#52 (SLO): Trajnost – uglašeni tercet: Okoljska trajnost s prof. dr. Damjano Drobne

Kako merimo stres v ekosistemih, razvijamo varnejše nanomateriale in povezujemo zdravje okolja z zdravjem ljudi?

S tem nas v tokratni epizodi ASEF podkasta seznani prof. dr. Damjana Drobne, redna profesorica toksikologije na Univerzi v Ljubljani ter raziskovalka z več kot 30 leti izkušenj na področju varnosti materialov in nanotehnologij. 

Kot ustanoviteljica Skupine za nanobiologijo in nanotoksikologijo, koordinatorica projekta HORIZON ACCORDs ter vodilna avtorica predloga za novi ISO standard na področju nanotehnologije, prof. Drobne prinaša zanimiv vpogled v presečišče okoljske trajnosti, varnosti materialov in znanstvene etike.

S poslušanjem te epizode vstopate v kratko serijo z naslovom Trajnost – uglašeni tercet, kjer se bomo nekoliko podrobneje spoznali z vsakim izmed stebrov trajnosti, torej okoljskim, ekonomskim in družbenim. Gostiteljica kratke serije sem Polona Zabret. 

If you enjoyed this episode, share it with a friend, learn more about ASEF on our website and consider donating to support the ASEF's mission and programs!

Transcript

Drage poslušalke in poslušalci, dobrodošli v novi epizodi ASEF podkasta. S poslušanjem te epizode vstopate v kratko serijo z naslovom Trajnost – uglašeni tercet, kjer se bomo nekoliko podrobneje spoznali z vsakim izmed stebrov trajnosti, torej okoljskim, ekonomskim in družbenim. Z zavedanjem, da so vsi trije med seboj neločljivo povezani, a z željo, da vsakemu izmed njih namenimo nekaj prostora.
Gostiteljica kratke serije sem Polona Zabret.

Tokratna gostja je bila profesorica dr. Damjana Drobne, redna profesorica toksikologije in zoologije na Biotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani.
Na področju varnosti materialov in nanotehnologij ima več kot 30 let raziskovalnih izkušenj. Je vodja in ustanoviteljica skupine za nanobiologijo in nanotoksikologijo, njena skupina je sodelovala v številnih evropskih projektih, kot so NanoValid, NanoMILE in PANDORA, je tudi koordinatorica projekta Horizon ACCORDS.
Bila je vodilna avtorica pri pripravi novega mednarodnega standarda ISO za nanotehnologije in je soustanoviteljica področja doktorskega študijskega programa nanoznanosti na Univerzi v Ljubljani. Za svoj izjemen prispevek znanosti in izobraževanju je prejela Jesenkovo nagrado in zlato plaketo Univerze v Ljubljani.

Profesorica Drobne, lepo pozdravljeni.
Lepo pozdravljeni.

Ker se ta serija epizod ukvarja samo s trajnostjo, dajva najprej orisati splošni okvir. Kako bi vi pojasnili okoljsko trajnost oziroma skozi neko prizmo vašega raziskovalnega dela oziroma strokovnega področja samo trajnost?

Samo trajnost ima kar nekaj različnih definicij, zelo odvisno od tega, na katerem področju delujemo.
Če delujemo na področju naravoslovja in tehnike, se največkrat dotaknemo rabe virov. To pomeni, da želimo, da je raba virov čim manjša, čim bolj ekonomična. Veliko govorimo o energiji, pridobivanju energije, ki naj bo čista, o novih tehnologijah, ki naj bodo ravno tako čiste. V resnici pa imamo ves čas v mislih neko stabilnost naravnih ekosistemov, stabilnost sistemov, ki jo želimo ohranjati, želimo zmanjševati negativne vplive na okolje in v zadnjem času velikokrat trajnost povezujemo z omogočenjem kroženja snovi in energije in seveda za čim manjšo izgubo.
Ta definicija je drugačna od definicij, ki jih poznamo iz družboslovja in humanistike. Meni osebno pa je najbližja definicija trajnosti, ki se dotakne našega vrednostnega sistema.
In se mi zdi silno pomembno, da tudi pri delovanju na področju naravoslovja in tehnike nekako upoštevamo in imamo v mislih tudi druge definicije, ki nam pomagajo oziroma olajšajo, da se odločamo takrat, kadar je to v naši moči, kaj bomo počeli, na kakšen način razlagati rezultate, predvsem pa na kakšen način posredovati novo znanje v družbo.

Ko govorimo o trajnosti na tako široki ravni, se zelo hitro pojavi vprašanje, kaj pravzaprav to ravnovesje danes ruši, postavlja, kaj vse vpliva na to, kaj torej trajnost je. V sklopu tega pa me zanima, katere okoljske obremenitve danes najbolj ogrožajo to dolgoročno stabilnost ekosistemov in, zakaj jih pravzaprav tako težko raziskujemo oziroma celoviteje naslavljamo?

