакции, которую она купила на eBay за 59 долларов США, и некоторое обычное кухонное оборудование, и провела тесты сама.

«Я хакер. Мне нравится создавать вещи », — объяснила она. «Биология — отличная система для изучения и понимания». Фактически, ее тест DIY показал, что у нее есть по крайней мере одна копия мутации высокого риска, C282Y, хотя она отметила, что «[t] здесь все еще контроль, который не проявился четко, поэтому я повторю это когда я получу свою новую красивую коробку с гелем […] [а] а затем повторить это профессионально, как только моя медицинская страховка будет в наличии ». Она объяснила, что знание результатов анализов — сила: «Это заболевание полностью излечимо, если его выявить на ранней стадии, и теперь я могу контролировать его проактивно, а не ждать, пока заболеет».

Кац и Олл являются частью растущего движения молекулярных биологов-любителей и, как таковые, являются частью давних традиций энтузиастов науки, включая орнитологов-любителей, археологов и астрономов.В самом деле, как язвительно заметил Оул, «[е] каждому нужно хобби»; однако она также отметила, что биология «сделай сам» представляет собой нечто большее, чем просто хобби: она демократизирует науку и дает людям доступ к их собственным биологическим данным самым прямым способом.

Джейсон Бобе, директор сообщества проекта «Персональный геном», который является частью лаборатории Джорджа Черча в Гарвардской медицинской школе (Бостон, Массачусетс, США), также является одним из соучредителей бостонской организации под названием DIYbio. (http: // diybio.org), который «направлен на то, чтобы помочь сделать биологию достойным занятием для гражданских ученых, биологов-любителей и инженеров-биологов, которые ценят открытость и безопасность». DIYbio насчитывает более 800 членов, каждый из которых обычно заказывает комплекты со складов учебных материалов для уточнения и даже анализа собственной ДНК с использованием оборудования, приобретенного на eBay или Craigslist.

… Биология своими руками представляет собой нечто большее, чем просто хобби: она демократизирует науку и дает людям доступ к их собственным биологическим данным самым прямым возможным способом

Бобе сравнивает движение биологии своими руками с любителями мощной ракетной техники — физикой взрывчатых веществ. на заднем дворе — и уверен, что популярность кухонной биологии будет расти.«Нет никаких сомнений в том, что будет больше безрецептурных биологических наборов, которые являются самодостаточными и общепризнанными как безопасные. Их уже полдюжины, даже для генной инженерии », — прокомментировал он, отметив, что движение« Сделай сам »за молекулярную биологию частично является результатом увеличения доступности материалов и инструментов. «По мере того, как цена падает, все больше людей будут управлять своими собственными биологическими и биологическими данными и использовать инструменты, которые когда-то были прерогативой профессиональных биоинформатиков», — сказал он.«Новые сообщества людей будут выстраиваться вокруг этих вещей за пределами профессиональной среды — вся эта трансформация повторится снова в других областях биотехнологии».

Еще одним соучредителем DIYbio является Маккензи Коуэлл, которая ранее участвовала в проведении Международного конкурса генно-инженерных машин (iGEM; http://2009.igem.org) в Массачусетском технологическом институте. Он отметил, что многие любители, которые сейчас занимаются DIYbio, имеют технический опыт и хотят больше заниматься практической наукой.Он сказал, например, что некоторые из биоинформатиков, которых он встретил в Бостоне, устали только делать прогнозы: «Они действительно хотят начать заниматься физической биологией, а не вычислительной биологией […] Некоторые говорят:« Теперь моя очередь. Я хочу закатать рукава рубашки и намочить руки: займитесь мокрой работой ».

Действительно, движение DIY-биологии черпает вдохновение из конкурса iGEM, в котором студенческим командам дается набор выбранных биологических частей. из реестра стандартных биологических компонентов Массачусетского технологического института (http: // partsregistry.org) — и должны использовать их вместе с частями собственного дизайна для создания биологических систем, которые работают внутри живых клеток. Конкурс iGEM вырос с 4 команд и 16 студентов в Массачусетском технологическом институте в 2003 году до 84 команд с 1200 участниками из 21 страны в 2008 году. Рэнди Реттберг, директор iGEM и главный научный сотрудник лаборатории информатики и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, сравнивает iGEM с робототехникой. соревнования. Он сказал, что конкурс привлекает внимание студентов со всего мира, которые хотят узнать о синтетической биологии и инженерных биологических системах.

