Podobe znanja

Z načrtovanjem materialov na atomski ravni se lahko ustvari prav posebne, nove lastnosti, ki jih do zdaj nismo poznali. To je danes osnova za načrtovanje številnih tehnologij prihodnosti. Od denimo najrazličnejših t. i. zelenih tehnologij, ki so potrebne za prehod v nizkoogljično družbo, kot tudi za elektroniko prihodnosti, kot so čipi naslednje generacije. O novih materialih, ki jih razvijajo, njihovih zanimivih potencialnih aplikacijah ter o širših pogojih, ki so potrebni, da lahko žanjemo koristi novih spoznanj in možnosti, ki jih odpirajo, je v Podobah znanja predstavil vodja Odseka za razvoj sodobnih materialov na Institutu "Jožef Stefan" izr. prof. dr. Matjaž Spreitzer. Pogovor je bil premierno predvajan aprila 2024.

Bilijarde bakterij, ki naseljujejo naša prebavila, opravljajo najrazličnejše naloge, brez katerih ne bi mogli preživeti. Poleg tega, da pomagajo pri razgradnji hrane, izdelujejo najrazličnejše snovi, ki pomagajo ščititi naš imunski odziv in blažijo vnetja, vplivajo pa celo na naše razpoloženje ter igrajo pomembno vlogo pri duševnih motnjah, kot je depresija. Naše črevesje pa je tudi kraj, kjer nastaja odpornost na antibiotike in kjer se geni za odpornost prenašajo med različnimi bakterijami. Mikrobioto in njene vplive na naše zdravje raziskuje dr. Maja Rupnik s Centra za medicinsko mikrobiologijo Nacionalnega laboratorija za zdravje, okolje in hrano ter redna profesorica na Medicinski fakulteti Univerze v Mariboru. Oddaja je bila prvič predvajana v aprilu 2024.

Med nevrodegenerativnimi boleznimi, torej tistimi, ki prizadenejo živčevje, je najpogostejša Alzheimerjeva bolezen. Ta vodi do sindroma demence in pristojni ocenjujejo, registra namreč nimamo, da ima v Sloveniji demenco približno 40 tisoč ljudi. Vemo pa, da lahko vplivamo na približno 45 odstotkov dejavnikov tveganja. Zdravljenje ostaja težavno, a prav zdaj se vendarle dogajajo pomembni premiki. Do zdaj se je v primeru Alzheimerjeve demence uporabljalo, in v Evropi je še vedno tako, le simptomatska zdravila. V obdobju zadnjih dveh let pa se je v svetu zgodil revolucionarni premik, saj so izumili zdravilo, ki vpliva neposredno na patološke procese, na nakopičeno beljakovino amiloid. Potek bolezni lahko z njim do neke mere upočasnimo, a le v zgodnjem obdobju, ko škoda še ni obsežna in so kognitivne motnje blage, saj že propadlih nevronov in celic ne moremo obnoviti. O vsem tem tokrat z doc. dr. Milico Gregorič Kramberger, nevrologinjo in vodjo Centra za kognitivne motnje na Nevrološki kliniki v Ljubljani. Oddaja je bila premierno na sporedu septembra 2024.

Človek v okolje izpušča mnogo škodljivih snovi - a posebno nas skrbi, ko se te snovi znajdejo v vodi. Če večje kose smeti, kot so plastika, vejevje in blato iz vode lažje odstranimo, je odstranjevanje izredno majhnih spojin precej kompleksnejše. Ena takšnih je bisfenol A, ki se v okolje sprošča iz plastike. Kako torej bisfenol in druga na onesnaževala odstraniti iz vode? Dobro rešitev danes ponuja fotokataliza - pristop, pri katerem za razgradnjo strupenih spojin uporabimo svetlobo in nove materiale. Marsikaj obeta material titanov dioksid, ki je večstransko uporaben: za belo barvo v pigmentih, premazih in tudi papirju, uporablja se za razgradnjo strupenih snovi v vodah, kot so ostanki zdravil ter bisfenol A, pa tudi za čiščenje zraka. Okolju prijazne postopke za razgradnjo strupenih snovi v vodi s pomočjo svetlobe in vsestranskega titanovega dioksida raziskuje gost tokratnih Podob znanja dr. Gregor Žerjav s Kemijskega inštituta.

Od začetka tisočletja, ko smo po desetletjih raziskav uspeli sestaviti človeški genom, danes ustvarjamo celotne knjižnice genetskih podatkov. A zanima nas več kot zgolj genom človeka - zlasti pomembno je, da na nivoju genetike dobro poznamo tudi viruse - te hitro spreminjajoče se povzročitelje mnogih bolezni. Morda presenetljivo, a prvi odkriti virus ni bil človeški, temveč rastlinski virus tobačnega mozaika. Ni pa presenetljivo, da nas zanimajo ravno povzročitelji bolezni - pa naj gre za človeka, živali ali rastline. Te vse učinkoviteje iščemo z novimi pristopi določanja genetskega materiala.Med temi so morda najbolj vznemirljive tehnologije, s katerimi bi bilo možno viruse določiti kar tukaj in zdaj. Pred desetimi leti so denimo s prenosnimi napravami sledili razvoju virusa ebole v zahodni Afriki, podobne pristope pa se uporablja tudi za diagnosticiranje rastlinskih virusov. Gre za tako imenovano tehnologijo sekvenciranja z nanoporami, ki bo morda nekoč omogočila, da virus na domačem paradižniku določimo kar sami. S temi vidiki rastlinske virologije se ukvarja tokratna gostja Podob znanja, dr. Anja Pecman z Nacionalnega inštituta za biologijo.