Glede na to, da prihajam iz področja toksikologije, bi bilo nekako razumljivo, da poudarim vsa onesnažila, ki obremenjujejo celotni ekosistem, posamezne organizme. Vendar pa tisto, kar je trenutno največje breme in največja skrb za trajnost, pravzaprav niso posamezni, tako imenovani stresorji, pač pa morda ravno klimatske spremembe.
O teh klimatskih spremembah mi veliko govorimo, velikokrat slišimo o tem, ampak direktne povezave, neposredne povezave z ostalimi stresorji so običajno prikrite.
Zakaj je tako težko raziskovati grožnje, pretnje trajnosti? To pomeni stabilnosti sistemov. Zato ker v našem naboru toksikoloških metod in testov imamo tiste pristope, ki vrednotijo, raziskujejo kvarno delovanje posameznih stresorjev.
To pomeni, proučujemo neko linearno povezanost, čeprav ta linearnost je bolj teoretična kot v praksi, pa vendarle je to nek koncept, nek pristop, torej povezanost med odmerkom, med neko koncentracijo, ki ji je organizem izpostavljen, in med kvarnim učinkom.
V kombinaciji s klimatskimi spremembami, z morda nižjimi bremeni okolja, to pomeni z nižjim onesnaženjem okolja kot smo ga bili vajeni v preteklosti, pa te metode niso več ustrezne. Zato ker pridemo v območje tako imenovanega stresa. Organizem ne pokaže navzven, da se nekaj dogaja, da je nekaj narobe, pač pa pa pridemo v neko izjemno kompleksno, zapleteno, prepleteno mešanico vplivov na organizem. Hkrati pa je do neke mere organizem že prilagojen, do neke mere opremljen s tem, da stresu kljubuje. To pomeni, ko želimo proučiti, kaj, kako na posamezen organizem ali na celoten ekosistem vpliva, se dejansko zaplete pri najbolj osnovnem razumevanju posameznega organizma. Torej težava je v tem, da dostikrat nimamo ustreznih metod, hkrati pa dostikrat sploh ne vemo, kaj je tisto, kar naj merimo, opazujemo, zato, ker ta robustnost ekosistema dolgo časa ne pokaže, da se dogaja nekaj, kar dejansko grozi trajnosti. 
Zato je zelo dobro, da postavimo neke opredelitve, kot je recimo težnja k čim manjšemu onesnaževanju, težnja k čim manj strupenim kemikalijam. Tudi, če nimamo točne vrednosti, koliko ekosistem še prenese, da dejansko vzamemo to kot nek naš vrednostni sistem.

Zdaj, verjetno pri raziskovanju tega predpostavljate oziroma ugotavljate, da snovi ne delujajo posamično, ampak v nekih kombinacijah in me zanima, kakšen izziv predstavlja ta potreba po kombiniranju v nekih podobnih okoljskih znanostih?

Te kombinacije so od nekdaj najverjetnej največji izziv. Hrati pa tudi to, da v ekosistemu ne gre samo za en organizem ali nekaj organizmov, pač pa za preplet številnih organizmov, ki jih poznamo, ki jih vidimo in številnih tistih, ki jih sploh ne vidimo, predvsem mikroorganizmov. Gre za izjemno pester preplet, bogatstvo enega biološkega sistema in proučevat vplive mešanic je nekaj, kar je skoraj nemogoče. Zato v zadnjem času na področju toksikologije, ki proučuje kvarno delovanje neke koncentracije, neke snovine organizmov, vedno bolj uvajamo metode, ki se ukvarjajo s proučevanjem stresa.
Stres pravzaprav pomeni neko normalno fiziološko stanje, ki pa že pokaže, da je organizem v okolju zaznal, da se nekaj dogaja. Ni nujno, da je to kvarno, pač pa gre za neko dogajanje, ki lahko ob dolgotrajni izpostavitvi ob nekem dodatnem, negativnem, drugačnem vplivu privede do načesa, kar je neugodno. Torej, premikamo se v območje pročevanja stresa, torej v območje, kjer nam bodo organizmi, želimo vsaj tako, pokazali, povedali, da se nekaj dogaja.
Spremembe v okolju so pa vedno prisotne in zato so organizmi tudi odporni. To pomeni, da veš čas smo nekje na eni tehnicih, kjer proučujemo razmerje med stresom in razmerje med odpornostjo organizma, med neko normalno prilagoditvjo, med neko novo kombinatoriko, tako v odzivu organizma kot celotnega ekosistema. In zato je to proučevanje izjemno zahtevno, pomagamo si z laboratorijskimi, preprostejšimi modeli in pa v prihodnosti imamo zelo velike obete in upe, da si bomo lahko pomagali tudi z različnimi modeli, ki nam jih bo ali nam pa jih že daje umetna inteligenca.

Na kakšen način pa pravzaprav merite, se pravi recimo kvarno delovanje, določene koncentracije snovi v primerjavi z merjanjem stresa?

Kvarno delovanje nekako po eni taki osnovni opredelitvi je nekaj, kar se sorazmerno lepo da opredeliti. To je nekaj, kar se z organizmom naj ne bi dogajalo. To je nekaj, kar se organizmu naj ne bi zgodilo. To je ravno tako kot neka bolezen ali pa nekaj, kar je narobe. In po definiciji nekako smo opredelili, kaj pravzaprav pomeni kvarno delovanje. To pomeni poškodba celice, poškodba določenih molekul. Zelo spremenjeno delovanje organizma v smislu prehranjevanja, v smislu rasti, v smislu razmnoževanja. In to je nekako po taki osnovni opredelitvi kvarno delovanje, nedvoumno kvarno delovanje. Pri stresu je pa drugače.  Dostikrat so kazalniki podobni, vendar jih moramo na nek drug način razložiti. Stres pomeni, da se organizem srečuje z neko situacijo, z nečim, na kar se je potrebno odzvati ali pa tudi ne. To pomeni, da imamo zelo različne biološke kazalnike, ki nam povedo, kaj se z organizmom dogaja. In nato v povezavi vseh teh kazalnikov, v nekih poskusih, v nekih koncentracijsko odvisnih izpostavitvah, mi nato skušamo prepoznati, kaj se dejansko nekemu biološkemu sistemu dogaja. Ali je to celica, je to skupina celic, ali pa so to neki modelni organizmi.

Se pravi zdaj, da bi sploh te obremenitve lahko nekak razumel in jih ovrednotil, jih je potrebno tudi na nek konkreten način preočevati. In me zanima, kakšne v bistvu različne testne sisteme vi uporabljate pri svojem delu in zakaj je pomembno recimo, da so ti med seboj različni?

