Podobe znanja

Za vsako bolezen rož'ca raste. Če to ljudsko modrost poskusimo prevesti v jezik sodobne medicine, pa lahko rečemo kar: za vsakega bolnika obstaja edinstveno, prav njemu prilagojeno zdravilo. Kaj to pomeni? Vsi poznamo težave, povezane s tem, da zdravilna učinkovina pri nekaterih bolnikih deluje slabše, da se pri nekaterih pojavijo hudi neželeni učinki, ali pa določena terapija celo sploh nima učinka. Personalizirana medicina in pristopi zdravljenja, utemeljeni na farmakogenetiki, pa vzrokov za naštete težave ne iščejo, recimo, v starosti ter spolu bolnikov ali pa bolezni kot taki, temveč v genetski raznolikosti posameznikov. Pri razvoju zdravil in diagnostiki bolezni tako, sploh ko pride do rakavih obolenj in avtoimunih bolezni, postaja vse bolj nepogrešljivo poznavanje genoma vsakega posameznika posebej. Tokratna gostja Podob znanja, prof. dr. Irena Mlinarič Raščan s Fakultete za farmacijo, se znanstveno posveča prav tej problematiki, ko išče najboljše načine zdravljenja najpogostejše vrste levkemije pri otrocih – akutne limfoblastne levkemije. Poleg tega se naša današnja gostja posveča tudi vprašanju, kako s pomočjo orodij umetne inteligence najti tarče za razvoj novih zdravilnih učinkovin pri kronični limfocitni levkemiji, najpogostejši vrsti levkemije pri odraslih. Za te pomembne raziskave dr. Irena Mlinarič Raščan letos prejema tudi Zoisovo priznanje za dosežke na področju farmakogenomike in tarčnih zdravil pri levkemijah.   Foto: Irena Mlinarič Raščan (Matjaž Tavčar)

Zakaj fašistični napad na osrednji simbol tržaškega slovenstva 13. julija 1920 predstavlja akt, katerega pomen daleč presega raven – v narekovaju rečeno – zgolj mestne ali regionalne zgodovine?Med letošnjimi prejemniki Zoisovih nagrad, naših najvišjih priznanj v polju znanosti, je tudi tržaški zgodovinar, raziskovalec na koprskem Znanstveno-raziskovalnem središču, dr. Borut Klabjan. Kot lahko preberemo v utemeljitvi nagrade, dr. Klabjan ugledno priznanje prejema za svoje raziskave o vplivu »meja, političnih sprememb in zgodovinskega spomina na oblikovanje odnosov med ljudmi in skupnostmi v Evropi«. Kaj natanko to pomeni, bo lahko ugotovil, kdor bo v roke vzel Ogenj, ki je zajel Evropo, kolikor obsežno toliko eruditsko razpravo, ki jo je dr. Klabjan napisal v sodelovanju z dr. Gorazdom Bajcem in v kateri avtorja pripovedujeta zgodbo o fašističnem požigu slovenskega Narodnega doma v Trstu 13. julija 1920. Zakaj tega požiga ne moremo zadovoljivo opredeliti kot – v narekovaju rečeno – zgolj dogodka lokalnega, regionalnega ali celo nacionalnega pomena, temveč moramo v njem pravzaprav videti zgodnjo manifestacijo ključnih političnih, socialnih, kulturnih in ideoloških procesov, ki so sicer dali usodnostni pečat evropski zgodovini 20. stoletja kot takega, smo v pogovoru z dr. Klabjanom preverjali v tokratnih Podobah znanja. Foto: Dr. Borut Klabjan (Goran Dekleva)

Naše ozračje ni zgolj mešanica raznih plinov. Njegova bistvena sestavina so tudi trdni delci. Te verjetno poznamo predvsem zaradi njihovih škodljivih učinkov na zdravje – ko se jeseni in pozimi zaradi kurjave njihove vsebnosti v zraku nadvse povišajo – a vendar, ti delci pomembno oblikujejo dogajanje v atmosferi in v njej celo nastajajo. Ti lebdeči gradniki atmosfere si med sabo tudi niso vsi enaki: so raznih velikosti, oblik, in barv – imajo, drugače rečeno, različne kemijske lastnosti. In prav ta raznovrstnost delcev narekuje, kaj se bo dogajalo v atmosferi. Zato je seveda pomembno, da poznamo kemijsko sestavo trdnih delcev. Kako ti prispevajo k segrevanju ozračja, pa raziskuje gost tokratnih Podob znanja, dr. Kristijan Vidović z Odseka za analizno kemijo Kemijskega inštituta.