Kvantni računalniki napovedujejo novo tehnološko revolucijo. Njihov glavni adut je povsem drugačen pristop do reševanja problemov, ki temelji na zakonih kvantne fizike, zato so kos problemom, ki jim običajni računalniki niso. A takšna tehnologija ne skoči iz škatle polno realizirana. Razvija se skupaj z reševanjem povsem konkretnih problemov in lahko rečemo, da se je na tem področju zgodil izredno pomemben preboj. Matematični fizik prof. dr. Tomaž Prosen s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, je namreč v sodelovanju s skupino za kvantno računalništvo podjetja Google (Google Quantum AI), uspešno uporabil univerzalni digitalni kvantni računalnik na 46 superprevodnih kvantnih bitih za simuliranje kvantnih pojavov in pri tem ne samo potrdil lastne teoretične napovedi, temveč je odkril tudi povsem nove, presenetljive pojave, ki kažejo na obstoj novega univerzalnega razreda neravnovesne statistične fizike, in članek o tem objavil v prestižni reviji Science. Gre za ponovitev oddaje, ki je bila premierno predvajana aprila 2024.

Zgodbe o umetno ustvarjenih ljudeh in človeku podobnih strojih najdemo že v antiki, danes pa se dejansko že pogovarjamo z virtualnimi pomočniki in tako imenovanimi virtualnimi bitji. Današnja umetna inteligenca, kakšna prevladuje na trgu, pravzaprav na različne načine dokazuje, da je njen razvoj v veliki meri usmerjala prav literarna oziroma filmska fikcija. Odnos pa je seveda dvosmeren; ta tehnologija namreč že spreminja načine, kako pišemo in si zamišljamo zgodbe. Medsebojni vpliv domišljije in tehnologije preučuje dr. Nina Beguš, raziskovalka in predavateljica na kalifornijski univerzi v Berkeleyju.

Svetu, ki ga s prostim očesom ne opazimo, vladajo izredno prilagodljiva bitja - bakterije. Čeprav gre za enocelične in mikroskopsko majhne organizme, jih ravno ta navidezna preprostost žene k neverjetni iznajdljivosti, ko pride do prilagajanj na različne naravne okoliščine. Ena izmed prilagoditev, ki bakterijam omogoča, da se oprimejo različnih površin, povežejo z drugimi bakterijami, se medsebojno sporazumevajo in ščitijo pred neugodnimi razmerami v okolju, je biofilm. Natančno organiziran in kompleksen preplet lepljivih, skorajda želejastih snovi in bakterij. Kar je za bakterije obrambna struktura, nam marsikdaj povzroča preglavice - od jutranjih oblog na zobeh, bolnišničnih okužb do kontaminacij pri denimo predelavi mleka. Ko se torej bakterije znajdejo v okolju, kjer je preživetje oteženo, se ne umaknejo, temveč izgradijo nekakšen zaščitni plašč. Kje iskati snovi, ki lahko to kompleksno bakterijsko strukturo, ki je odporna na vročino, razkužila in celo antibiotike, uničijo? In kako poustvariti razmere, da bodo bakterije takšno strukturo oblikovale tudi v laboratoriju? S takšnimi in podobnimi vprašanji se pri svojem delu srečuje doktorica Nika Janež, raziskovalka na Odseku za biotehnologijo Instituta “Jožef Stefan”.

Ptice so izjemno raznolike živali. V Sloveniji jih živi malo manj kot 400 vrst. Pred kratkim je v slovenščini izšel prevod enega od najbolj znanih priročnikov ljubiteljev ptic z naslovom »Ptice Slovenije, Evrope in Sredozemlja«. Urednik te izdaje in direktor Društva za opazovanje in preučevanje ptic Slovenije Tilen Basle je spregovoril o stanju ptičjih vrst pri nas in po svetu. Najbolj ogrožene so ptice kulturne krajine, predvsem zaradi krčenja njihovih habitatov. Število ptic po svetu se zmanjšuje, nekatere vrste pa se na podnebne in druge spremembe uspešno prilagajajo.

Kemijski elementi do vključno železa nastajajo v zvezdah z jedrsko fuzijo. Vsi težji elementi – od kobalta in svinca do zlata, urana in drugih – pa za nastanek potrebujejo še mnogo bolj ekstremna okolja: nastajajo ob eksplozijah zvezd in trkih nevtronskih zvezd. A marsičesa o njihovem nastanku še ne vemo. Za raziskave nukleosinteze in poustvarjanje tako ekstremnih okolij tu na Zemlji so potrebni posebni pospeševalniki delcev, kakršen je Evropski center za raziskave z ioni in antiprotoni FAIR v nemškem Darmstadtu. Slovenija je med ustanovnimi članicami te znanstvene povezave, tako da v tamkajšnjih raziskavah aktivno sodelujejo tudi slovenski znanstveniki in znanstvenice. V raziskavi, ki je bila objavljena v prestižni reviji Nature, so odkrili nepričakovane asimetrične cepitve v eksotičnih jedrih. Kaj je pomen te in drugih raziskav s področja jedrske fizike je predstavila nacionalna koordinatorka Centra FAIR dr. Jelena Vesić z odseka za fiziko nizkih in srednjih energij na Institutu "Jožef Stefan".

Živimo na ostankih preoblikovanih celin in oceanov, ki so nastajali milijone let in se spreminjajo še danes. Tla, po katerih hodimo, so preplet razpadanj, premikanj, podrivanj in trkov prazgodovinskih celin - denimo Pangee, kasneje tudi Lavrazije in Gondvane, ter nalaganj odmrlih ostankov organizmov v oceane. Daljna zgodovina Zemlje in življenja na njej je dobesedno vpisana v kamen. Kakšno je bilo okolje, v katerem so živeli organizmi, katerih okamenele ostanke, fosile, najdemo praktično vsepovsod, in kako so geološke spremembe to okolje vedno znova preoblikovale. Če se danes območje Slovenije izrazito razlikuje od tistega, ki ga najdemo recimo na Arabskem polotoku ali pa na Himalaji, pa fosilni ostanki pričajo o tem, da smo bili nekoč del iste geološke zgodbe, ki nam odstira številna presenetljiva spoznanja. V geološko dobo jure se bomo v tokratnim Podobah znanja podali z geologom, prof. dr. Boštjanom Rožičem z Oddelka za geologijo Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.