Pri svojem delu v našem laboratoriju, v skupini za nanobiologijo in nanotoksikologijo uporabljamo cel nabor različnih testov. Nabor pomeni od sprememb na posameznih molekulah do nekih sprememb na celicah, na skupinah celic, do testov na zelo različnih organizmih, največkrat takoimenovanih nevretenčarskih organizmih, manjših organizmih, kjer so etične zahteve nekoliko drugačne. Včasih pa tudi na vretenčarskih organizmih, na nekih standardnih organizmih, kjer natančno vemo kaj in kako ravnati oziroma na kak način postopek izvesti.
Zakaj je pomembno, da so različni? Zato, da na ta način nekako pokrijemo en večji spekter predstavnikov organizmov v okolju. Običajno je pa tako, da so testni organizmi tisti, ki jih dobro poznamo, ker bistvo je, da organizem zelo dobro poznamo, da vemo kaj pomeni neko normalno stanje, tudi če gre za neko odklon in kaj pomeni stanje, kjer je še nek obvladljiv stres in kaj takrat, kadar gre za neko kvarno delovanje. Konkretno merimo aktivnosti določenih molekul, določenih encimov v nekih običajnih testih, biokemijskih testih.
V zadnjem času se veliko ukvarjamo tudi s tako imenovanimi omskimi metodami, kjer pregledamo kako izgleda profil vseh molekul, ki so v celici in potem vedno primerjamo, vedno primerjamo s kontrolnimi skupinami, s tistimi, ki so bile izpostavljene stresu in na ta način skušamo razvozlat, kaj se z organizmom dejansko dogaja.

Bi lahko dal mogoče kakšen primer teh raziskav, na podlagi katerih merite potem kvarno delovanje oziroma sam stres?

Mi imamo precej radi nekaj različni skupin celic, to so, veliko delamo v skupini s pljučnimi celicami. Pljučne celice so pomemben model za delovanje pljuč, če te pridejo v stik z nekim delci, z nekim materialom. In nas zanima, kaj se pravzaprav zgodi s pljučno celico, če pride v stik ali pa če poje nek delec, nanodelec. In to, kar smo ugotovili je, da celica ne propade tudi ni bistvenega kvarnega delovanja, pačpa pa celica svojo običajno vlogo, to je proizvodna določenih molekol, surfaktantov, ne opravlja več učinkovito. To pomeni, da tukaj ne moremo govoriti o konkretnem kvarnem delovanju, pačpa o neki spremembi, ki pa dolgoročno pripelje do kvarnega delovanja, neustreznega delovanja, o tem primeru celotnega organa in pa seveda potem tudi do poškodb na nivoju organizma.
V tem primeru pač sklepamo na neko dogajanje v primeru izpostavljenosti človeka. Zelo veliko v preteklosti smo se ukvarjali z različnimi nanomateriali anorganskimi, v zadnjem času pa te podobne ali iste raziskave delamo tudi na nano- in mikroplastiki, zato ker lahko potegnemo določene usporednice. To je recimo en primer celic kot modelnih sistemov za delo oziroma za dogajanje v človeku konkretno, kar se po okolja tiče zelo veliko porabljamo različne vrste rakov, ki jih ali izpostavimo v nekem vodnem medju, ali so to kopenski organizmi, raki so tudi kopenski organizmi, ki jih preprosto prehranjujemo s snovmi, torej jim dodamo v hrano in potem opazujemo, kaj se dogaja.
Na ta način določimo koncentracije, ki nimajo popolnoma nobenega vidnega učinka, koncentracije, ki imajo že neke vidne učinke pa še niso kvarne, vsaj tisto, kar lahko zmerimo in lahko postavimo oziroma predlagamo neke meje, ki rečemo, aha, čez to mejo pa ob določni izpostavitvi pa dejansko prihaja do kvarnih učinkov. In če zberemo zadosno količino podatkov z različnih testov, potem tudi z nekimi ocenami, lahko predvsem primerjamo snovi med sabo, torej težko rečemo, kaj ima vpliv ali pa kaj nima, pač pa lahko rečemo, aha, ta snov je bolj biološko reaktivna od te. In to je nekaj, kar je silno pomembno zato, ker neke tako imenovane referenčne vrednosti imamo iz preteklosti in tako nekako vidimo delo toksikologije tudi v prihodnosti.
To pomeni, da imamo snovi, ki so morda manj reaktivne, manj agresivne od tistega, kar smo uporabljali v preteklosti in na ta način lahko spodbudimo tudi neko inoviranje nekih novih materialov, tudi nekih novih kemikalij, tudi nekih novih pesticidov in na ta način pripomoremo.

Kaj pa recimo sama standardizacija teh meritev, je to nekaj, kar vam mogoče na vašem področju predstavlja neko težavo, a se tega sploh v bistvu poskušate poslužiti ali gre v bistvu pri tem predvsem za same odvisnosti od kontekstov oziroma neke razlike med recimo vrstami in organizmi?

Mi kot naša skupina je izpeljala standardizacijo celotnega postopka testiranja, predvsem kopičenja v celici delcev. To pomeni, da smo dejansko pripeljali od začetka do konca celoten ISO standard na področju nanotehnologije z dveh razlogov.
Prvi razlog je bil ta, ker se nam zdi izjemno pomembno, da vsi, ki uporabljamo določen organizem, delamo na enak način, hkrati nam je bil pa to izziv, ker nas je zanimalo, kaj pravzaprav pomeni standard. Dostikrat povdarjamo, da moramo delati vsi na določen način ali po standardu, ampak dostikrat dejansko ne vemo, kaj to pomeni. Standardi so izjemno pomembni, ker je standard tudi način komuniciranja med nami.
Torej, nekateri laboratori imajo določeno opremo, drugi laboratori nekoliko drugače in da se uspemo dogovoriti, kako delati in tudi kako predstaviti rezultate, je nekaj, kar je ključnega pomena. V znanstvenem delu potem seveda takšne standardne metode dograjujemo, tudi spremenimo, tako da rečemo, delali smo to pa to po standardu, ampak smo dodali še neko drugo koncentracijo, še neko drugo meritov. To je nekaj, kar je zelo pomembno. 

