Новости

Jun 11, 2024

Открыть

В развивающихся странах сложно приобрести и обслуживать высокотехнологичное оборудование, которое мы используем в современных лабораториях. Но может ли оборудование открытой науки стать спасательным кругом? Рэйчел Бразил расследует

В развивающихся странах сложно приобрести и обслуживать высокотехнологичное оборудование, которое мы используем в современных лабораториях. Но может ли оборудование открытой науки стать спасательным кругом?Рэйчел Бразилияисследует

Зайдите в любую современную физическую лабораторию, и вы увидите всевозможные высокотехнологичные инструменты. Существуют спектрометры, микроскопы, осциллографы и дифрактометры, которые выдают данные, спектры и изображения. Помимо дороговизны, главная проблема этих инструментов «черного ящика» заключается в том, что их невозможно полностью проверить или настроить. Если они ломаются, вам часто приходится платить инженерам, чтобы они приехали и починили их.

Но что, если бы вы могли сделать свое собственное оборудование? Это принцип, лежащий в основе движения за открытую науку об оборудовании, которое позволяет людям создавать, модифицировать и обмениваться оборудованием для научного использования. Обмен чертежами и использование 3D-принтеров позволяют изготавливать оборудование быстро и дешево. Эта идея захватила воображение многих исследователей, но для ученых в Африке и других частях развивающегося мира оборудование для открытой науки является спасательным кругом, который может принести пользу их преподаванию и исследованиям.

Тенденция к использованию оборудования с открытым исходным кодом началась в середине 2000-х годов. Оно возникло из «движения производителей» в США, где культура DIY слилась с культурой хакеров, в которой члены ИТ-сообщества коллективно модифицировали и разрабатывали код для улучшения программных систем. В основе движения производителей лежала философия, заключающаяся в том, что если людям будет проще создавать вещи самостоятельно, это может привести к новой эре микропроизводства и положить конец монополии массового производства. Устройством, позволившим это сделать, стал 3D-принтер, который становился достаточно дешевым для потребительского рынка. Люди могли начать делиться дизайнами благодаря онлайн-хранилищам, таким как Thingiverse, и печатать их на 3D-принтере из пластика с использованием полимера Lego, акрилнитрил-бутадиен-стирола (ABS) или полимолочной кислоты, полученной из биомассы (PLA).

Движение производителей вскоре нашло свой путь в науке, но, по словам Дженни Моллой, одной из первых сторонниц открытой науки и научного сотрудника Кембриджского университета в Великобритании, оно оказалось не таким простым, как создание других, ненаучных вещей. «[Производителям общего назначения] не приходилось иметь дело с обеспечением качества, соблюдением стандартов, калибровкой и воспроизводимостью, которые необходимы в науке», – говорит она.

Концепция открытого исходного кода также не была чем-то новым для науки. В 1990-х годах Линус Торвальдс из Хельсинкского университета (Финляндия) разработал операционную систему Linux, содержащую исходный код, который мог быть использован, изменен и распространен кем угодно. Сейчас он широко используется в серверах, программном обеспечении и прошивках, включая смартфоны Android, цифровые видеорегистраторы TiVo и спутниковые навигационные системы для транспортных средств. Его успех часто объясняют совместной разработкой с открытым исходным кодом, поскольку он обеспечивает быстрое решение проблем.

Так может ли аналогичный подход работать при проектировании научного оборудования? Одной из первых организаций, протестировавших это, был ЦЕРН в Швейцарии. «Большинство печатных плат, разработанных в ЦЕРНе, теперь изготавливаются как открытые аппаратные средства», — говорит Моллой. «Для них это очень прагматичный подход». С 2009 года открытый репозиторий оборудования CERN (OHR) позволяет разработчикам избегать дублирования и проверять работу. Они также создали свою собственную лицензию на открытое оборудование, чтобы обеспечить правовую основу для обмена технологиями.

Еще одним сторонником аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом является Том Баден, нейробиолог из Университета Сассекса в Великобритании, который начал участвовать в этом в 2012 году после покупки 3D-принтера. Он признает, что у него «на самом деле не было особого плана» и он начал печатать объекты, используя образцы, загруженные из Интернета. Стремясь создавать свои собственные вещи, он черпал вдохновение в грубой микропипетке. «Я подумал, что, возможно, мне удастся взять основную идею и разработать более точную», — вспоминает Баден.

Сделав это, он затем создал сайт Open-Labware.net, чтобы проверить реакцию онлайн на его разработки. Сейчас он предлагает многочисленные разработки аппаратного обеспечения и модификации существующего оборудования. Очень популярные модели, такие как пипетка, можно загрузить около 30 000 раз. «Делиться — это радость», — говорит Баден.