Kako bi se utegnilo nekoč naše vesolje končati, je odprto vprašanje. Najpogosteje se domneva, da se bo širilo v neskončnost, dokler ne bi to raztezanje izničilo celo posameznih atomov. Po drugi teoriji bi se lahko začelo v nekem trenutku spet krčiti in se zaključiti v imploziji nekakšnega obratnega velikega poka. Možen pa je tudi scenarij, ki se mu reče razpad lažnega vakuma, v katerem bi vesolje povsem spremenilo svojo strukturo in vse, kar danes poznamo, bi izginilo z nastopom t. i. pravega vakuma. Kako bi se takšna sprememba utegnila zgoditi, je s pomočjo kvantnega računalnika kot prvi simuliral dr. Jaka Vodeb z odseka za kompleksne snovi Instituta "Jožef Stefan". S pomočjo verige kubitov je simuliral nastajanje mehurčkov pravega vakuma, kako poteka njegovo širjenje in interakcija med mehurčki. Kaj pravzaprav pomeni, da je naše vesolje v metastabilnem stanju, kaj je zlom lažnega vakuma in kako se danes lahko za tovrstne raziskave uporablja kvantne računalnike, je Jaka Vodeb pojasnil v Podobah znanja.

Kako oblikujemo in spreminjamo svoja prepričanja ter koliko smo pri tem racionalni?Iz lastnih izkušenj vemo, da človeška prepričanja niso nujno vedno najbolj zanesljiva in racionalna. Četudi nam večinoma razmeroma dobro služijo pri vsakodnevnem preživetju, so včasih zelo toga in trdovratna ter se na vse pretege upirajo novim informacijam, ki bi jih postavile pod vprašaj, spet drugič so površna in zavajajoča. Kako torej naša prepričanja sploh oblikujemo? Kaj jih utrjuje in kdaj smo jih pripravljeni spreminjati? Koliko so naša prepričanja racionalna in kaj vse vpliva na to, da nečemu verjamemo, četudi za to nimamo nujno najboljših dokazov? Ter kako nam pri preučevanju prepričanj lahko pomaga računalniško modeliranje? To so nekatera od vprašanj, ki se jim bomo posvečali v tokratnih Podobah znanja, ko pred mikrofonom gostimo podoktorskega raziskovalca na Filozofski fakulteti Univerze v Münchnu in docenta na mariborski Filozofski fakulteti, filozofa dr. Boruta Trpina. 

Danes smo prek spleta nenehno povezani in posledično neprestano dosegljivi. S tem so se med drugim na široko odprla vrata celi paleti novih, fleksibilnih oblik dela, ki imajo poleg prednosti tudi številne negativne učinke. Ti segajo od vse večjega stresa in izgorelosti do prekarizacije. Gre za učinke, ki so povsem v nasprotju z večjo kreativnostjo in inovativnostjo, ki pa vendarle veljata za ključni motor ustvarjanja dodane vrednosti. Kaj pravzaprav povzroča kratke stike med sodobnimi tehnologijami in nami, njihovimi uporabniki, in kakšne so strategije humanizacije digitalnega dela? To so vidiki, ki jih raziskuje prof. dr. Matej Černe z Ekonomske fakultete Univerze v Ljubljani. Ob prazniku dela ponavljamo pogovor z njim, ki je nastal leta 2023, ko je prejel Zoisovo priznanje.

Pogovori s slovenskimi znanstvenicami in znanstveniki odpirajo vpogled v najnovejše dogajanje na različnih znanstvenih področjih – naj gre za naslavljanje podnebnih sprememb, za raziskave biomolekularnih procesov, razvoj tehnologije jutrišnjega dne ali analizo protislovnih družbenih procesov.»Nekatere oblike srčnega popuščanja so popolnoma ozdravljive,« pravi specialist kardiologije in vaskularne medicine prof. dr. Mitja Lainščak. Predavatelj in raziskovalec je eden od vodilnih slovenskih strokovnjakov, ki preučujejo srčno popuščanje. V pogovoru za oddajo Podobe znanja je poudaril, da lahko Slovenijo na področju obvladovanja srčnega popuščanja uvrstimo ob bok najbolj razvitim in najbogatejšim državam. »Bolnicam in bolnikom so pri nas na voljo tako rekoč vsa razpoložljiva zdravila.« Dr. Mitja Lainščak svoje raziskovalne članke objavlja v najbolj uglednih strokovnih revijah, kjer deluje tudi kot član uredniških odborov in recenzent. Leta 2024 je za svoje znanstveno delo prejel Zoisovo priznanje. Ob tem so pri Odboru za podelitev nagrad in priznanj zapisali, da je: … njegovo znanstveno delo pomembno tako za klinično prakso kot za načrtovanje novih raziskav. Eno od bolj aktualnih področij njegovega raziskovalnega dela so med drugim tudi posledice covida in cepljenja proti covidu na srce. Več v oddaji Podobe znanja. Z dr. Lainščakom se je v raziskovalni ambulanti Splošne bolnišnice v Murski Soboti srečal Iztok Konc.

Kako »velikanke« globalnega juga preoblikujejo mednarodno razvojno sodelovanje in zakaj je njihov pristop marsikateri državi bližji kot zahodniKo so predvsem zahodne države po drugi svetovni vojni začele ustanavljati agencije za humanitarno in razvojno pomoč, namenjeno predvsem državam globalnega juga, pri tem seveda ni šlo le za človekoljubnost. Ti programi - četudi mnogokrat resnično rešujejo življenja - so postali tudi del njihove gospodarske diplomacije in širjenja mehke moči. Če so bogate zahodne države dolgo obvladovale ta del mednarodnega sodelovanja, pa se z razvojem ostalih centrov moči, kot so Kitajska, Indija in Brazilija, spreminjajo tudi načini mednarodnega razvojnega sodelovanja. Vse to pa utegne postati še pomembneje v luči napovedanega ameriškega umika iz tega področja, na katerega nakazuje odločitev predsednika Donalda Trumpa, da ustavi delovanje največje ameriške agencija za humanitarno in razvojno pomoč, USAID. Kako so torej velikanke globalnega juga preoblikovale zahodne modele in kakšno vlogo danes igrajo v revnejših državah v razvoju? O tem bomo v tokratnih Podobah znanja govorili z dr. Jano Arbeiter z ljubljanske Fakultete za družbene vede, ki je velik del svoje raziskovalne poti posvetila prav pristopu držav globalnega juga h gospodarski diplomaciji. Oddajo je pripravila Alja Zore.

