Podobe znanja

Slovenija ima zelo bogat jamski svet. Njegov del so tudi snežne jame, v katerih je več sto ali celo tisoč let star led. V tem ujetem ledu se skriva veliko podatkov o oddaljeni preteklosti: od strukture ozračja do vrste peloda in sestave prsti.Znanstveni sodelavec Geografskega inštituta Antona Melika pri ZRC SAZU dr. Jure Tičar s sodelavci raziskuje številne slovenske jame, v zadnjem času predvsem Snežno jamo na Raduhi. Poleg sledi preteklosti se v njej čuti tudi močan vpliv sedanjosti. Ekstremni poletni nalivi namreč puščajo sledi tudi pod zemljo in topel dež denimo vse hitreje raztaplja tudi podzemni led, prav tako se jamah čuti vseprisotno onesnaženje. 3000 naših jam ali 20 odstotkov je že onesnaženih.

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

Toplogrednih plinov je v atmosferi občutno preveč. Na srečo pa je vse več tudi idej, kako bi toplogredne pline uporabili kot surovino in iz njih naredili kaj uporabnega. To sicer ni preprosto, kajti zlasti ogljikov dioksid je zelo obstojna molekula, ki potrebuje ogromno energije, da jo ob zelo visokih temperaturah spremenimo v kaj bolj uporabnega. Toda z razvojem novih katalizatorjev na osnovi nanomaterialov in z dodatno pomočjo svetlobe, je celoten postopek že mnogo bolj obetaven in dostopen. Načeloma se torej odpirajo pogoji, ko bi iz ogljikovega dioksida in metana lahko izdelovali celo sintetična goriva. V praksi pa so stvari še daleč od uresničitve. Svoje raziskave na tem področju je v Podobah znanja predstavil doc. dr. Petar Djinović s Kemijskega inštituta, ki je za svoje delo letos prejel Preglovo nagrado.

Zaupanje v znanost je ključen dejavnik, ki odloča o tem, kako učinkovito se bomo ljudje odzvali na krize, kot so denimo pandemije ali podnebne spremembe. Pri tem je ključno informirano in ne slepo zaupanje v znanost. Konec koncev se na socialnih omrežjih različne teorije zarote širijo prav s t. i. kvaziznanstvenim pristopom, ki oponaša znanstveni govor. Viralno širjenje (tudi) lažnih novic prek digitalnih omrežij pa je sodobni pojav, ki ima vse bolj osrednjo vlogo pri oblikovanju naših predstav o dogajanju v svetu, tudi seveda, ko govorimo o znanstvenih spoznanjih in njihovi uporabi pri naslavljanju številnih izzivov, s katerimi se v sodobnem času srečujemo. Kakšno je dejansko zaupanje javnosti v znanost, kje in na kakšne načine družbena omrežja preoblikujejo naše načine informiranja in kakšen je vpliv lažnih novic, je v tokratnih Podobah znanja predstavil socialni psiholog dr. Nejc Plohl z oddelka za psihologijo na Filozofski fakulteti Univerze v Mariboru.

Pri širjenju bolezni v telesu je ključna vloga medcelične komunikacije. Vse bolj jasno postaja, da imajo pri tem osrednjo vlogo drobne strukture, imenovane zunajcelični vezikli, ki v telesu nenehoma nastajajo, a jih nikakor ni preprosto raziskovati. Vseeno so deležne izredne pozornosti, saj predstavljajo tudi ključ do boljše diagnostike in zdravljenja. Zakaj, je v Podobah znanja pojasnila prof. dr. Veronika Kralj-Iglič z Zdravstvene fakultete Univerze v Ljubljani. Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala v marcu 2022.

Pajki so stari najmanj tristo milijonov let in nekateri med njimi znajo izdelati svilo, ki je mnogo močnejša od jekla. A če pajčje predivo že znamo izdelati – v tekoči obliki -, ga še vedno ne znamo prav spresti. Lahko pa že spredene mreže pajkov v naravi uporabimo za spremljanje stanja biodiverzitete danes. O pajkih tako in drugače smo se pogovarjali z doc. dr. Matjažem Gregoričem z Biološkega inštituta Jovana Hadžija ZRC SAZU.Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala maja 2022.

Kako so Slovenci, ki so konec 19. in v začetku 20. stoletja potovali na Japonsko, Kitajsko in Korejo, doživljali te dalje dežele? Od tam so domov pošiljali razglednice in iz njih lahko danes izvemo marsikaj. O tem v Podobah znanja pripoveduje jezikoslovka in japonologinja prof. dr. Chikako Shigemori Bučar s Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani.Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala maja 2022.

Vprašanje, kako lahko drevesa črpajo vodo tako visoko, na desetine metrov navzgor, zaposluje botanike že zelo dolgo časa. Črpanje vode namreč ustvarja negativni tlak, voda se v rastlinah tako rekoč razteza. V določenih primerih dosega zelo visoke negativne tlake tudi do minus 90 barov pritiska. Kako je to mogoče in kaj rastlinam določa mejo, prek katere vendarle ne gre? Dr. Matej Kanduč z Odseka za teoretično fiziko Instituta "Jožef Stefan" je k problemu pristopil s biofizikalne strani in prišel do zanimivih spoznanj.Molekularne simulacije v prisotnosti vode, ki so Kandučevo temeljno področje, lahko razkrijejo skrite zakonitosti tako naravnih sistemov kot sintetičnih materialov. Tako se posveča raziskavam najrazličnejših sodobnih funkcionalnih mehkih materialov, kot so hidrogeli ali lipidne membrane, ki ponujajo različne možnosti uporabe, denimo kot dostavni sistemi za zdravila ali pri t. i. nanoreaktorjih.   Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala marca 2022.