Standarde prouči potem tudi mednarodno telo, odgovorno za standardizacijo in dejansko gre za neke skupne dogovore. In ti skupni dogovori so nekaj, kar je vedno bolj pomembno.
Kako se pa recimo soočate z vprašanjem etike pri vaših raziskavah?
Ja, z vprašanjem etike se v bistvu ves čas soočamo. Vendar pa na našem področju, torej v naravoslovju, tehniki, v našem primeru na področju toksikologije, se s tem vprašanjem konkretno soočamo, kadar imamo opravka z določenimi organizmi, sploh v primeru vretenčarskih organizmov, kadar imamo kakršnekoli vzorce ali pa stik s človeškimi ali vzorci ali kakorkoli delo z ljudmi. Osebno menim, da se s vprašanjem etike premalo soočamo, zato, ker mi etiko nekako zožimo izključno na uporabo organizmov v našem raziskovalnem delu. Zelo redko se sprašujemo o etičnosti našega samega raziskovalnega dela. 
To pomeni, na kakšen način izbiramo tisto, kar bomo delali, oziroma na kakšen način bomo sodelovali, na kakšen način bomo razlagali rezultate, kje bomo dali poudarke. Menim, da je na tem področju pri nas bistveno premalo narejenega, zato, ker je zelo pomembno, kaj mi sporočamo družbi. Določene stvari mi ne dorečemo ustrezno na način, da bodo, kolikor se le da, enoznačno razumljene.
Zato dostikrat pridajo novinari do nas in naše določne trditve dostikrat neustrezno ali razlagajo, oziroma nekako neustrezno potem poudarke iz naših znanstvenih objav razširijo v javnost in to je nekaj, kar je mnogokrat problem. Še huje, najverjetne, pa bo v času umetne inteligence, še posebitej velikih jezikovnih modelov, kjer bo pa ta etični element izjemno pomemben. In to je tudi trenutek, ko mi lahko ponovno razmišljamo o etiki. 
Nihče od nas ne misli, da ne dela etično. Jaz sem prepričana, da vsak raziskovalec in vsak, ki ima kakšenkoli stik tako z raziskovanjem kot kakšnim drugim delom, je prepričan, da dela etično. Vendar pa je etika dejansko filozofska disciplina in mi smo običajno ostali nekje pri Kantovi etiki in naprej se nam ni uspel premakniti.
To pomeni, nikoli nismo naredili enega ustreznega razmislika o etiki v današnjem času, ker gre za veliko, pravzaprav etik, kjer je pomembna tudi neka etika razumevanja narave, kjer ne gre samo za korist velike skupine, napram koristim ali pa ne koristim manjše skupine. To pomeni, gre za neke popolnoma druge etične poglede. Izjemno mi je blizu Foucault, predvsem njegovo razmerje znanost – moč, znanje – moč in, če pogledamo z očmi kakšnega filozofa dejansko vidimo, da premalo pozornosti posvečamo tem vzvodom, včasih skritim vzvodom zadaj, ki pa usmerajo, včasih tudi mimo naše volje ali pa nevede, neke odločitve, ki bi bile morda nekoliko drugačne, če bi mi o sami etiki drugače razmišljali. 
V prihodnosti menim, da bo silno pomembno, da bomo dejansko oblikovali neka skupna etična načela, neka pluralna etika bo najverjetnje pomembna, ne gre več za neke univerzalne resnice, kot so morda veljale včasih ali pa smo verjeli, da veljajo, pač pa tudi na tem področju bo izjemno pomemben dogovor. V času umetne inteligence smo se mi že začeli pogovarjati o etični uporabi umetne inteligence, vendar ne gre samo za etično uporabo umetne inteligence, pač pa gre še za bistveno več. Potrebno bo razmisliti najbrž tudi to, kako pa ta orodja mi lahko koristno uporabimo, da nam bodo pomagala tudi etično ravnati.
Ali smo res upoštevali vse vire védenja, ali smo res upoštevali vse deležnike, ali smo res mislili dejansko na najširši krog možnih uporabnikov, ali smo pomislili na možno zlorabo naših rezultatov. Zelo veliko se lahko naučimo v preteklosti, kako so določeni rezultati, določeni pomisleki bili morda neustrezno skomunicirani. Predvsem vemo, da gre za gensko spremenjene organizme, ki so bili potem morda pretirano ali neustrezno sprejeti s strani javnosti in morda bi lahko še našli kakšen takšen primer.
To pomeni, če mi ustrezno, pravočasno, morda v prihodnosti s pomočjo umetne inteligence vse te določene pomisleke nekako ustrezno umestimo, bodo tudi nove tehnologije in vse novosti bistveno lažje sprejeti s strani družbe.

Se pravi, potem bi, recimo, če sva že ravno pri tematiki umetne inteligence, jo potem vidite kot nekaj, kar lahko omejuje, daje nek razmislek, pripomore k raziskovanju, vse troje, kakšna se vam zdi prihodnost, recimo, umetne inteligence v znanosti, če gleda va širše oziroma bolj konkretno tudi na vaših področjih dela?