Kako vemo, da voda, ki priteče iz pipe, ne vsebuje zdravju škodljivih snovi? Ali pa, da nesreča, pri kateri se razlijejo nevarne kemikalije, ne bo ogrozila našega zdravja ali okolja? Vsaka nesreča - naravna ali ne - pri kateri obstaja sum na prisotnost škodljivih snovi, zahteva hitro odzivanje. V takšnih situacijah nam na pomoč ne priskočijo zgolj gasilci, reševalne službe ali ekipe prve pomoči, temveč tudi znanstveniki in znanstvenice, ki na licu mesta izvedejo meritve. Z nami je profesorica doktorica Tea Zuliani, raziskovalka na Odseku za znanosti o okolju IJS. Poleg njenega osrednjega raziskovalnega področja, ki je vezano na raziskovanje škodljivih snovi v okolju, že dobro leto vodi Mobilni kemijski laboratorij - terensko enoto, ki se ob različnih nesrečah, pri katerih obstaja možnost onesnaženja, odpravi na teren, oceni stopnjo nevarnosti in predlaga možna ukrepanja. Spoznali bomo, kako dobro je za nepredvidljive situacije na terenu opremljen takšen - mobilni - laboratorij. Kako se terensko delo razlikuje od običajnega dne na inštitutu? In kako se znanost spopada z neznanko, kot je nevarna neznana snov. V času, ko v okolje spuščamo vedno več potencialno škodljivih snovi, pa je na mestu tudi vprašanje, ali je nevarne snovi, ko so enkrat v okolje vnesene, te iz njega sploh možno odstraniti oziroma omejiti njihovo razširjanje.

V pogovoru z jezikoslovko in dialektologinjo preverjamo, kaj nam stari lokalni toponimi povedo o materialni in duhovni kulturi porabskih SlovencevIzmed vseh slovenskih skupnosti, ki so navsezadnje ostale onkraj naših državnih meja, v matici najbrž najslabše poznamo tiste rojake, ki živijo na Madžarskem, v Porabju. Ne le da v deželah na desnem bregu Mure v splošnem slabo poznamo zgodovino tistih s Slovenci poseljenih krajev, ki so stoletja sodili pod krono svetega Štefana, ali da so cestne povezave s Porabjem še danes razmeroma skromne, tudi razumevanje narečja, ki ga govorijo tamkajšnji ljudje, nam povzroča nemalo preglavic. Precejšnjo razdaljo, ki nas torej loči od porabskih Slovencev, zdaj vsaj malo krajša študija Zemljepisna imena slovenskega Porabja, ki je izšla pri Založbi ZRC. Pri pripravi te knjige so moči združili sodelavci Geografskega inštituta Antona Melika ter Inštituta za slovenski jezik Frana Ramovša. Kaj vse so severno od Goričkega navsezadnje odkrili, smo preverjali v tokratnih Podobah znanja, ko smo pred mikrofonom gostili eno izmed soavtoric Zemljepisnih imen slovenskega Porabja, jezikoslovko, dialektologinjo in raziskovalko na Inštitutu za slovenski jezik Frana Ramovša, dr. Mojco Kumin Horvat. Foto: dr. Mojca Kumin Horvat (Goran Dekleva)

Ne le stoletja, temveč kar tisočletja fermentirani izdelki bogatijo našo prehrano. Od kvašenega testa, alkoholnih pijač, kot sta vino in pivo, do kisa. Danes te drobnožive organizme, ki spreminjajo okus, aromo in vonj hrane dodobra poznamo - gre namreč za kvasovke. Nekaj tako vsakdanjega, kot je kuhinjski kvas, je predmet kopice raziskav, ki jih izvajajo na ljubljanski Biotehniški fakulteti. Še več, z najnovejšimi biotehnološkimi metodami kvasovk ne le proučujejo, temveč tudi spreminjajo njihove lastnosti. Kako lastnosti samih kvasovk vplivajo na senzoriko živilskega izdelka? Ali lahko s spremenjenimi kvasovkami proizvedemo recimo brezglutensko pivo? Zakaj je pravzaprav kvasovke možno uporabiti na toliko različnih načinov? V laboratoriju evolucijo kvasovk poustvarja tokratna gostja Podob znanja dr. Neža  Čadež, izredna profesorica na oddelku za živilstvo Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Poleg tega nam bo pomagala odgovoriti tudi, kje najti biotehnološko zanimive kvasovke, kako jih je človek pravzaprav udomačil in ali drži, da so kvasovke mojstrice vseh mojstrov.

Dr. Miša Korva na Inštitutu za mikrobiologijo in imunologijo v Ljubljani bdi nad testi za diagnostiko covida in drugih zoonoz, torej bolezni, ki se z živali lahko prenesejo na človeka. Vodi tudi laboratorij tretje stopnje biološke nevarnosti in je oseba, ki jo pokličejo ob sumu, da pisemska pošiljka vsebuje nevarni prah. V preteklosti se je kalila ob izbruhih ebole v centralni Afriki in delovala v ekipi, ki je pred leti potrdila povezavo virusa zika z mikrocefalijo.

Zahteve ameriškega predsednika, da Ukrajina vojaško pomoč Združenih držav odplača v redkih zemljah v višini kar 500 milijard dolarjev, so pozornost najširše javnosti usmerile v surovine, ki jim sicer le redkokdaj posvečamo pozornost. V tokratnih Podobah znanja zato ponavljamo pogovor izpred dveh let s prof. dr. Spomenko Kobe z Inštituta Jožef Stefan, ki se med drugim intenzivno ukvarja z raziskavami, kako zmanjševati vsebnost teh ekološko problematičnih snovi in kako jih kar najbolj učinkovito reciklirati.