Kaj imajo skupnega jate ptic in celice kože? Veliko več, kot se zdi na prvi pogled.Podobnost tokrat iščemo v njihovem gibanju. To je koordinirano, urejeno in poteka po za človeka nevidnih vzorcih. Pa so ti vzorci res tako skriti? Za opisovanje gibanja raznovrstnih organizmov – od rasti bakterijskih kolonij, gibanja jat, delitve celic – lahko znanstveniki posežejo po fizikalnih principih mehanike tkiv ter gibanja aktivne snovi. Kako iz kaosa nastane red, je osrednje vprašanje, s katerim se ukvarja tokratni gost Podob znanja, doc. dr. Jan Rozman z Instituta Jožef Stefan.   Foto: Jan Rozman (Klara Jurečič)

Redke zemlje so v nekaj letih prehodile pot od surovin, za katere skoraj nihče ni slišal, do ultimativnega strateškega vzvoda, s katerim Kitajska drži v šahu Združene države Amerike in preostali svet.Gre za skupino elementov, ki so nujni sestavni del vse sodobne visoke tehnologije, njihovo pridobivanje in predelava pa ima izredno visok ekološki in energijski davek. Skozi desetletja si je Kitajska pridelala tako rekoč monopol na tem področju, ki ga tudi izkorišča. Kako zmanjšati odvisnost od teh surovin je zato tudi v Evropi pomembna prioriteta, v katero je usmerjenih veliko raziskav in truda. V to zgodbo sodi tudi evropski projekt Genius, ki ga vodi dr. Petra Jenuš Belec z odseka za nanostrukturne materiale na Inštitutu "Jožef Stefan".

Med človeško inteligenco, načinom, kako delujejo naši možgani, in med načini, kako funkcionirajo modeli umetne inteligence, ki nas zadnje čase nenehoma presenečajo z novimi zmogljivostmi, obstajajo občutne razlike. A vendar se tu najdejo tudi skupne točke in to tako rekoč na najbolj temeljnem nivoju. Osnovna komunikacija v možganih poteka prek električnih signalov, ki, prav tako kot digitalni, poznajo samo dve osnovni stanji, nič in ena. Ta skupna točka pa odpira vrata možnosti, da zapleteno dogajanje v naših možganih, razpoloženja, ukaze in celo misli, razberemo prav prek teh signalov, in prevedemo s pomočjo ustreznih algoritmov. To ni več zgolj hipotetična predpostavka, ampak po svetu narašča število ljudi, ki jim posebne naprave oziroma čipi - tako imenovani vmesniki človek stroj - pomagajo hoditi po poškodbi hrbtenice ali komunicirati s svetom, tako da kar z mislimi upravljajo računalnik. Naglo pa se odpirajo še najrazličnejše druge možnosti uporabe tovrstnih vmesnikov.A če vam ob teh scenarijih pridejo na misel kakšni možganski vsadki, to nikakor ni edina možnost. S tem, kako prisluškovati možganom prek kože, prek signalov, ki potujejo v mišice, in kako te signale prevesti, se ukvarja prof. dr. Aleš Holobar, vodja laboratorija za sistemsko programsko opremo na fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru in o tem, kaj se tu odpira je povedal v Podobah znanja.

