Podobe znanja

Doc. dr. Iztok Kramberger o slovenskem nanosatelitu Trisat, njegovem nasledniku in o tem, kam te lahko ponese vztrajno iskanje povsem novih rešitev.

Trisat prinaša marsikaj novega na področju nanosatelitov. Nastal je na podlagi slovenskega znanja in v le nekaj kilogramov težko škatlo je spravljenih nekaj povsem novih pristopov in tehnoloških rešitev.

»Naš cilj je bil: izdelajmo satelit, izdelajmo platformo, integrirajmo naše znanje in izkušnje in zaženimo še industrijo, ki bo potem vračala na fakulteto, da tako vzpostavimo ekosistem, ki bo vreden preživetja,« razlaga samo na videz preprost recept za uspešno zgodbo doc. dr. Iztok Kramberger, vodja Laboratorija za digitalne in informacijske sisteme na Fakulteti za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru.

Področje mikro in nanosatelitov se trenutno naglo razvija. Manjši kot je satelit, ceneje ga je spraviti v orbito. Trisat je tako prišel ob pravem času, v njem pa se skriva kar nekaj adutov. Ključni je seveda njegov zelo majhen in odporen procesor, ki mu omogoča, da bo kos tudi zahtevnejšim nalogam. Posebnost je tudi njegova hiperspektralna kamera, ki lahko zazna zelo specifičnen pas infrardečega spektra, ki ga sicer kamere, ki so zdaj v vesolju, ne zaznajo. Z njo se odpirajo povsem nove možnosti uporabe.

»Naredili smo prve simulacije za oljne madeže in jih super zazna. Ugotovili smo, da lahko zazna vulkanski prah, po nekaterih raziskavah bomo lahko razlikovali med listnatim in iglastim gozdom. V tem področju se na Zemlji odvijajo biološki procesi, povezani z dušikom. Pravzaprav polnega potenciala kamere sploh ne znam napovedati,« pravi Kramberger.

Za polet je pripravljen tudi njegov naslednik Trisat-R, ki ga bodo poslali mnogo globlje v vesolje, na oddaljenost 6000 km od Zemlje (Trisat kroži na približno 530km), kjer je sevanje močnejše. A tudi to je le odskočna deska za načrte, ki že segajo k Luni in Marsu.

Vabljeni k poslušanju.

"Pljuča na čipu" so pokazala, kaj se dogaja, ko vdihnemo nanodelce, in odprla pot do testiranja (ne)varnosti nanomateralov brez uporabe živali, pravi prof. dr. Janez Štrancar

Kako se odzovejo naša pljuča na nanodelce, ki jih vdihnemo? Slovenski znanstveniki so v prebojni študiji, objavljeni v reviji Advanced Materials, uspešno dešifrirali dogajanje in razvili tudi model, ki bi lahko omogočil preverjanje škodljivosti nanomaterialov brez uporabe testnih živali.

Gre za zelo pomembna vprašanja, ki segajo na različna področja. Po eni strani smo nano delcem iz prometa in s kurišč bolj ali manj neprestano izpostavljeni, po drugi strani pa nepoznavanje potencialne škodljivosti novih nanomaterialov zavira razvoj na številnih področjih - od razvoja zdravil in cepiv do razvoja in aplikacij cele vrste novih nanomaterialov, denimo v zelenih tehnologijah.

»Do zdaj so raziskovalci večinoma verjeli, da se celice imunskega sistema tiste, ki nas branijo, saj ves čas čistijo pljučni epitelij virusov in bakterij,« razlaga prof. dr. Janez Štrancar z Instituta "Jožef Stefan". »Izkazalo se je, da nanomaterial najprej vstopi v epitelij. Pri kovinskih oksidih epitelij uporabi zanimivo obrambno strategijo: zalije jih z lipidi.«

A telo tako nastale "cvetače", kot so novonastale tvorbe zaradi njihovega videza poimenovali raziskovalci, še vedno obravnava kot tujke. V boj z njimi vpokliče celice imunskega sistema, ki pa zmorejo razgraditi zgolj maščobe, v katere je epitelij nanomaterial zapakiral. Ta se spet sprosti in zgodba se ponovi. Rezultat so kronična vnetja pa lahko vodijo tudi do razvoja resnih bolezni.