Kaj vse vpliva na duševno zdravje in kakovost življenja slepih in slabovidnih otrok in mladostnikov ter njihovih skrbnikov?V času, ko se zdi, da ima vse več otrok in mladih težave z duševnim zdravjem, in se tovrstnih težav tudi vse bolje zavedamo, ni nenavadno, da se vrsta raziskovalcev ukvarja z vprašanjem, kaj pravzaprav vpliva na duševno zdravje mladih, ki odraščajo v naši družbi, in kako bi lahko to stanje izboljšali. Ob tem pa seveda ne smemo pozabiti na tiste otroke in mladostnike, ki se ob vseh običajnih stiskah odraščanja spoprijemajo še s povsem drugačnimi omejitvami. Med njimi so tudi slepi in slabovidni otroci in prav o njih bomo govorili v tokratnih Podobah znanja, ko pred mikrofonom gostimo asistentko na Oddelku za psihologijo ljubljanske Filozofske fakultete dr. Ano Šemrov, ki je v svojem doktoratu na Londonskem univerzitetnem kolidžu v okviru Great Ormond Street Inštituta za zdravje otrok - tudi skozi vrsto neposrednih pogovorov z družinami s slepimi ali slabovidnimi otroki in mladostniki - ugotavljala, od česa sta pravzaprav odvisna duševno zdravje in kakovost življenja teh otrok, pa tudi njihovih skrbnikov. Oddajo je pripravila Alja Zore.   foto: Ana Šemrov, osebni arhiv

Naj nas zanima, kaj se z okoljem dogaja danes, ali pa bi želeli vedeti, kako so se odvijale spremembe podnebja v preteklosti skozi dolge milijone let, vedno so nam v ključno pomoč izotopi različnih elementov, ki kot nekakšni kemijski prstni odtisi razkrivajo, kako se okolje nenehno spreminja.Z njimi lahko, kot pravi dr. Sonja Lojen z odseka za znanosti o okolju Instituta "Jožef Stefan", odkrivamo procese podnebnih sprememb ali pa koncentracije za človeka škodljivih izotopov v zraku, vodi in prsti. Z merjenjem razpadanja ogljikovega izotopa 14 lahko izmerimo starost organskih snovi in odmrlih organizmov. Preko raziskav vzorcev ledu se nam razkriva, kakšno je bilo podnebje pred več sto tisoč ali celo milijoni let. V povprečnem človeškem telesu je denimo več kot četrt kilograma težkih izotopov različnih elementov. Vse te znanstvene meritve nam dajejo bolj natančno sliko procesov v okolju.

Morski travniki in podvodni gozdički so pomembni vodni ekosistemi, od katerih so odvisni številni morski organizmi. Utrip življenja je v slovenskem morju je tudi zaradi njih pestrejši, kot bi si morda mislili, in še vedno lahko preseneti celo strokovnjake. A obenem se danes tudi tu močno čuti pritisk podnebnih sprememb in človeka. Kako se vse to pokaže na podvodnem življenju, na morskih cvetnicah in talnih, betoških algah, je v Podobah znanja predstavila priznana morska biologinja dr. Martina Orlando Bonaca, ki na Morski biološki postaji Piran vodi enoto za morsko biodiverziteto, še zlasti pa se posveča ohranjanju in obnovi ogroženih vrst rjavih alg. Za svoje delo je nedavno prejela nagrado Miroslava Zeia za izjemne dosežke.

Bomo nekega dne lahko rakave bolezni zdravili tako, da bomo tumorske celice prepričali, da naj vendarle umrejo? Nove možnosti odpirajo spoznanja o tako imenovani obogateni celični smrti. S pravimi učinkovinami namreč lahko imunski sistem spodbudimo, da je kos tudi trdovratnim oblikam raka, je pokazala raziskava, ki so jo izvedli na Kemijskem inštitutu pod vodstvom dr. Ive Hafner Bratkovič. Članek so objavili v ugledni znanstveni reviji Nature Communications. Pri rakavih celicah namreč običajno imunski sistem odpove, saj jih preprosto ne prepozna kot nevarne. Z novo metodo pa se posebne beljakovine, imflamasome, ki so del našega prirojenega imunskega odziva in opozarjajo na nevarne viruse in bakterije, vnese v tumorske celice. Tam tumorsko celico nato uspešno uničijo, obenem pa sprostijo snovi, ki v tumor privabijo imunske celice, katerim tumor običajno uspešno preprečuje vstop. Zato tudi izraz obogatena celična smrt.

V pogovoru s sociologom in zgodovinarjem, ki se ubada z mejnimi študijami in teorijo migracij, preverjamo, kako razumeti paradoks, da si pogosto želimo, da bi bile naše meje hkrati odprte in zaprteKo si na zemljevidu ogledujemo današnje meje Republike Slovenije, si ni težko predstavljati, da bi tista črtkana črta, ki nas loči od Italije ali Avstrije potekala tudi kje drugje – tam nekje med Logatcem in Postojno, denimo, ali pa, če smo bolj optimističnega duha, po severnih obronkih Gosposvetskega polja. Meje, drugače rečeno, nikakor niso v kamen klesane ali nepremične. Kolikor so nasledek dolgih, zapletenih, notranje protislovnih in pogosto celo kontingentnih zgodovinskih procesov, se jih pač vselej drži nekaj arbitrarnega. A kjerkoli že potekajo, vselej sprožajo zelo realne, zelo otipljive učinke – tako za tiste ljudi, ki živijo neposredno ob njih in z njimi, kakor tudi za one, ki živijo globoko v notranjosti. Da vseh tistih, ki bi te meje – z veljavnim potnim listom v rokah ali brez njega – radi prečkali, niti ne omenjamo. Široko paleto učinkov, ki jih meje sprožajo v naših življenjih, proučuje sociolog in zgodovinar, raziskovalec na Inštitutu za slovensko izseljenstvo in migracije ter predavatelj na Fakulteti za humanistiko Univerze v Novi Gorici, dr. Jure Gombač. Zakaj si tako rekoč v isti sapi želimo, da bi bile naše meje odprte in zaprte? Zakaj si, na primer, želimo, da bi jih lahko prehajali brez ovir, kadar nas mika, da bi obiskali katero izmed prireditev, ki bodo potekale v kontekstu novogoriške Evropske prestolnice kulture, in zakaj si želimo bistveno drugačnega mejnega režima, ko nas preganjajo strahovi o migrantih iz podsaharske Afrike ali Bližnjega vzhoda? – Odgovor smo v pogovoru z dr. Gombačem iskali v tokratnih Podobah znanja. foto: dr. Jure Gombač (Goran Dekleva)