Бобе прокомментировал, что приятно видеть в действии студентов, не имеющих достаточной подготовки в области биологии. «Некоторые из них являются первокурсниками и [разрабатывают] вакцины или биотопливо. Что может быть более захватывающим, чем это увидеть? » он сказал. «Знаете, отчасти это вдохновение, а с другой — доступность этих технологий, [которые], надеюсь, могут вдохновить целое новое поколение увлечься биологией, технологиями и всем остальным». Физик, ставший биопредпринимателем, Роберт Карлсон, основавший биотехнологическую фирму Biodesic (Сиэтл, Вашингтон, США), также считает движение биологии своими руками как положительное явление.«Чем шире распространение знаний, тем лучше все информированы. Вам не нужно бояться ДНК; ты полон ДНК. Вы можете извлечь свою собственную ДНК и посмотреть, что там, и вы можете провести рестрикционный анализ своей собственной ДНК и сопоставить его с определенными чертами или заболеваниями », — сказал он.

«Эксперименты с живыми организмами […] проблематичны, потому что они самовоспроизводятся и передаются, поэтому они представляют множество опасностей, с которыми невозможно столкнуться во многих других видах самостоятельной науки»

Карлсон также ожидает экономические выгоды от молекулярной биологии «сделай сам», аналогичные появлению Кремниевой долины в качестве двигателя инноваций в результате работы компьютерных энтузиастов, экспериментирующих в своих гаражах.«Мы только видим начало», — сказал он. «Я думаю, он будет расти, как рынок приложений для iPhone, который резко вырос в одночасье. […] Я не пытаюсь утверждать, что синтетическая биология или DIY [биология] будет иметь такое же влияние, как и рекомбинантные технологии, но затраты на гены, а также на секвенирование и продуктивность экспоненциально улучшаются в обоих направлениях. и секвенирование. Сегодня можно купить созданный вами ген за несколько тысяч долларов, а через пару лет — за несколько сотен долларов, если тенденции сохранятся.

Хотя защитники подчеркивают образовательную ценность и экономический потенциал биологии «сделай сам», некоторые аналитики безопасности обеспокоены перспективой возможных злоупотреблений в гнусных целях. «Эксперименты с живыми организмами — особенно с патогенными организмами — проблематичны, потому что они самовоспроизводятся и передаются, поэтому они представляют множество опасностей, с которыми невозможно столкнуться во многих других видах самостоятельной науки», — прокомментировал Джонатан Такер, старший специалист. Научный сотрудник Центра исследований нераспространения Джеймса Мартина при Монтерейском институте международных исследований (Вашингтон, округ Колумбия, США).«Мы должны очень тщательно подумать о том, как следует регулировать этот тип любительской науки, чтобы защитить людей, выполняющих работу, а также общество в целом».

По словам Такера, отчасти проблема заключается в том, что любительская наука развивается быстрее, чем регулирующие и законодательные органы. «Было некоторое обсуждение регулирования синтетической биологии в академических лабораториях и промышленных лабораториях, но было очень мало обсуждений любительской науки», — сказал он. Такер утверждает, что молодые люди увлеклись подходом «сделай сам» из-за «чудаковатого» фактора.«Это получило широкую огласку, примерно так же, как компьютерное поколение поколение назад захватило воображение молодых людей. Следующее новшество — синтетическая биология », — сказал он. Однако он также отметил, что биология DIY, как и вычисления, — это палка о двух концах: она может принести пользу обществу и причинить большой вред — если люди, использующие биологию DIY, делают это в злонамеренных целях, включая преступную деятельность и терроризм.

«Мы должны осознавать и не быть наивными в отношении возможности неправомерного использования этой технологии, особенно если она будет демократизирована так, как того хотели бы мечтатели« сделай сам », — прокомментировал Такер.«Я думаю, что правительство должно вмешиваться в интересах защиты общества не только от преднамеренного неправильного использования, но и от непреднамеренных опасностей, которые могут возникнуть с этой технологией. […] [W] Когда люди начинают собирать сложные системы, включающие от десятков до сотен генов самых разных организмов, такие эксперименты опережают нынешнюю парадигму биобезопасности. Могут возникнуть непредсказуемые эффекты и взаимодействия, которые могут привести к самовоспроизводящимся организмам, которые ускользнут в окружающую среду и причинят экологический ущерб и даже угрозу здоровью населения […] мы не должны относиться к рискам так же небрежно, как, я думаю, делают биологи-самодежды ».