Več o zanimivih novih spoznanjih v pogovoru z Janezom Štrancarjem v Podobah znanja. Vabljeni k poslušanju.

Z lingvistom dr. Matejem Šeklijem o procesih jezikovnih sprememb, ki krajevne govore in narečja sodobne slovenščine organsko vpenjajo v dolgo razvojno vertikalo, ki sega vsaj 5000 let nazaj do indoevropskega prajezika

Slovenščina je, kakor smo se učili v šoli, eden izmed južnoslovanskih jezikov. Ti so del širše slovanske jezikovne skupine, ta pa je spet le ena izmed vej resnično orjaške indoevropske družine. Vse to je splošno znano. Precej manj znano pa je, kako so jezikoslovci vse to pravzaprav ugotovili; če namreč niti popolnim laikom ni težko prepoznati sorodnosti med jezikom, ki ga govorimo na Slovenskem, in jezikom, ki ga govorijo na Hrvaškem, pa so povezave med, na primer, slovenščino, armenščino, bengalščino in islandščino precej težje razvidne.

Še manj pa menda vemo o procesih, ki vodijo jezikovne spremembe in torej pripeljejo do oblikovanja novih jezikovnih idiomov iz starih. Drugače rečeno: vprašamo se lahko, kdaj, kje in kako se je oblikovala slovanska jezikovna skupina, ki je drugi govorci indoevropskih jezikov niso več razumeli? Kdaj, kje in kako sta se oblikovali južnoslovanščina in nato, pozneje še slovenščina? Prav tako pa se lahko vprašamo tudi drugače – zakaj, denimo, rečemo, da so govorci terskega narečja v Beneški Sloveniji govorci istega jezika kakor govorci prleškega dialekta – pa čeprav si obe govorici nista preveč podobni?

Ta in druga sorodna vprašanja pretresamo v tokratnih Podobah znanja, ko pred mikrofonom gostimo jezikoslovca dr. Mateja Šeklija. Naš tokratni gost na Oddelku za slavistiko ter na Oddelku za slovenistiko ljubljanske Filozofske fakultete predava predmete s področja primerjalnega jezikoslovja slovanskih jezikov, obenem pa dela tudi kot raziskovalec na Inštitutu za slovenski jezik Frana Ramovša. Objavil je kopico znanstvenih člankov ter več obsežnih monografij, med katerimi velja izpostaviti Zemljepisna in osebna lastna imena v kraju Livek in njegovi okolici pa Primerjalno glasoslovje slovanskih jezikov : od praindoevropščine do praslovanščine in Tipologijo lingvogenez slovanskih jezikov. Za svoje znanstveno-raziskovalno delo je oktobra 2020 prejel nagrado Škrabčeve ustanove za posebne dosežke na področju slovenističnega jezikoslovja.

Kar 20 odstotkov Slovencev spleta ne uporablja, pandemija pa je digitalno neenakost še zaostrila, pravi doc. dr. Darja Grošelj

Svetovni splet je spremenil je načine, kako med seboj komuniciramo, kako iščemo informacije in kako dostopamo do najrazličnejših storitev, od povsem prostočasnih do vse do bolj nujnih. Pandemija covida-19  je osrednjo vlogo spleta še potencirala. S tem pa so se še dodatno poglobile stiske tistih, ki do te temeljne infrastrukture ne morejo dostopati ali je ne znajo uporabljati. V zadnjem času sta morda najbolj izpostavljena predvsem dva vidika; težave pri šolanju na daljavo ter dostopanje do zdravstvenih storitev, ko je denimo naročanje prek telefona lahko pogosto neuspešno. A spekter težav, ki izvira iz omejenega dostopa do svetovnega spleta, je mnogo širši in njihovo odpravljanje je bolj kompleksno, kot se je sprva domnevalo. O digitalnih neenakostih v vse bolj digitaliziranih družbah smo se pogovarjali z doc. dr. Darjo Grošelj s Centra za družboslovno informatiko ljubljanske Fakultete za družbene vede.