Arheobotaničarka o odkrivanju dokazov za prvo znano milo v zgodovini in drugih podrobnostih življenja koliščarjev, ki jih lahko razberemo iz tisočletja starih bioloških ostankov v barjanskih tlehKo so koliščarji pred približno šestimi tisočletji in pol naselili območje današnjega Ljubljanskega barja, si gotovo niso mogli predstavljati, da bodo barjanska tla tako dobro ohranila njihova prebivališča in predmete, da bodo ti čez tisočletja burili domišljijo tukajšnjih prebivalcev, generacije Slovencev pa bodo prebirale romane o koliščarjih in si skušale z njihovo pomočjo predstavljati te prazgodovinske prebivalce v lesenih hišicah na kolih. Še bolj pa bi bili verjetno presenečeni, če bi ugotovili, da se je v barjanskih tleh ohranila celo množica bioloških ostankov, zaradi katerih lahko danes tudi o marsikaterem prej neznanem vidiku koliščarskega življenja ne le ugibamo, ampak o njem povsem precizno ugotavljamo presenetljive podrobnosti, na primer kaj so koliščarji jedli in s čim so se umivali. Prav na vprašanje, kaj nam biološki ostanki na ljubljanskem barju razkrivajo o življenju koliščarjev, se osredotoča raziskovanje tokratne gostje Podob znanja, arheobotaničarke dr. Tjaše Tolar z Inštituta za arheologijo na Znanstveno-raziskovalnem centru SAZU. Oddajo je pripravila Alja Zore.

Desetletja raziskav in zdravljenja rakavih obolenj, ki ostajajo ena najusodnejših bolezni v razvitem svetu, so ob številnih uspehih nazorno pokazala tudi to, s kako zelo kompleksnimi boleznimi imamo pravzaprav opravka. Že sami tumorji niso preproste gmote podivjanih celic, ampak zapleteno omrežje različnih celic, med katerimi poleg tumorskih, rakavih celic najdemo tudi netumorske. Zaradi kompleksnosti teh tvorb se vse pogosteje govori kar o tumorskih ekosistemih. Ti so, kot kažejo raziskave, sposobni zelo sofisticirane komunikacije z okoliškim, zdravim tkivom in si na različne načine utirajo poti za nadaljnje širjenje po telesu.Prav ta komunikacija je vse bolj pod drobnogledom raziskovalcev, kajti prav tu se utegnejo skrivati odgovori, kako se lotiti tistih rakov, ki se obstoječim terapijam najučinkoviteje izmikajo. Med temi je zagotovo tudi glioblastom, najpogostejši in tudi najagresivnejši možganski tumor. Ta je tudi v središču raziskav doc. dr. Barbare Breznik, vodje raziskav biologije raka na Nacionalnem inštitutu za biologijo, ki je bila tokrat gostja v oddaji Podobe znanja.Gre za ponovitev oddaje.

Čipi so danes temeljna osnova praktično vse tehnologije in posledično tudi izredno pomemben posel, kar je nadvse očitno že samo iz vrtoglave vrednosti podjetja Nvidia. V novicah so čipi sicer predvsem zaradi trgovinske vojne med Združenimi državami Amerike in Kitajsko, ki se je začela prav zaradi dostopa do najzmogljivejših čipov in opreme za njihovo izdelavo. Evropa se pogosto zdi v tej zgodbi nekoliko ob strani. A to ne pomeni, da se na stari celi na tem področju nič ne dogaja. Kako torej je videti načrtovanje čipov od blizu in kako zelo se raziskovalno delo na tem področju razlikuje od tega, kar potrebuje industrija. Patrik Gubeljak se je z načrtovanjem čipov ukvarjal v okviru doktorata Univerzi v Cambridgu kot tudi kasneje v industriji in v današnjih Podobah znanja se bomo posvetili nekaterim vidikom te zelo raznolike in tako zelo vsestransko pomembne panoge.

Naj gre za električna vozila, shranjevanje viškov elektrike iz obnovljivih virov ali za kateri drug vidik elektrifikacije, tako rekoč vsepovsod danes dominirajo litij-ionske baterije. A ob vse večjem povpraševanju se nazorno kažejo tudi šibke točke na litiju zasnovane tehnologije. Ustrezna nahajališča litija na svetu so redka in predstavljajo potencialno strateško tveganje za dežele brez ustreznih zalog surovin. Izkoriščanje litija ima tudi resne posledice za okolje, saj zahteva ogromno vode in energije. Alternative obstajajo, a obenem terjajo hiter dodatni razvoj. Kaj torej omogočajo baterije na osnovi natrija, magnezija in drugih materialov, kje so njihove prednosti in slabosti in kako daleč je njihov razvoj? Gost oddaje Podobe znanja je dr. dr. Klemen Pirnat, raziskovalec na Kemijskem inštitutu na odseku za kemijo materialov, pa tudi na sveže odprtem Centru za razvoj, demonstracije in usposabljanje za brezogljične tehnologije.