Mais de 20 anos atrás, os pesquisadores começaram o processo de 13 anos de trabalho com centenas de máquinas de seqüenciamento para mapear todo o genoma humano. Hoje, a mesma quantidade de dados pode ser produzida em questão de alguns dias a algumas semanas e a uma fração do custo.
"Pessoas inteligentes como vocês vão trabalhar nisso", diz Maggie Halloran, técnica de sequenciamento, em pé diante de um grupo de calouros do ensino médio no Laboratório de Biologia Analítica (LAB) do Museu Nacional de História Natural. centro de biotecnologia molecular.
Os estudantes são 15 dos 100 que frequentam um programa magnético seletivo de ciência, tecnologia, engenharia e matemática (STEM) na South River High School em Edgewater, Maryland. Neste mês, eles tiveram uma visão dos bastidores de alguns dos museus. coleções, suas instalações laboratoriais e as pessoas que as administram.
No ano passado, 28% dos calouros do ensino médio nos Estados Unidos demonstraram interesse em seguir carreira STEM. No entanto, mais da metade desses alunos perderão esse interesse quando estiverem no último ano, de acordo com especialistas do setor. A equipe do Smithsonian na LAB espera que os alunos da Edgewater não caiam nessa armadilha.
"O trabalho de sombreamento esclarece todas as inúmeras direções em que eles podem entrar", diz Hillary Catan, presidente do departamento do ensino médio, que acompanhou o grupo. “Quando eles entram, eles podem ter um foco mais estreito ou uma ideia de quais carreiras STEM podem ser, e quando eles saem eles sabem que o mundo é sua ostra.”
Os museus podem oferecer oportunidades práticas de aprendizado nas ciências que as escolas não podem, e seus curadores sabem disso. O Museu Americano de História Natural, em Nova York, acolhe um programa que reúne estudantes do ensino médio duas vezes por mês durante o ano letivo e por três semanas no verão para estudar ciência. O Museu Nacional da Segunda Guerra Mundial, em Nova Orleans, patrocina viagens de campo no local para estudantes de matemática e ciências do ensino fundamental e médio para dar-lhes uma lição interdisciplinar sobre como a física pode informar a história. Em Ohio, a Fundação do Museu da Força Aérea organiza workshops para os alunos. Todos estão reforçando a educação STEM de jovens estudantes na esperança de atender a demanda pela força de trabalho do futuro.
O Smithsonian Institution continua no caminho para fazer o mesmo; O presidente Obama pediu um aumento orçamentário de US $ 25 milhões destinado à programação relacionada a STEM. Os fundos ajudarão a criar recursos on-line para os alunos e permitirão que os professores combinem o conteúdo do Smithsonian com os trabalhos escolares. Essa marca faz parte do conjunto de fundos federais de US $ 180 milhões da administração destinados à programação STEM, que é dividido entre o Smithsonian, o Departamento de Educação dos EUA e a National Science Foundation.
A turnê do South River High School começou no Centro de Educação Q? RIUS do Museu Nacional de História Natural, um espaço de 10.000 pés quadrados que abrigará uma coleção de 20.000 objetos de pesquisa e, em seguida, rapidamente passou para o LAB., onde Halleran interrogou os estudantes sobre os pares de bases do DNA, e eles responderam prontamente, gritando: “Guanina e citosina! Adenina e timina!
A pesquisadora do Smithsonian, Amy Driskell, explicou como ela e seus colegas usam um processo chamado reação em cadeia da polimerase para estudar o DNA de pássaros e peixes. "Nos próximos anos, teremos uma sequência de DNA para todos os peixes - todos eles terão 'código de barras'", diz Driskell.
Alguns desses peixes vêm do Projeto de Observação Deep Reef do Smithsonian, que coleta espécimes de recifes profundos do Caribe através de um submersível para cinco pessoas. "Você estaria a 300 metros de profundidade no oceano no tempo que você leva para voltar daqui no ônibus", disse Lee Weigt, diretor da LAB, ao grupo.