Nekako spadam, in niti ne vem zakaj, med zelo velike navdušence nad umetno inteligenco. Morda bom s časoma spremenila mnenje, ko bom videla še več pasti, kot jih zdajle vidim. Jaz vidim umetno inteligenco dejansko kot enega pomočnika, kot enega asistenta, kot enega agenta, vendar pod dvema pogojima. Zelo veliko lahko pomaga, če o stvareh veliko vemo. 
To pomeni, da v prihodnosti vidim vlogo umetne inteligence predvsem na tistih področjih, ki jih zelo dobro poznamo. To pomeni, da smo na nekem področju res suvereni. Nam lahko pomaga razkriti neke vzorce, neke povezave, nekaj, kar morda sploh nismo pomisli. 
Torej neko povezavo mogoče med področji, našim področjem, ki ga poznamo, z nekimi drugimi področji in na ta način pridemo do nekih rešitev, do katerih ne bi mogli priti. Ker to, kar smo se mi v preteklosti učili, se dejansko učimo, spoznavamo in znanstvenih objav, znanstvenih člankov. Poplava znanstvenih člankov v zadnjem času je takšna, da niti slučajno ne moremo prebrati, niti iz svojega področja slediti z branjem.
Zato potrebujemo pomočnika, ki nam nekaj pokaže, kje lahko nekaj najdemo, ki nam morda naredi neke izvlečke in nam pomaga poiskati ali podobne probleme, ali neke nove rešitve v povezavi s drugimi področji. Tako da tukaj vidim izjemno pomoč in izjemno prednost. Naslednje, kar se mi zdi pomembno in kar bo potrebno dogovoriti, je, da natančno, natančno povemo, kako smo uporabili umetno inteligenco in to tudi študente učimo. 
Izkušnje drugih univerz so takšne, da morajo vsi študenti opraviti določeno izobraževanje, določene tečaje o uporabni umetni inteligenci in o navajanju, kaj smo z umetno inteligenco počeli. Dejansko vse lahko počnemo, tako kot s vsakim drugim urodjem. Pri nobenem orodju ni omejitve, da to pa z njim ne bi smel početi, če ti to doprinese k razumevanju stvari.
Potem se mi zdi pomembno, da se dogovorimo o skupnih ciljih. To pomeni, če se mi res dogovorimo, da je na primer trajnost nek naš skupni cilj, pomeni, da bomo s temi orodji vsak na svojem področju dejansko nekako težili k temu. Umetna inteligenca pomaga kako izboljšati, da bo naše delo, naši rezultati mogoče še bolj umeščeni v ta koncept ali pa tudi kater drug in kar se mi zdi pomembno, da se skupaj dogovorimo o naših etičnih načelih.
In če bo vse to nekako upoštevano, temu zadoščeno, mislim, da ima izjemno prihodnost v uporaba umetne inteligence kot eno orodje, ki dejansko lahko prinese pravi razcvet nekih novosti in dela in pristopov v znanosti. Če pa ne bo tako, če pa bomo prepustili, da dela umetna inteligenca in hodi po svoji poti, potem pa mislim, da prihodnost na tem področju dejansko ne bo takšna kot si jo želimo.

Je umetna inteligenca nekaj, česar se že poslužujete recimo tudi na področju naprednih materijalov, tako imenovanih 2D materijalov? Vem, da imate v sklopu raziskovanja na tem področju en zanimiv večdisciplinarni projekt Accords. Je tam tudi to prisotno oziroma že uporabljate mogoče neke programe ali pa na kakšen drug način umetno inteligenco?

Projekta Accords, ki ga koordiniramo, mednarodni projekt, se je pravzaprav začel pred časom umetne inteligence, tako da uporabljamo oziroma kolegi uporabljajo tiste programe, ki se pač nekako, če govorimo o umetni inteligenci, ves čas uporabljajo. Velike jezikovne modele do sedaj nismo posebej uporabljali, menim pa, da bodo izjemno koristni in tako jezikovni modeli kot tudi še druga urodja, ki so nekako na vidiku, predvsem imam v mislih analizo slike, primarjavo slike, razlago nekih slikovnih rezultatov, tako da zelo, zelo bom rekla počasi vstopamo oziroma začenjamo uporabljati umetno inteligenco in je zelo pravi čas v tem projektu, zato kar smo v zadnjem letu trajanja projekta, kjer imamo na mizi ogromno rezultatov, hkrati pa ta urodja nam bodo pomagala to veliko količino rezultatov nekako ustrezno umestiti.
Torej, 2D materijali so dejansko nek material, nanomaterial, ki ima tudi v razmišljanju in razumevanju trajnosti izjemno pomembno vlogo, ker gre za material, ki bo nadomestil obstoječe materiale, kjer je zahtevana velika trdnost, prevodnost, še morda kakšna druga tovrstna lastnost in za doseganje tega materiala teh lastnosti bomo porabili manj časa. To pomeni, da prednost teh novih materialov, ki jih raziskujemo, je pravzaprav ta, da nam bo omogočala doseganje nekih lastnosti, ki jih morda s klasičnim materiali ne moremo oziroma potrebujemo bistveno večje količine materiala. To pomeni, da dejansko naslavljamo ta del trajnosti, kjer se zmanjšuje sama poraba, količina samega materiala in s tem seveda tudi količina energije za proizvodno in tako naprej.
Naša naloga pa je, da ves čas bdimo nad tem z različnimi metodami, tudi v tej mednarodni skupini raziskovalcev, da so ti materijali ustrezno varni, včasih pa materijal pač ne more biti varen za neko določeno uporabo takrat, pa skrbimo, da je tista uporaba oziroma ponovna uporaba oziroma recikliranje materiala čim bolj ustrezno, torej neki novi, reaktivni materiali pač imajo svoje lastnosti in da te lastnosti poznamo, ker to je pravzaprav bistvo inoviranja in bistvo inoviranja tudi v tem trenutnem dogajanju oziroma v trenutnih evropskih projektih je pravzaprav to, da je želja, da je material varen in trajnosten že narejen.
To pomeni, da je tako imenovan varen in trajnosten material narejen. Da se mi ne pogovarjamo o varnosti in trajnosti, ko je neki novi material v končnem izdelku, ampak da je to vključeno v prvi korak nove izdelave, inoviranje novega materiala. In s tem dejansko naša vloga toksikologov oziroma tistih, ki se okvarjamo z varnostjo, je pravzaprav v prvem koraku, na prvem mestu in ne šele na koncu, ko tak izdelek s takimi novem materiali pristane nekje v okolju ali pa kjerkoli na deponiji.

Ko govoriva o tej trajnosti recimo tudi v sklopu teh 2D materialov, pa je verjetno en vidik trajnost, ki je nekako okoljska, se pravi, da je sam material trajnosten, drugi vidik trajnosti se pa verjetno pokaže tudi pri družbeni trajnosti, se pravi, kakšno vlogo ima tukaj neka širša družba, ki se bo srečevala s tem materialom.