Kako otroke na zanimiv način seznaniti z računalniškim načinom razmišljanja, je vprašanje, ki se mu že vrsto let posveča prof. dr. Janez Demšar

Množice podatkov, statistik, tudi nasprotujočih si informacij so stalnica sodobne informacijske družbe. Kako med njimi razbrati zrnje od plev postaja vse bolj ključno. Ni pa danes relevantno zgolj osmišljanje najrazličnejših vsebin, ki nas prek spleta dosežejo, ter varna raba interneta, ampak tudi razumevanje osnovnih principov, po katerih splet funkcionira. Da je mogoče preprosto in celo na zabaven način tudi otrokom predstaviti principe, ki so tu na delu, je prepričan današnji gost Podob znanja prof. dr. Janez Demšar z Laboratorija bioinformatiko s Fakultete za računalništvo in informatiko Univerze v Ljubljani, ki se že vrsto let med drugim posveča iskanju najboljših pristopov, s katerimi bi osnovnošolce in srednješolce lahko kar najbolj učinkovito seznanili z računalniškim načinom razmišljanja.

Zanimive naloge so ključ do uspeha, na plan pa lahko pridejo še kakšna druga spoznanja.

»To je tako zanimivo. Vzameš skupino punc in jim daš (prej opisano) nalogo. Se zmenijo in naredijo. Vzameš skupino fantov, imam posnetke, tako so se skregali. To je družbeni eksperiment, ne samo računalniški,« navaja primer prof. dr. Janez Demšar.

Rentgenska absorpcijska spektroskopija s sinhrotronsko svetlobo omogoča neposreden vpogled v dogajanje med kemijskimi reakcijami, pravi letošnji prejemnik Preglove nagrade prof. dr. Iztok Arčon

Razvoj novih materialov, nanotehnologije, molekularne biologije in še številnih drugih področij sodobnih znanosti je tesno povezan s podrobnim razumevanjem tega, kaj se dejansko dogaja na molekularnem oziroma atomskem nivoju. Za razvoj denimo novih nanostrukturnih materialov za baterije prihodnosti je nujno videti, kaj se v njih dejansko dogaja med samim delovanjem. To omogoča rentgenska absorpcijska spektroskopija s sinhrotronsko svetlobo.

»Ko z rentgenskim žarkom posvetimo na snov, iz atoma izbijemo elektron in ta odleti v okolico, se od nje odbija in nam na ta način sporoči, kaj se v njegovi okolici nahaja,« razlaga osnovni princip te metode prof. dr. Iztok Arčon.

Na ta način je mogoče pridobiti številne ključne podatke, ki pogosto na glavo postavijo predhodne domneve raziskovalcev. A za takšne raziskave je nujen sinhrotron. Tovrstnih pospeševalnikov ni veliko in merilni čas na sinhrotronu  je potrebno pridobiti z vrhunsko zastavljenimi raziskavami. A tokratni gost Podob znanja, dr. Iztok Arčon, redni profesor na Univerzi v Novi Gorici, ima po zaslugi svojega znanstvenega dela na tem področju na široko odprta vrata, sodeluje pa raziskovalnimi skupinami z zelo različnih področij. Letos je za svoje dosežke prejel tudi Preglovo nagrado.

O karcinogenih, antioksidantih in mikrovalovnem sevanju z letošnjim prejemnikom Preglove nagrade dr. Urbanom Brenom

Število rakavih obolenj neprestano narašča, pri nas že presega 15 000 novih diagnoz na leto. Dejavniki, ki prispevajo k nastanku raka so različnimi in zelo zapleteni, med pomembnejšimi sprožilci škodljivih sprememb v dednem materialu pa so tudi različne karcinogene snovi. Kako različni karcinogeni sprožijo usodne poškodbe DNK, kako na drugi strani rastlinski antioksidanti, polifenoli, preprečujejo nastanek raka, je mogoče zelo podrobno raziskovati s pomočjo računalniških simulacij, kot to uspešno počne  izr. prof. dr. Urban Bren, vodja Laboratorija za fizikalno kemijo in kemijsko termodinamiko na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru ter prorektor za prenos znanja na tej univerzi.