Električna in hibridna vozila niso več redkost na naših cestah. A niso vsi vidiki elektromobilnosti tudi trajnostni. Že če pogledamo zgolj danes najbolj razširjene, litij-ionske baterije, imajo te še kar nekaj problematičnih točk: od samega litija in njegovega pridobivanja do drugih kritičnih elementov, ki so potrebni za njihovo delovanje, kot je denimo kobalt. Pomemben vidik je tudi dolgoživost baterij in njihova stabilnost oziroma varnost. Razvoj izboljšav in alternativ je zato v polnem pogonu, ob tem pa je ključnega pomena razumevanje, kaj se dejansko v baterijah (pa tudi v shranjevalnikih energije, gorivnih celicah ali elektrolizerjih) dogaja. Pri tem pa je ključna pomoč naprednih simulacijskih modelov, kakršne razvija prof. dr. Tomaž Katrašnik, vodja Laboratorija za motorje z notranjim zgorevanjem in elektromobilnost na fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani. Za vrhunske dosežke na področju simulacijskih modelov in diagnostičnih metod za elektromobilnost je prejel Zoisovo nagrado.

Kaj imajo skupnega varnejše žilne opornice z okolju prijazno zaščito rastlin brez kemikalij? Presenetljiva skupna točka se skriva v uporabi plazme ali četrtega agregatnega stanja. Uporaba plazme se vse bolj uveljavlja na najrazličnejših področjih, obenem pa se porajajo vedno nove ideje, na kakšen inovativen način bi se četrto agregatno stanje še lahko uporabilo.Zakaj je plazma tako uporabna, kako učinkuje in kje vse se danes odriva nove možnosti za uporabo je v Podobah znanja predstavila izr. prof. dr. Ita Junkar z odseka za tehnologijo površin na Inštitutu "Jožef Stefan", ki med drugim v okviru strateško razvojnega partnerstva Tovarne prihodnosti koordinira področje plazemskih tehnologij.

Navadili smo se, da nam satelitska navigacija izriše najhitrejšo pot do našega cilja. Samoumevno nam je, da si lahko kadarkoli pobliže pogledamo kraje na drugem koncu sveta ali radarsko sliko vremenskih razmer. To vse nam v našem vsakdanjiku omogočajo satelitski posnetkov, ki so preprosto dostopni prek raznih aplikacij. Podroben pogled od zgoraj pa pride še kako prav tudi pri raziskavah. Z daljinskim zaznavanjem je možno spremljati tako naravne pojave, kot so požari ali gibanje oceanov, kot tudi človekove dejavnosti, denimo migracije in kmetijstvo. A ko gre za raziskave, so marsikdaj zahteve, kakšni morajo biti posnetki, s kakšnimi algoritmi lahko iz njih dobimo najboljše možne informacije, še mnogo višje in zahtevajo veliko resnega dela. Z obdelavo in analizo satelitskih posnetkov se ukvarja dr. Urša Kanjir z Inštituta za antropološke in prostorske študije ZRC SAZU. Poleg zaznavanja naravnih sprememb, poskuša satelitske posnetke razumeti tudi v širšem okviru družbenega dogajanja. V oddaji Podobe znanja med drugim prisluhnite o delovanju na področju, ki presega klasično delitev naravoslovno - družbeno, kako je na razvoj daljinskega zaznavanja vplivala vojaška industrija in še kakšni so pristopi pri uporabi algoritmov, ki raziskovalcem omogočajo interpretacijo satelitskih posnetkov.

Na Krasu je človek stalno naseljen že okoli šest tisoč let in je skozi ves ta čas pomembno oblikoval krajino. Zdaj se kraška krajina spreminja zaradi opuščanja kmetijskih površin, še zlasti biotsko zelo pestrih travnikov. Specifično kraško okolje z malo površinske vode se posledično zarašča, ena od posledic pa je tudi večja požarna ogroženost. Kako torej na eni strani ohraniti gozd in tudi zelo bogato kulturno krajino na Krasu, ki bi jo človek še naprej oblikoval v sozvočju z naravnim okoljem? Na to vprašanje skuša odgovoriti gost današnje oddaje krajinski arhitekt Robert Gostinčar, ki je s sodelavci oblikoval študijo o krajinski zasnovi Krasa. V njej se loteva vprašanj poseljenosti, infrastrukture in turizma na Krasu.

Luni pripisujemo celo vrsto vplivov, z njo je povezanih mnogo različnih vraž in prepričanj. Čeprav potrjeno drži le prgišče teh vplivov, predvsem tisti fizikalni, so številna dejanska spoznanja o Luni prav presenetljiva. Nekaj jih nazorno predstavlja sveža razstava Za vse je kriva Luna v Prirodoslovnem muzeju Slovenije z realističnim interaktivnim modelom Lune. Zasnoval ga je Andrej Guštin, sicer tudi učitelj in državni koordinator za izobraževanje na področju astronomije ter pobudnik in dolgoletni vodja tekmovanj iz astronomije v Sloveniji. Guštin je že desetletja izredno aktiven na področju popularizacije astronomije ter vodja Zavoda za promocijo in popularizacijo astrofizike Cosmolab.