Dejansko gre za dve morda različni trajnosti ali pa različna pogleda na trajnost, torej trajnost v našem znanstvenoraziskovalnem delu je torej tista trajnost, ki zagotavlja, da je materijal ustrezno varen, da vemo o varnosti materiala in da vemo tudi o trajnosti samega materiala v končnem izdelku. To pomeni, da izbiramo material za neko aplikacijo, ki je čim bolj varen. In to je naša naloga.
Ampak, da bo pa to sprejeto tudi družbeno, je pa kar neki nujnih pogojev. In eden od nujnih pogojev je ta, da mi ne obljubljamo preveč. V preteklosti smo kdaj preveč obljubili in potem je prišlo do prevelikih pričakovanj v družbi, do razočaranj.
To pomeni, da ne obljubljamo. To ni čudežen materijal. To je eden, sploh 2D materiali, to je eden od materialov, ki lahko marsikaj nadomesti, ki jim lahko marsikaj omogoča, vendar je to le eden od materialov. Ali bodo res ti cilji doseženi, dejansko se bo videlo s serijo nekih novih inovacij. To pomeni, da ne obljubljamo preveč.
Druga stvar, ki je silno pomembna in smo se je naučili v zadnjih petnajstih, skoraj dvajsetih letih na področju nanotehnologije, je to, da morajo biti stvari ustrezno transparentne. To pomeni, da ko se pogovarjamo z različnimi deležniki, ko gredo stvari v javnost, da so stvari na ustrezen način povedene. Tukaj dostikrat nam, ki prihajamo dejansko iz znanosti, zmanjka vedenja znanja o komuniciranju.
To pomeni, da dostikrat ne povemo na ustrezen način, dostikrat ne povemo na razumljiv način in je to približno tako, kot da ne bi povedali in če ne povemo, pomeni, kot da dejansko nekaj prikrivamo, stvari niso ustrezno transparentno predstavljene. Naslednje, kar je silno pomembno, je tudi, da znamo jasno povedati tako o okoljskih, kot o zdravstvenih tveganjih. To je nekaj, kar je izjemno pomembno.
In zdi se nam tudi pomembno, kar sem omenila že prej, da nove materiale primerjamo z obstoječjimi, ker ta primerjava je nekaj, kar je pravzaprav zelo pomembno. Takrat se da dejansko lepo predstaviti, aha, ta material je pa morda enako problematičen kot ta, vendar ima ta nov material boljše lastnosti. Naslednje, kar je pa pomembno, je pa ustrezen nadzor.
Mi imamo v Evropski Uniji, potem v državah članicah so razmerno dobro narejen nadzor nad novimi materiali, številnimi telesi, ki vabijo tudi nas strokovnjake, da izdelamo mnenja, da sodelujemo pri oblikovanju kakšnih mnenj, zahtev, potreb po standardih. Vedno seveda bi lahko bilo bolje, ampak tako kot je, mislim, da je to eno zelo pozitivno sporočilo za javnost, da se bo pravočasno opazilo oziroma pravočasno odzvalo, če se izkaže, da kateri od teh novih materialov dejansko predstavlja neko tveganje. Kot je bilo v davni preteklosti v zvezi z radioaktivnostjo, ki se je uporabljala, pa se dejansko nič ni vedelo, tako nekako smo naravnani v Evropski uniji. Ni posod po svetu tako, tako da mi dostikrat primerjamo naš pristop, kjer je nadzor zelo pomemben, s pristopom, kjer je morda bolj pomembno inoviranje, tako da dejansko najverjetne neko ravnoteže med željo po nečem novem in pa varnostjo, neko ustrezno ravnoteže najverjetne tista prava smer.

Kaj pa bi bili, če poskušava biti konkretni dejanski dokazi o trajnostni vrednosti teh materialov?

