Diskutuojame apie dirbtinį intelektą, kosmines keliones ir technologinį proveržį, tačiau vis giliau klimpstame į ekologines bei sveikatos krizes, kurios reikalauja greitų mokslu grįstų spendimų. „Šiandien reikalingi ne tik aplinkos problemas suprantantys specialistai, bet ir mokslininkai, gebantys kurti naujus technologinius sprendimus. Nuo jų priklausys, kaip efektyviai gebėsime mažinti taršą, tausoti išteklius ir pereiti prie tvaresnės, žiedinės ekonomikos“, – sako docentė dr. Renata Dagiliūtė.
Iššūkius sprendžia studentai
Pasak Vytauto Didžiojo universiteto (VDU) Gamtos mokslų fakulteto (GMF) Aplinkotyros katedros docentės, klimato kaita, biologinės įvairovės nykimas, oro, vandens, dirvožemio tarša – tai iššūkiai, su kuriais susiduria visa visuomenė. Prie jų prisideda ir išteklių trūkumo bei atliekų tvarkymo problemos.
„Dažnai kalbame apie perdirbimą kaip vieną svarbiausių sprendimų, tačiau praktikoje ne visas atliekas galima efektyviai perdirbti. Kai kurioms medžiagoms tinkamos technologijos dar tik kuriamos. Pavyzdžiui, elektroninės įrangos atliekose yra daug vertingų ir strateginę reikšmę turinčių žaliavų, tačiau jų atgavimas vis dar yra sudėtingas. Kritinių žaliavų iš kietųjų diskų ar kitų elektronikos komponentų išgavimui skirtos technologijos kol kas yra ribotos, tebėra tik plėtojimo stadijoje ir aktyvių mokslinių tyrimų bei inovacijų objektas“, – teigė mokslininkė.
Įvairius aplinkosauginius taršos, tvarumo, žiedinės ekonomikos ir klimato kaitos iššūkius sprendžia ne tik mokslininkai, bet ir Aplinkosaugos organizavimo ir Industrinės ekologijos magistro studijų studentai.
Aplinkosaugos organizavimo studentai analizuoja ekotoksiškumo klausimus, pvz. įvairių cheminių medžiagų, netgi tokių, kaip antibiotikai, poveikį sausumos ir vandens organizmams, augalams atsižvelgiant į klimato kaitos scenarijus, remediacijos galimybes panaudojant įvairius augalus. Taip pat vykdomi žemės ūkyje naudojamo plastiko poveikio augalams tyrimai: skirtingo plastiko dalelių dirvožemyje poveikis augalų sėklų dygimui, augalų augimui, fiziologiniams rodikliams.
Studentai matuoja, vertina oro, vandens taršą, triukšmą, analizuoja žaliųjų miesto plotų įtaką gyventojų sveikatai, tiria biologinę įvairovę ir poveikį jai, vertina vartojimo ir gamybos poveikį aplinkai, aplinkosaugos politikos įgyvendinimą, taiko GIS ir kitus sprendimus konkrečių problemų sprendimams nacionaliniu, vietos ar įmonės mastu.
Industrinės ekologijos studentai analizuoja išteklių naudojimo klausimus, atliekų tvarkymą, perdirbimą, technologinių sprendimų efektyvumą, vertina ekonomikos ar atskirų ekonomikos sektorių, įmonių ar organizacijų aplinkosauginius rodiklius, veiksmingumą. Pavyzdžiui, tiria valymo įrenginių efektyvumą, skirtingų komunalinių atliekų tvarkymo būdų poveikį aplinkai, maisto atliekų mažinimo strategijas viešojo maitinimo sektoriuje ir pan.
Tyrimai reikalauja daug kūrybiškumo
Pasak VDU Gamtos mokslų fakulteto Biochemijos katedros docentės dr. Linos Ragelienės, vieni didžiausių iššūkių medicinoje – patogenų atsparumas antimikrobiniams vaistams ir naujų pandemijų bei epidemijų rizika, o aplinkosaugoje šiuo metu yra mikrosplastiko tarša, ne tik jos identifikavimas, bet ir poveikio žmogui ir visai ekosistemaityrimas. Svarbi problema yra ir augalų ligos, kurias sukelia įvairūs patogenai. Jos pažeidžia augalų lapus, mažina derlių ir didina ūkininkų nuostolius, o augant pasaulio gyventojų skaičiui, maisto gamybos efektyvumas tampa vis aktualesnis. Be to, aplinkai vis didesnę grėsmę kelia tarša, atliekų kaupimasis, intensyvus gamtos išteklių naudojimas bei klimato kaita.