»Kot prvi na svetu smo pokazali, da kemijska reaktivnost končnih karcinogenov zelo dobro korelira z njihovo karcinogenostjo,« pravi dr. Bren.

Bolj kot je snov kemijsko reaktivna, bolj verjetno bo torej sprožila nastanek raka. Reaktivnost pa se lahko poveča tudi zaradi mikrovalovnega sevanja, še kažejo raziskave dr. Urbana Brena. Zato smo nekaj pozornosti posvetili tudi vprašanjem, ki se sprožajo ob uvajanju tehnologij 5G.

»Mikrovalovi sami sicer ne poškodujejo našega dednega materiala, lahko pa katalizirajo oz. pospešijo kemijske reakcije poškodb našega dednega materiala z vedno prisotnimi končnimi karcinogeni,« razlaga Bren.

Lapajnetova nagrada, ki jo podeljuje Slovensko biokemijsko društvo, je šla letos v roke prof. dr. Kristine Sepčić. Za svoje mentorsko delo je isti dan prejela tudi nagrado Mentor leta

Narava je zakladnica najrazličnejših spojin, ki v živih organizmih opravljajo raznovrstne, tudi izredno zapletene naloge. Skozi milijone let je evolucija pač našla odlične rešitve, mi pa skušamo odkriti njene skrivnosti. Tudi zato, da bi lahko bolj trajnostno sobivali z drugimi živimi organizmi na planetu. Kmetijstvo je med dejavnostmi, ki zelo obremenjujeno okolje, zato so okolju prijaznejše alternative nujne. In včasih se možne rešitve najdejo na nekoliko nenavadnih krajih mestih.  Bukovi ostrigarji tako niso uporabni zgolj za v lonec, ampak bi lahko njihove beljakovine uporabili tudi za zatiranje škodljivcev. Izkazalo se namreč je, da sta tako koloradski kot koruzni hrošč občutljiva na te spojine, druge sorodne vrste pa ne.

O etiki socialnega dela in vplivu pandemije z doc. dr. Ano Marijo Sobočan

Kriza je nesorazmerno prizadela najšibkejši del družbe, otežila pa tudi delo tistim, ki naj bi v stiskah priskočili na pomoč. Vloga socialnega dela v družbi je že tako nekoliko zaznamovana. Po eni strani so širše pozornosti deležni predvsem primeri, kjer gre kaj hudo narobe, pozitivne zgodbe ostajajo skrite. Po drugi strani gre za delo, ki je dejansko razpeto med nudenjem pomoči in izvajanjem nadzora, poudarja raziskovalka etike v socialnem delu doc. dr. Ana Marija Sobočan s Fakultete za socialno delo Univerze v Ljubljani. Kakšne so torej etične dileme, s katerimi se na dnevni osnovi srečujejo socialni delavci in delavke, ko tehtajo med možnim in najbolj ustreznim ravnanjem? Kakšen je realni vpliv pandemije na prakso socialnega dela pri nas in po svetu ter kakšne utegnejo biti njene dolgoročnejše posledice, smo preverili v Podobah znanja.

Doc. dr. Matic Lozinšek je za svoj projekt, v katerem bo preizkušal meje oziroma omejitve današnje kemije, prejel sredstva Evropskega raziskovalnega sveta

V ekstremnih pogojih se premikajo meje možnega. Kakšni ekstremi so potrebni, da bi nemara premaknili meje kemije? Doc. dr. Matic Lozinšek z Inštituta "Jožef Stefan" je prepričan, da bi ekstremno reaktivni fluor pod izredno visokimi pritiski lahko odprl vrata pomembnim novim soznanjem. Gre za zelo zahtevno eksperimentalno področje. A v to, da je ideja vredna tveganja, je uspel prepričati tudi Evropski raziskovalni svet in prejel sredstva za znanstvenike na začetku samostojne raziskovalne kariere. Kot prvi slovenski znanstvenik je dobil tudi sredstva za potrebno raziskovalno opremo, rentgenski difraktomer. Zakaj je prav fluor tako obetaven element za premikanje meja znanega in kaj novega utegnemo izvedeti, smo preverili v Podobah znanja.