Odlično vprašanje. Recimo, material mora dokazati, da za neko isto lastnost v nekem senzorju, v nekem prevodnem materialu ga potrebujemo bistveno manj. To pomeni, če mi rečemo, aha, če uporabljamo nek klasičen material, je tega materiala potrebno toliko in toliko, če uporabljamo ta nov material, ga je potrebno bistveno manj.
In če ga je potrebno bistveno manj, je že to nekaj, kar je v smeri trajnosti, ker pomeni, da bo manj odpada. Nasledna zahteva je, da se ga da ponovno uporabiti. To pomeni recikliranje.
Kar se recikliranje tiče, je odvisno od tega, v kakšno osnovo so ti materiali ujeti. Včasih se ga da ločiti od te osnove, včasih se ga še ne da. To pomeni smer recikliranja, ki je tudi ena od zahtev Evropske unije, da do leta 2030 je čim več izdelkov ali se reciklira ali ponovno uporabi, to pomeni, da je to naslednji dokaz.
Potem, da se material ne sprošča nekontrolirano v okolje ali, če je v stiku s človekom, da se ne sprošča, to pomeni, da je ujet. In pa seveda neki tako imenovani varnostni listi, varnostne ocene. Takrat je material seveda ustrezen, mora biti ustreznejši od nečesa kar že uporabljamo. Izjemno pomemben je tudi ta energetski odtis, okoljski odtis.
To pomeni, koliko energije se potrebuje za izdelavo, koliko vode se potrebuje za izdelavo. To pomeni, tudi če je material izjemno dober in če je ta vtis neugoden, se iščejo neke nove rešitve. To so pravzaprav tisti dokazi, jih je še nekaj, jih je kar nekaj, ampak to so tisti najbolj pomembni, ki so dovolj prepričljivi.
Se pravi, vi morate kar strumno nekako krmariti med zahtevami in tem, da družbi predstavite materiale na razumljiv način, da torej ne bo prisotnega nekega strahu, ampak neko sprejemanje in hkrati varnost. Bi mogoče lahko že, če izkoristiva v bistvu ta podcast za to, predstavili kakšne preliminarne rezultate oziroma ugotovitve z področja tega projekta, ki torej so primerni za javnost in jih lahko nekako razložite na dovolj poljuden način?
Ja, morda bi lahko, cilji projekta Accords so bili, da izdelamo, oblikujemo nabor metod, s katerimi bi lahko zelo natančno vrednotili lastnosti teh materialov in hkrati tudi tveganje. To pomeni, eden izmed teh silno pomembnih ciljev je, da smo iz velikega nabora metod uspeli izbrati tiste, ki so primerne za podjetja oziroma proizvajalce tega materiala, da lahko, kot mi rečemo, že ob proizvodni liniji svoj material potestirajo, ali je ustrezen, ali je ustrezno varen.
Ko gre za neko bolj zahtevno uporabo, razvili smo aplikacijo, katere so možnosti testiranj v večjih raziskovalnih središčih z bolj napredno metodologijo, če jih zanima točno določena lastnost. V našem primeru smo se ukvarjali z materiali, ki se že uporabljajo v različnih črnilih, v različnih biosenzorih, tudi v zunanji plasti letal ali pa avtomobilov kot prevodni material, kot material, ki odvaja toploto. In se ukvarjali tudi z varnostjo materiala, če je vpet oziroma vgrajen v neko osnovo, tako da se je pravzaprav izkazalo, ne samo v tem projektu, tudi še v nekem drugem projektu, kjer smo vključeni, kjer delamo z 2D materiali, da so v tem smislu ti materijali, ustrezajo vsem tem lastnostim.
Še najmanj morda oziroma veliko raziskav pa bo potrebno pa na področju kako te materiale ponovno uporabiti, kako jih ponovno spraviti v krog. Tukaj je veliko težav. Nasledna težava, s katero se pa srečujejo oziroma srečujemo, je pa ta, da je trenutno proizvodna teh materialov draga.
To pomeni, da na tem področju gredo raziskava v to smer kako najti še vedno 2D material, to pomeni material, kjer gre za eno zelo tanko plast, morda iz nekih drugih elementov, neke druge kemijske sestave, ki pa bo tudi uspel nekako zadostiti tem lastnostim. Tako da je na podlagi tega našega projekta na eni strani tako razvoj metod, kombinatorika metod, odvisno od namena, testiranje uporabe tega materiala, konkretne uporabe in pa seveda nekako poiskati smeri nadaljnega razvoja in kot rečeno je trenutno ta problematika velike proizvodne tista, ki jo bo potrebno nasloviti v prihodnosti.

Zdaj vse to od stresa oziroma kvarnosti pa do teh novih materialov, o čemer smo zdaj spregovorili, vse to nas pripelje nekako do širšega vprašanja, torej kako povezati vplive okolja, zdravje ljudi in nek tehnološki razvoj v nek enoten okvir razumevanja. Zdaj v zadnjih letih se srečujemo s konceptom eno zdravje oziroma v angliščini one health in lani ste na biotehniški fakulteti ustanovili tudi Središče eno zdravje – okolje. Zanima me, kaj je bil v bistvu glavni razlog za ustanovitev tega središča in kaj to pravzaprav prinaša oziroma kako bo to spremenilo samo raziskovanje na področjih, s katerimi se ukvarjate tudi vi, torej okolje, trajnost, zdravje?

Pobuda za ustanovitev tega središča je prišla ravno zaradi razmislekov kako raziskovat v prihodnosti. Raziskovalno delo je timsko početje, to dejansko vemo, hkrati pa se je izkazalo, da strokonjaki na posameznem področju moramo sodelovati in sodelujemo tudi z drugimi in vse to nekako pripelje do razmisleka po nekem tudi skupnem cilju, ki pa ga bomo naslavljali vsak na svoj način. To pomeni, da sodelujemo pri določenih projektih lahko, ampak nek širši razmislek dejansko je bil prav ta, da mi naprej raziskujemo to, kar raziskujejo posamezne skupine, ampak da je ta naš skupni cilj bolj določen.
In na Biotehniški fakulteti je zelo veliko skupin, ki tako ali drugače naslavljajo stres, zdravje, neko kvaliteto ali življenja, neko stabilnost ekosistema in vsi, ki smo v tem središču in v tem središču je zelo veliko skupin, smo že dosedaj sodelovali, ampak običajno dve, tri skupine skupaj, nikoli pa dejansko vsi. In izkazalo se je, da se najdemo v enem okviru, ki se mu reče eno zdravje – okolje, kar vsi naslavljamo zdravje okolje. A zakaj eno zdravje – okolje?
Eno zdravje je koncept, ki je že kar nekaj časa uveljavljen, bil pred nekaj leti tudi skupno definiran v mednarodnih, v nekatirih mednarodnih organizacijah in ideja enega zdravja je ta, da združuje zdravje človeka, ki je odvisno od zdravja živali in to je odvisno od zdravja ekosistema ali pa okolja, dejansko vsega. Torej, nekako je že prepoznano to povezovanje. Mi smo nekako zaznali, da pa je v tem konceptu, ne samo pri nas, tudi v tujini najmanj prisotno okolje in smo naredili kar en tak razmislek, eno povezavo, kaj lahko doprinesemo.
In doprinesemo dejansko lahko z našimi raziskavami tako, da iz zelo različnih, tako zornih kotov z različno metodologijo, z zelo različnimi pristopi vsi naslavljamo zdravje okolje. To zdravje okolja pomeni stabilnost okolja, pomeni neke spremembe, ki naj ne bi bile, pomeni neke metode merjenja z namenom, da znamo opisati ali je to okolje zdravo ali je okolje pod stresom in ali se sistem ruši. Zato ker dejansko ni enih enotnih ali poenotenih načinov opredelevanja.
Velikokrat govorimo o biodiverziteti, ki predstavlja en vidik, govorimo o onesnaževanju, ki je popolnoma drug vidik. Kolegi se okvarjajo s klimatskimi spremembami. In naša ideja, naša želja je, da ta znanja povežemo, jih nekako nadgrajujemo v tej povezavi in skušamo odgovarjati na vprašanje o zdravju okolja. Ker le zdravo okolje seveda potem pripelje do zdravih živali, pripelje do zdrave hrane in do zdravja ljudi.
In to zavedanje se nam zdi izjemno pomembno tudi zato, ker na ta način mi lahko naslavljamo tudi družbo. V enem projektu, drugem, smo povabili k sodelovanju tudi kolege družboslovce, ker brez njihovih pristopov, njihovega znanja, se mi zdi, da smo mi preozki in se na ta način naučili tudi določenih trendov v družbi, pomena komunikacije. In naša želja je torej, da se povežemo, morda najprej v okviru univerze, različne fakultete in oblikujemo neko razumevanje, neke kazalnike za tiste, ki sprejemajo odločitve.
To pomeni, da predvsem želimo narediti ta premik ali pa to spremembo, da ko govorimo o zdravju, ni samo zdravje človeka. Oziroma, če je zdravje človeka izvzeto ven iz zdravja njegove okolice, potem zdravja človeka ne moremo zagotoviti. In s tem zavedanjem se mi zdi nam je bliže tudi razumevanje, kaj pomeni zdrava hrana, kaj pomeni na zdrav način pridelana hrana in kaj pomeni dejansko nek stabilen ekosistem in da to vzamemo kot neko vrednoto, nekam kamor težimo. In dejansko je to tisto največji okvir ali pa enoten okvir trajnosti.