Правительство США обеспокоено домашним биотерроризмом с момента террористических атак сибирской язвы в 2001 году. Стив Курц, профессор искусств в Государственном университете Нью-Йорка в Буффало (штат Нью-Йорк, США) и основатель группы перформанс-арта Ансамбль Critical Art Ensemble, который использовал ДНК и другие биоматериалы для разжигания политических дебатов, был арестован, когда в его доме в 2004 году были обнаружены лабораторное оборудование и безвредные бактерии.Оборудование было обнаружено, когда служба экстренной помощи откликнулась на его призыв о помощи, когда его жена умерла дома от сердечной недостаточности. Федеральное бюро расследований пришло в дом, одетое в костюмы для защиты от биологической опасности, и арестовало Керца, которому первоначально было предъявлено обвинение в биотерроризме, но ему было предъявлено обвинение только в мошенничестве с использованием почты и телеграфной связи. Федеральный судья снял обвинения в 2008 году (Associated Press, 2008). Действительно, в недавнем прошлом восприятие рисков биологической безопасности, похоже, уменьшилось. «В культурном отношении сейчас это немного другое настроение, чем было, скажем, в 2001 году, прямо в разгар паники сибирской язвы», — прокомментировал Карлсон.

«Мы должны осознавать и не быть наивными в отношении возможности неправильного использования этой технологии, особенно если она будет демократизирована …»

Коуэлл также скептически относится к тому, станет ли движение DIY-биологии школой для террористы, и подчеркнул, что с или без любительских групп, таких как DIYbio, террористы собираются найти пути и средства для получения знаний, оборудования и навыков, которые им необходимы для ведения своей незаконной деятельности. «[E] Привлечение большего числа людей к занятиям биологией не обязательно будет узким местом.Остановка любителей на самом деле не останавливает террористов », — сказал он. Он также прокомментировал, что большинство любителей заинтересованы в работе на уровне классификации опасности BL-1 или ниже, который является наименее опасным уровнем биологических экспериментов. «На этом уровне у вас есть лаборатория не для того, чтобы защитить мир от ваших вещей. Все наоборот. Клетки, с которыми вы работаете, настолько хрупкие, что вы не можете проводить эксперимент, если есть какие-либо загрязнения », — сказал он.

По словам Бобе, ракетчикам-любителям удалось развеять опасения по поводу общественной и национальной безопасности благодаря сочетанию сертификации практикующих специалистов и сотрудничества с федеральными надзорными органами, что, по мнению Бобе, является правильным путем для DIYbio.Однако он признал, что степень регулирования, необходимого для обеспечения общественной безопасности, неясна, и отметил, что сообщество ракетостроителей только что вышло из девятилетней судебной тяжбы с федеральными властями за доступ к топливу. «С DIYbio будут возникать те же типы проблем, и было бы неплохо отслеживать типы деятельности по синтезу, которую делают люди. Необходимо создать основу », — сказал он. «Мощная ракетная техника это выяснила. Сертификация есть. Чем более продвинутая ракетная техника вы используете, тем больше сертификатов вам нужно получить.[…] В отсутствие чего-либо подобного, DIYbio остается на усмотрение людей ». Он сказал, что DIYbio выступает за «разработку этического кодекса, ответственного надзора и лидерства в вопросах, которые являются уникальными для биологии вне традиционных профессиональных условий».

Карлсон также признал, что биология «сделай сам» может пойти не так, как надо, хотя он осторожен в отношении слишком строгого регулирования. «Вероятно, сейчас есть риск, и он будет расти, но вы также должны спросить, что произойдет, если вы будете регулировать […] Существует множество исторических примеров того, что происходило с рынками распределенных технологий, когда вводились запреты или запреты. Я использую слово «запрет» совершенно намеренно: у нас есть очень ясный опыт того, что произошло в этой стране, когда [ферментация] была запрещена в 1920-х годах. […] [Это] создало рынки [для алкоголя], которые были более черными и более трудными для федерального правительства, чем [прежде] ».

«… демистификация процесса заставит других чувствовать себя более комфортно с помощью генетических тестов; это не магия, это биохимия… »

Каким бы ни был регламент, энтузиасты биологии« сделай сам »по-прежнему уверены, что их хобби является положительным явлением в мире, который становится свидетелем все более широкого применения генетических технологий в здравоохранении, судебной медицине и общественной жизни. «Я надеюсь, что демистификация процесса заставит других чувствовать себя более комфортно с помощью генетических тестов; это не магия, это биохимия, — прокомментировал Оулл. «Это полезный урок, даже несмотря на то, что большинство людей выберут коммерческого поставщика вместо того, чтобы пытаться сделать самодельный.[…] Но по мере того, как генетическое тестирование распространяется в основную медицину, нам необходимо поощрять неспециалистов к использованию такого рода информации. В противном случае испытание будет более страшным, чем воодушевляющим ».