Kampf gegen COVID-19: Führende russische Universität ist mit Forschungsbeitrag dabei

Kann man angewandte Wissenschaft aus der Ferne betreiben? Studenten und Professoren der Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University – gelistet im “Times Higher Education Ranking” – sagen, dass selbst die Corona-Pandemie für echte Forscher kein Problem, sondern nur eine Herausforderung darstellt.

Die Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, eine der größten technischen Universitäten Russlands mit 34.000 Studenten (darunter über 5.000 ausländische) hat neue Lern- und Forschungsformate eingeführt, einschließlich jener für den Kampf gegen das neuartige Coronavirus.

Ein mathematisches Modell der Pandemie

Bereits Mitte April stellten Experten des Nationalen Technologie-Initiativzentrums ein mathematisches Modell zur Ausbreitung des Coronavirus vor und prognostizierten, dass der Ausbruch in Moskau und St. Petersburg im Juli 2020 enden wird. Die Prognosen basierten auf Daten darüber, wie sich das Virus in China und Italien verbreitete, erklärt Alexey Borovkov, Vize-Rektor für innovative Projekte der Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University.

© Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

„Wenn die effektive Reproduktionszahl R, also die durchschnittliche Anzahl von Menschen, die andere Personen mit einer Krankheit infizieren können, höher als 1 ist, breitet sich eine Epidemie aus. Wenn der R-Wert niedriger als 1 ist, was die Hauptvoraussetzung für die Aufhebung von Beschränkungen ist, bedeutet dies, dass eine Epidemie abflaut. Auf dem Höhepunkt der Epidemie stieg der R-Wert auf über 7, während er heute unter 1 liegt. Dies erklärt den Rückgang der Neuinfektionen“, erklärt er.

Alexey Borovkov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Laut Borovkov war einer der wichtigsten Faktoren bei der Eindämmung des Virus während der Zeit der Selbstisolierung das Wetter: Als es draußen noch kalt war, versuchten die Menschen, weniger auszugehen, was dazu beitrug, eine rasche Ausbreitung von COVID-19 zu verhindern. Gleichzeitig warnt Alexey Borovkov vor einer zweite Welle im Herbst, wenn mehr Fälle von akuten Atemwegsinfektionen auftreten und die Studenten zu Beginn des akademischen Jahres in die großen Städte zurückkehren. Dies könnte die Zahl der sozialen Kontakte und damit die Gefahr einer Ansteckung erhöhen. Ein Ausweg könnte seiner Meinung nach in der Mischung von Präsenz- und Fernunterricht sein, wobei die Schüler die Möglichkeit haben sollten, das von ihnen bevorzugte Format zu wählen.

Um ein Modell der voraussichtlichen Ausbreitung des Coronavirus zu erstellen, haben Forscher der Universität zwei Kurven der Inzidenz der Krankheit erstellt: eine "optimistische" und eine "pessimistische", da alle Parameter wie Wetter, Anzahl der Menschen auf der Straße etc. sehr variabel sind. Dies half bei der Vorhersage von Engpässen im Gesundheitswesen (Mangel an Krankenhausbetten, Mangel an Beatmungsgeräten usw.). 

Eine technologische Plattform zur Herstellung von Impfstoffen

Eines der wichtigsten Fachgebiete der Universität ist die Biomedizin, die auf einer grundlegenden natur- und ingenieurwissenschaftlichen Ausbildung basiert. Also der Ausbildung von Spezialisten für die Herstellung von Medikamenten und Verfahren zur Behandlung realer Krankheiten wie beispielsweise COVID-19. Spezialisten der Universität arbeiten mit ihren Kollegen vom Influenza-Forschungsinstitut – ebenfalls in St. Petersburg ansässig - an einer einheitlichen technologischen Plattform.

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Die Plattform könnte dazu genutzt werden, um in Zukunft verschiedene neue Medikamente zu entwickeln. Der erste davon wird ein Coronavirus-Impfstoff sein, der auf selbstreplizierender RNA basiert. Laut dem amtierenden Leiter des Instituts für Biomedizinische Systeme und Biotechnologie, Andrey Vasin, werden die präklinischen Studien vor Jahresende beginnen. „In Zukunft soll sich unsere Plattform zu einer neuen High-Tech-Produktion zur Herstellung verschiedener Arten von Impfstoffen entwickeln“, fügt er hinzu.

Forscher des Instituts untersuchen auch neurotische Komplikationen, die durch das Coronavirus verursacht werden, und arbeiten mit ihren europäischen Kollegen an Schnelldiagnoseprojekten.

Medizinische Gesichtsschutzvisiere aus 3D-Druckern

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Neben der wissenschaftlichen Forschung haben sich Studenten der Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University auch der Entwicklung von Gesichtsschutzvisieren für Ärzte gewidmet. Die Visiere werden von einem 3D-Drucker im FabLab der Universität gedruckt. Die Schüler fertigen momentan ungefähr 300 Gesichtsschutzvisiere pro Tag. Das FabLab der Universität ist ein digitales Produktionslabor, in dem jeder an modernen Geräten arbeiten kann, um Komponenten herzustellen, die er benötigt: fablab.spbstu.ru. 

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Online-Laborsitzungen

Die Universität bietet bereits seit 2014 Online-Kurse an: Das “Offene Polytechnische Programm” steht nicht nur Studenten zur Verfügung, sondern allen, die neue Kenntnisse in den Bereichen Biomedizin, Geschäftstechnologien und digitale Wirtschaft erwerben möchten. Die Kurse sind kostenlos. Darüber hinaus sind viele von ihnen in englischer Sprache verfügbar (nähere Informationen: open.spbstu.ru). Darüber hinaus sind die Kurse der Universität auf der internationalen Bildungsplattform “Coursera” (www.coursera.org/spbpu) und auf der Plattform “Nationale Offene Bildung” (openedu.ru/university/spbstu) verfügbar.

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Aufgrund der Coronavirus-Pandemie stand die Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University – wie auch andere Universitäten auf der ganzen Welt – zum ersten Mal in ihrer Geschichte vor der Herausforderung, die Lehre auf Fernunterricht umzustellen. 

„Technische Fachgebiete erfordern den direkten Kontakt zwischen Studierenden und Professoren“, sagt Elena Razinkina, Vize-Rektorin für akademische Angelegenheiten. „Deshalb war die Notwendigkeit, alle Bildungsprogramme aus der Ferne durchzuführen, vor allem aus psychologischer Sicht nicht einfach."

Ab den ersten Tagen der Quarantäne wurden den Lehrkräften Schulungsseminare zum Thema Fernlehre angeboten und ihnen ein Feedback gegeben, um mögliche Probleme zu identifizieren und zu lösen.

Elena Razinkina

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Gleichzeitig haben Sperrbeschränkungen auch einige unerwartete Vorteile gebracht: Es ist jetzt möglich, die Universität aus der Ferne zu besuchen, was besonders für ausländische Studierende relevant ist.

An den offenen Online-Laborsitzungen der Universität, die in Echtzeit stattfanden, nahmen mehr als 50.000 Teilnehmer teil, die in der Zeit die Software für den Betrieb von Robotersystemen (z. B. in der Medizin) entwickelten und diese an realen Laborgeräten testeten, ohne ihre Wohnungen verlassen zu haben. Dieses Arbeitsformat wird voraussichtlich auch im neuen akademischen Jahr angewendet.

>>> Fünf ungewöhnliche Labore der Polytechnischen Peter-der-Große-Universität Sankt Petersburg

Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung ausschließlich unter Angabe der Quelle und aktiven Hyperlinks auf das Ausgangsmaterial gestattet.