Sodelovanje v tem središču se res sliši kot nekaj izjemno plodovitega. So v sklopu tega že bila izvedena ali pa se dogajajo, mogoče so načrtovanja, kakšna konkretnejša sodelovanja oziroma projekti?

Ja, v okviru tega središča smo že pripravili, oziroma je že takorekoč v tisku, ena zelo simpatična objava, znanstven članek, kjer nekako predstavljamo, da je mikrobiom tisto stičišče, kjer se srečajo vsi elementi enega zdravja. Tako da to naše videnje predstavljamo v mednarodnem okviru, hkrati predlagamo tudi v tej znanstveni objavi nekaj rešitev, kako mi to vidimo. Zelo pomembno je to, da postajamo sogovornik pri oblikovanju različnih dokumentov v Sloveniji, kadar se dokument nanaša na zdravje okolja, ker do sedaj je bilo tako, da smo sodelovali posamezniki, naše vključitve niso bile dostikrat koordinirane.
Tako da to je pomembno, smo že sodelovali pri dogodku, organizirali bomo kakšen skupen dogodek in pa predvsem je pomembno to, da se bomo mi medsabo nekako ustrezneje povezali, da bomo tudi oblikovali skupne raziskave. In pa kar se mi zdi zanimivo je to, da kolegi, s katerimi sodelujemo že vrsto let, naenkrat smo začeli popolnoma na novo sodelovati kot nek nov, svež veter in to se mi zdi nekaj, kar je vsake toliko časa dejansko potrebno. Predvsem pa je pomembno tudi to, da ne pomeni, da bomo moral svoje raziskave spremeniti ali pa preoblikovati, ampak da je prostor za vsakega, ki nekako s svojimi raziskavami naslavlja zdravje, stabilnost, trajnost v okolju.
Poudarek pri nas na Biotehniški fakulteti je okolje, vse, kar je povezano z okoljem, vse, kar je povezano tudi s hrano, z mikrobiomom, torej predvsem ta okoljski segment in da se ta segment ustrezno poveže, ustrezneje bolj intenzivno tako s človekom kot z živaljo.

Kakšne so pa vaše mogoče želje za razvoj na področju raziskovanja trajnosti oziroma lahko konkretno je tudi okoljske trajnosti in kaj je tisto mogoče, česar se vi veselite na tem področju, torej mogoče raziskave, ki so v teku, preboji, ki so na vidiku?

Kar se v prihodnosti veselim je nekih novih sodelovanj s kolegi, ker tekom ustanavljanja središča, tekom aktivnosti, ki sem jih omenila, smo se zbližali in nekako ugotovili, da je zelo prijetno sodelovati. To pomeni, da smo nekako naredili eno takšno skupnost in se veselim nekih bodočih sodelovanj. Naše delo je seveda odvisno od raziskovalnih projektov, to pomeni, da bomo nekako skupaj pridobivali, da bomo nekako skupaj oblikovali ideje, nove ideje.
To je ena stvar, ki se veselim. Druga stvar, ki se je veselim, je pa predajati to študentom. Predvsem mi je zanimivo to, da gre za neke nove principe, da gre za neki drug način, kot je bilo tradicionalno, da dejansko poudarjam to povezovanje, ker to povezovanje je nekaj, kar je tudi meni sebno izjemno blizu, da najdemo načine povezovanja, da si lahko prodoren samo, če se na ustrezan način povežeš in da v tem vidimo neki pozitivnega.
Tega se pravzaprav veselim, imam, predavam oz. sem nosilka velikega predmeta na doktorskem študiju, kjer s študenti zelo veliko govorimo o raziskovalnem delu in o projektnem delu in o sodelovanjih, o oblikovanju skupin in to nekako želim prenesti, ker to, da smo mi oblikovali to središče na fakulteti, kjer je izjemno veliko kolegov vključeno in kjer so izjemno pozitivno sprejeli, se meni zdi že samo na sebi velik uspeh. To pomeni, da je vendar lejo v ljudih nekaj, da naredimo skupaj, da naredimo dobro. Smo morda bolj odmevni, bolj slišani, želimo sooblikovati in želimo doprinesti. To je tisto, kar se veselim.

Najlepša hvala, da ste bila gostja tokratne epizode in vse te pestre in zanimive tematike približala našemu poslušalstvu. Hvala!

Najlepša hvala!

Hvala, da ste poslušali ASE podcast. Če vam je bila epizoda všeč, jo delite s prijatelji in pustite oceno. Tako pomagate, da nas odkrije še več poslušalcev. Za več vsebin sledite ASEFU na družbenih omrežjih in se nam priudružite v naslednji epizodi.