Pestra pokrajina, ki jo opazujemo danes, pred nami skriva bogato zgodovino preteklega življenja. Če lahko med fosilnimi ostanki najdemo ohranjene kar celotne organizme, so po drugi strani mikrofosili – kot pove že ime – precej manjši. Lupine školjk, ostanki zobcev in tudi pelodna zrna, ki so v dolgih obdobjih zemljine zgodovine postala del kamnin, pripovedujejo o razvoju življenja, spremembah podnebja, geologom pa pomagajo določiti starost kamnin. Kaj nam o času, ko je bilo današnje območje Slovenije prekrito z morjem in ko so tu hodili dinozavri, povedo mikroskopsko veliki fosilni ostanki? Košček sestavljanke o preteklem svetu nam v današnjih Podobah znanja razkriva tokratni gost, paleontolog doc. dr. Luka Galè z Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.

Naj gre za pridobivanje naravnih antioksidantov iz rožmarina ali kofeina iz kave, izdelavo umetnih kosti ali posebnih materialov, ki se lahko uporabijo za razgradnjo plastike ali strupenih snovi, vse to je danes mogoče proizvesti s procesi, ki niso škodljivi za zdravje ali okolje, pač pa izkoriščajo specifične lastnosti snovi ob visokih tlakih in temperaturah. To tudi konkretni primeri iz bogate raziskovalne kariere akademika prof. dr. Željka Kneza s fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru, letošnjega prejemnika Zoisove nagrade za življenjsko delo. Kako se je fokus v kemijskem inženirstvu skozi čas preusmeril v uporabo snovi in snovanje procesov, ki so okolju in zdravju bolj prijazne, ter kako pomembna pri tem je vloga sodobnih produktnih tehnik ter uporabe podkritičnih in nadkritičnih tekočin, smo preverili v tokratnih Podobah znanja. Foto: Maja Ratej

Večina bioloških zdravil po načinu delovanja spada med tarčna, kar pomeni, da se specifično vežejo na molekule, ki so neposredno vpletene v mehanizme nastanka bolezni. Za razliko od klasičnih zdravil, ki jih pridobimo s kemično sintezo v epruveti, so biološka proizvedena v živih celicah. Z njimi uspešno zdravimo številne avtoimunske bolezni, a pri nekaterih bolnikih so slabše učinkovita. Prav ta neodzivnost je področje, ki ga raziskuje dr. Uroš Potočnik, redni profesor na Medicinski fakulteti in Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru, tudi predstojnik Centra za humano genetiko in farmakogenomiko na MF UM. Prof. dr. Uroš Potočnik je letos prejel Zoisovo priznanje za pomembne dosežke na področju raziskovanja genoma za personalizirano medicino. Z naprednimi genomskimi analizami je odkril nove biooznačevalce, ki pomagajo bolje razumeti odziv bolnikov na biološka zdravila, sploh tistih s kroničnimi boleznimi, kot sta astma in kronična vnetna črevesna bolezen. V pogovoru z njim o tem, pa o uporabi umetne inteligence, begu možganov, sodelovanju z industrijo.

»Otroci so me naučili, da si lahko vsakokrat znova presenečen, ko jih preučuješ,« pravi razvojna psihologinja prof. dr. Ljubica Marjanovič Umek, ki je za svoje delo letos prejela Zoisovo nagrado za življenjsko delo. V središču njenega raziskovalnega delovanja je vprašanje, kako otroci pravzaprav mislijo in kako to potem ubesedijo. Prepričana je, da so najboljša popotnica, ki jo lahko damo otroku, prosta igra, skupna pozornost in umeščenost v varno skupnost. Obenem pa opozarja, da današnji otroci na izzive prihodnosti niso pripravljeni.

Ambasadorka znanosti, vodja Evropskega laboratorija za molekularno biologijo v Grenoblu Osnovni gradniki življenja, proteini, so izredno zapletene makromolekule. Zmožne so opravljati najrazličnejše naloge in prav njihove številne interakcije so temelj vsega dogajanja, ki mu pravimo življenje; od procesov, ki potekajo znotraj celic, do usklajenega delovanja celotnega organizma. Kako ti procesi dejansko potekajo, pa je neločljivo povezano s samo zgradbo proteinov. Njihova struktura in različna preurejanja, do katerih prihaja v najrazličnejših procesih, so zato v središču raziskav strukturne biologije. Pri tem danes bogata paleta najrazličnejših pristopov omogoča res podroben vpogled v procese na nivoju molekul in nova spoznanja se vrstijo z veliko naglico, zanimivih področij pa je seveda v svetu živega ogromno. V tokratnih Podobah znanja se bomo med drugim posvetili osnovnim procesom, ki so odgovorni za to, da se naše mišice krčijo, kajti to je raziskovalno področje dr. Kristine Djinović-Carugo, redne profesorice na univerzi na Dunaju ter vodje Evropskega laboratorija za molekularno biologijo v Grenoblu, ki je letos za svoj doprinos k prepoznavnosti Slovenije na področju integrativne strukturne biologije prejela priznanje ambasadorka znanosti Republike Slovenije.

Celice vseh organizmov - od mikrobov do človeških celic - si lahko predstavljamo kot majhne tovarne. Beljakovine, ki v celicah nastajajo, pa kot obrtnike. Za obveščanje vseh različnih delavcev v tovarni skrbi molekula RNK. Ne le da nosi informacije za nastanek beljakovin, sama aktivno pomaga pri njihovem nastanku in med drugim uravnava izražanje genov. Molekula RNK je tako nepogrešljiv del delovanja celic, znanje, ki ga imamo o njej in njeni vlogi, pa s pridom uporabljamo v medicinske namene. Ena izmed takšnih, prodornejših metod je bila denimo uporaba molekule RNK za razvoj cepiva med pandemijo covid-19. To seveda ni edini možen način uporabe molekule RNK v klinični praksi. Tokratna gostja Podob znanja dr. Tadeja Kuret z medicinske fakultete Univerze v Ljubljani, deluje na presečišču medicine in molekularne biologije. Raziskuje, kako nam lahko molekula RNK pomaga razumeti nekatere vnetne bolezni. Zanima jo tudi, kako lahko molekulo RNK uporabimo v zdravstvu: za diagnostiko bolezni ter nove oblike terapij.