„Sprendžiant šias problemas itin svarbus biochemijos, biologijos, chemijos ir mikrobiologijos mokslų indėlis. Biochemija leidžia suprasti, kaip aplinkos veiksniai veikia gyvų organizmų molekulinius procesus, o skirtingų sričių mokslininkų bendradarbiavimas padeda kurti naujas technologijas, kurios būtų ne tik efektyvios, bet ir draugiškos aplinkai“, – teigė mokslininkė, pridurdama, kad tik mokslu pagrįsti tyrimai gali padėti atskirti realias grėsmes nuo nepagrįstų teiginių ir pasiūlyti veiksmingus sprendimus.
Kartu su Biocheminės analizės magistrantūros studentais katedros mokslininkai vykdo įvairius aktualius tyrimus gyvybės mokslų srityje, ir nors mikroorganizmų tyrimai sudaro vieną svarbiausių veiklos krypčių, biochemija apima labai įvairias temas – nuo mikroorganizmų ir augalų biologijos iki ląstelių inžinerijos, senėjimo procesų, biotechnologijų ar naujų gydymo metodų kūrimo.
Šie tyrimai apjungia tris inovatyvias kryptis: biomediciną, modernius gydymo metodus ir tvarų žemės ūkį. Pirma, tiriamos mikroorganizmų membranų savybės, ieškant būdų, kaip susilpninti bakterijų ir patogeninių mielių apsaugos sistemas ir padidinti vaistų bei biocidų efektyvumą kovojant su infekcijomis. Antra, vystoma ląstelių elektroporacijos technologija, leidžianti elektros impulsais padidinti membranų pralaidumą – tai pritaikoma efektyvesniam priešvėžiniam gydymui, genų inžinerijai ir terapijai, vakcinų kūrimui, širdies aritmijų gydymui bei bioaktyvių medžiagų išnašai iš augalinės žaliavos. Trečia, siekiama ištirti augalų streso atsako biocheminius mechanizmus ir juos pritaikyti augalų produktyvumui didinti. Pavyzdžiui, kaip tvariam žemės ūkiui gali būti pritaikomas trumpalaikis sėklų apdorojimas fizikiniais stresoriais (šalta plazma, vakuumu ar elektromagnetiniais laukais), kuris skatina dygimą, fotosintezę, biomasės prieaugį, atsparumą stresams ir vertingų medžiagų sintezę.
„Nors iš šalies biochemija gali atrodyti kaip labai tikslus ir griežtai apibrėžtas dalykas, realūs moksliniai tyrimai reikalauja daug kūrybiškumo, kritinio mąstymo. Mokslininkai planuoja eksperimentus, ieško tinkamiausių metodų, juos pritaiko konkrečiam tiriamam objektui ar modifikuoja, kai standartiniai sprendimai neveikia. Dar įdomiau būna tada, kai gaunami netikėti rezultatai ir jų paaiškinimui planuojami tolesni tyrimai. Būtent šis nežinomybės ir atradimo elementas daugeliui mokslininkų yra viena patraukliausių darbo dalių“, – pasakojo dr. L. Ragelienė.
Pasak mokslininkės, svarbiausia, kad daugelis kartu su studentais vykdomų tyrimų sprendžia realias problemas. Pavyzdžiui, ieškoma naujų būdų kovoti su antibiotikams ir priešgrybeliniams vaistams atspariais mikroorganizmais, tiriami ląstelių senėjimo procesai, kuriamos inovatyvios biologinių sistemų valdymo technologijos. Studijų metu studentai dirba su modernia įranga, mokosi analizuoti duomenis, planuoti eksperimentus ir tampa mokslinės komandos dalimi.
About the Author