Os alunos ouviram sobre aplicativos reais de códigos de barras de Matthew Kweskin, gerente de TI da LAB. Depois que um vôo da US Airways sofreu uma "greve de pássaro", forçando o capitão Chesley Sullenberger a pousar o avião no rio Hudson em 2009, as autoridades despacharam restos de aves encontrados no motor do avião para o Smithsonian para análise. Pesquisadores inseriram a sequência de DNA extraída dos espécimes no banco de dados Barcode of Life, um mecanismo de busca que analisa inúmeros arquivos de espécies de aves seqüenciadas, e confirmou que as amostras eram de gansos canadenses. Esses dados são usados para ajudar os campos de pouso a entender o tipo de pássaros que causam problemas nos aeroportos.
A turnê, em seguida, saiu do laboratório e entrou nos depósitos do museu, onde os estudantes puderam dar uma olhada nas coleções do departamento de zoologia de invertebrados. A parada final foi dentro do departamento de botânica, onde o gerente de coleções Gregory McKee contou aos alunos sobre as coleções de plantas da instituição, que possui 4, 5 milhões de espécimes.
McKee passou por várias plantas preservadas, explicando como os pesquisadores as coletam e preservam. Ele recorreu aos esforços de pesquisa da LAB, dizendo que as tecnologias de sequenciamento de DNA poderiam ajudar a explicar o mistério de por que uma espécie de flor de bambu floresce apenas uma vez a cada 120 anos.
"Eles me pagam um pouco de dinheiro para sair para a floresta e ficar sujo imundo, e eu não tenho que usar uma gravata", McKee diz de porque ele ama o seu trabalho. Ele contou a eles sobre conhecer um homem de 70 anos de idade na Mongólia, que era um especialista em botânica que sabia exatamente quais pinhas comer, e que ele mesmo subia às árvores para recuperar.
"Isso é incrível", diz Jesse McElree, um estudante de 15 anos. O nativo de Annapolis diz que enquanto ele gosta mais de matemática e espera se tornar um engenheiro, a discussão de McKee foi o destaque da turnê.
Jacob Mondoro, 15 anos, da Edgewater, também achou o departamento de botânica como a parada mais interessante da turnê. Ele também quer seguir engenharia, mas diz que suspeita que uma carreira em ciência de plantas seria valiosa no futuro.
“Botânica parece ser o tipo de coisa que será muito intensa mais tarde devido à situação do aquecimento global”, diz Mondoro. “Sem uma força de trabalho adequada, não haverá muitas pessoas que possam realmente sustentar a Terra e o caminho que ela precisa ser”.
A técnica de laboratório Caitlin Baker, que liderou o grupo de McElree e Mondoro, diz que a turnê pareceu uma experiência reveladora para os calouros, especialmente as alunas, que estavam em menor número.
"Eu acho que é realmente empoderador ver mulheres na ciência e fazer pesquisas de ponta", diz Baker. “Espero que o fato de haver tantos mais homens nesse grupo não dê às meninas uma sensação de que é um campo masculino. Realmente não é mais.
Para Lauren Suite, uma estudante de 14 anos da Edgewater, a aparência interna era informativa. "Isso me deu mais uma visão sobre o que eu poderia querer fazer no futuro", diz Suite, que está considerando a pesquisa médica. "Estou tentando me manter atualizado com tudo e espero fazer parte do desenvolvimento de novas [tecnologias] no futuro".
Halloran acredita que essa velocidade de inovação chegou aos estudantes. Seus estudos STEM são cruciais para prepará-los para trabalhar e criar tecnologias do século XXI, mesmo que, no momento em que se formarem em apenas alguns anos, a nova tecnologia possa ter ultrapassado as ferramentas que eles presenciaram na LAB.
"Todo mundo acha que parece legal Jacques Cousteau ir mergulhar e colecionar", diz Halloran. “Mas eles realmente precisam de todo o conjunto de habilidades para poder fazer isso. Acho que, quanto mais cedo eles tiverem uma ideia do escopo de tudo isso, melhor é que possam aplicar o que já estão aprendendo no ensino médio e criar nichos para si mesmos. ”