Raziskave Zoisove nagrajenke osvetljujejo razlike med moškimi in ženskami pri presnovi holesterola in pri posledičnem nastanku določenih bolezni. Holesterol je ena tistih molekul v našem telesu, katere ime vsi poznamo in jo večinoma povezujemo predvsem s potencialnimi problemi. Povišane vrednosti holesterola so pač vzrok številnih in razširjenih težav v sodobnem svetu. Toda holesterol seveda opravlja v našem telesu izredno pomembne naloge in njegovo pomanjkanje ima lahko hude posledice. Velik del raziskav, na katerih temelji razumevanje procesov in tudi številna zdravila, temelji na podatkih moškega dela populacije. Toda pokazalo se je, da je tako nastala slika izrazito pomanjkljiva in pristranska. Za raziskave razlik med spoloma pri presnovi holesterola in posledičnem nastanku določenih bolezni ter za tudi povezave med molekulami, iz katerih nastaja holesterol, ter resnostjo poteka covida-19 pri različnih bolnikih je tokratna gostja Podob znanja prof. dr. Damjana Rozman, vodja Centra za funkcijsko genomiko in biočipe na Medicinski fakulteti Univerze v Ljubljani, letos prejela Zoisovo nagrado za vrhunske dosežke na področju biokemije, molekularne biologije in funkcijske genomike.

Letni čas, ko v kleteh vino vre, se zdi kot nalašč, da se posvetimo drobnim bitjem, ki redno spremljajo kompleksno pretvarjanje sladkorjev v alkohole – vinskim mušicam. Te drobne mušice imajo namreč presenetljivo bogato znanstveno zgodovino, saj se jih že dolgo uporablja kot modelne organizme pri najrazličnejših raziskavah. Prav nedavno pa so raziskave dosegle nov mejnik. Kolaboraciji FlyWire je uspelo ob pomoči umetne inteligence mapirati celotne možgane vinske mušice. Kaj se s tem odpira in zakaj so mušice mnogo bolj zanimive, kot si običajno mislimo, ter še marsikaj zanimivega o čutilih in zaznavnanju pri živalih je v Podobah znanja pojasnil prof. dr. Gregor Belušič z Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.

Kakšen je odnos do minljivosti in smrti, ki se je razvil v kontekstu budističnih filozofsko-religijskih tradicij?»Strah pred smrtjo že skozi celotno zgodovino človeštva predstavlja nekakšno pogonsko gorivo iskanja poti, ki bi vodile do nesmrtnosti, budizem pa je razvil posebne strategije soočanja s smrtnostjo in njenim sprejemanjem, kar naposled vodi do izničenja smrti same.« Takole v zborniku V iskanju Buddhe : sprehodi po krajinah budistične filozofije, ki je letos izšel pod okriljem Založbe Univerze v Ljubljani, piše filozofinja dr. Nina Petek, sicer predavateljica azijskih filozofij, religij in kultur na Oddelku za filozofijo ljubljanske Filozofske fakultete. A kakšne natanko so te strategije? In kaj naj bi pravzaprav pomenila ta zagonetna, skorajda nemogoča misel, da v kontekstu budistične misli navsezadnje pridemo do izničenja smrti same? – To so vprašanja, ki so nas zaposlovala v tokratnih Podobah znanja, ko smo pred mikrofonom gostili prav dr. Petek.   foto: Nina Petek (Goran Dekleva)

Zvočno kuliso naravnega sveta v veliki meri ustvarjajo zvoki žuželk. Poletja ob morju si skoraj ne moremo zamisliti brez glasnih napevov škržatov v borovcih, ob cvetočih grmih je pomirjujoče prisluhniti brenčanju čebel. In čeprav je v naših hrupnih časih to vse težje zaznati, prihaja s travnikov poleti pester nabor najrazličnejših drobnih zvokov. Toda vsi ti zvoki niso namenjeni nam. V veliki meri so del kompleksnega sporazumevanja žuželk, a - morda presenetljivo -, ne tudi njegov najbolj pomembni del. Tako kot človek za izmenjavo informacij uporablja več kot zgolj govorjeno besedo, tudi v svetu žuželk najdemo načine sporazumevanja, ki ne temeljijo samo na zvoku. Eden izmed načinov nezvočnega sporazumevanja so vibracije. Nam brez posebnih naprav neslišni in neopazni signali so v žuželčjem svetu zelo razširjen način komuniciranja. Iz prisluškovanja tem vibracijskim signalom lahko izvemo veliko ne zgolj o vedenju žuželk temveč tudi o stanju okolja, v katerem živijo. Kaj razkriva govorica vibracij, raziskuje tokratni gost oddaje Podobe znanja, biolog doktor Rok Šturm, z oddelka za raziskave organizmov in ekosistemov Nacionalnega inštituta za biologijo.

Ljudje poznamo, vendar hkrati ignoriramo neprijetne resnice o okoljskih težavah in izkoriščanju živali, poudarja filozof izr. prof. dr. Tomaž Grušovnik s Pedagoške fakultete Univerze na Primorskem. Za pomembne dosežke na področju okoljske etike in etike živali je letos prejel Zoisovo priznanje. Komisija je v obrazložitvi še zlasti izpostavila njegovo izvirno tezo o hoteni nevednosti, s katero pomembno osvetljuje prav to danes izrazito neodzivnost javnosti ob perečih okoljskih izzivih, s katerimi se spoprijema človeštvo. Zgolj informacije, četudi točne in preverjene, same po sebi namreč niso dovolj, še zlasti ne v času njihovega izrazitega preobilja. Ključna za kakršno koli ukrepanje v dobro planeta, je resnična želja po spoznavanju sveta. To pa je nekaj, na kar vse preveč pozabljamo, čeprav bi moralo biti deležno kar največje pozornosti.