Vsak dan od 20 do 40 odstotkov bakterijske biomase pobijejo virusi. Zato imajo ključno vlogo pri kroženju organskih snovi, pomembno pa vplivajo na samo vedenje bakterij. Te se pred virusi na različne načine branijo in razvijajo vedno nove obrambne strategije. A po drugi strani lahko številni virusi s svojimi gostitelji tudi uspešno sobivajo, sočasno pa na različne načine vplivajo na njihovo vedenje, vplivajo lahko na komunikacijo bakterij in jim celo pomagajo pri medsebojnih spopadih.Zapletene odnose med virusi in njihovimi gostitelji smo šele dobro začeli odkrivati. A poznavanje teh interakcij bi lahko omogočilo tudi nove pristope k boju s škodljivimi sevi bakterij. S sredstvi Evropskega raziskovalnega sveta za raziskovalce na začetku samostojne kariere v višini 2,2, milijona evrov se bo doc. dr. Anna Dragoš z Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani v projektu Phagecontrol posvetila prav vprašanjem, kako se vedenje in lastnosti bakterij spreminjajo, ko se v njihovo DNK integrirajo virusi. »Virusi, ki jih bomo preučevali, ki spadajo med t. i. regulatorna stikala. Integrirajo se v funkcionalne gene gostitelja, kar prekine gen, ki se ne more več izraziti […] Pod določenimi pogoji se virus izreže in gen se spet lahko izrazi. S tem na nek način preklapljajo obnašanje gostiteljskega seva bakterij,« pojasnjuje dr. Anna Dragoš.

Samotarske zvezde, kot je naše Sonce, v vesolju niso v večini. Polovica zvezd, ki jih vidimo na temnem nebu, je dvozvezdij. Če gledamo v nebo iz osvetljenega mesta, bomo uzrli skoraj sama dvozvezdja. Na to, kako rade se zvezde družijo, najbolj vpliva njihova masa. Bolj masivne, kot so zvezde, bolj verjetno je, da bodo v paru ali v še bolj številčni kompoziciji. Trenutno najbolj številčna gravitacijsko povezana zvezdna kompozicija šteje sedem zvezd, je povedal astrofizik doc. dr. Gregor Traven s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani.Najdejo pa se tudi zvezdni pari, ko so izredno blizu skupaj. V članku v reviji Nature Astronomy so tako poročali o četvernem zvezdnem vrtiljaku, o dveh parih dvojnih zvezd, ki sta med seboj oddaljena približno toliko kot Sonce in Jupiter in se obkrožita v šestih letih. Zvezdi, ki sta v paru, pa druga okoli druge zaplešeta v 4 oziroma 20 dneh. Glede na razmere, ki so nam znane iz našega lokalnega vesolja, gre tu za precej bolj burno zvezdno dogajanje, ki ponovno dokazuje, kako zelo različne razmere vladajo na različnih koncih naše galaksije. Življenjska pot omenjenega četverozvezdja z oznako HD 74438 se bo najverjetneje sklenila kot supernova tipa 1a, so ugotovili znanstveniki, med katerimi sta tudi Gregor Traven in Tomaž Zwitter. Supernove tega tipa so v astronomiji izredno pomembne, saj imajo zaradi specifičnega načina, kako do njih pride, vedno podoben izsev in jih uporabljajo kot t. i. standardne svetilnike za preračunavanje razdalj v vesolju. Ampak ta bi utegnila biti nekoliko drugačna.»To ne bo tipična supernova tipa 1a, ki sicer nastane, ko dosežemo mejo 1,44 mase Sonca (Chandrasekharjeva limita), ampak bi lahko bila – zaradi dodatne energije, ki se zgodi ob trku –, skupna masa manjša, pa bi vendarle eksplodirala kot supernova 1a,« izpostavlja specifičnost napovedane supernove Gregor Traven. Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala junija 2022.

Genska raznovrstnost danes živečih živalskih in rastlinskih vrst in razumevanje, kako so se spremembe okolja skozi dolga obdobja vpisovale v genski zapis, ponuja odlično orodje za ohranjanje biotske pestrosti danes. Z molekularno biologijo se ukvarja prof. dr. Elena Bužan s Fakultete za matematiko, naravoslovje in informacijske tehnologije Univerze na Primorskem. Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala aprila 2022.

Podvodna arheologija je še posebej zahtevna zaradi dosti krat fizično zahtevnih potopov, morskih tokov, slabe vidljivosti in viharjev, ki v plitvih vodah pogosto uničijo ostanke iz preteklosti. Kljub temu ima Severni Jadran, ki je svojo sedanjo podobo dobil šele po koncu zadnje ledene dobe, med njo je bilo tam kopno, veliko podvodnih arheoloških najdišč. Njihov časovni razpon je od prazgodovinskih sledi do sedanjosti. Še posebej pomembna so najdišča iz rimske dobe, ko je bilo ob naši obali več manjših pristanišč in tudi ribogojnic. Podvodni arheologi, kot pojasnjuje dr. Andrej Gaspari z oddelka za arheologijo Filozofske fakultete Univerze v Ljubljani, ki že več kot dve desetletji raziskuje podvodna arheološka najdišča, veliko krat najdejo zanimive predmete iz preteklosti: od rimskih amfor do ostankov spopadov med drugo svetovno vojno. Foto: dokumentiranje sonde v bazenu rimske ribogojnice v Fizinah pri Portorožu; avtor: Arne Hodalič

Če bi postavljali lestvico najzapletenejših in najzanimivejših vprašanj, problemov in izzivov, ki se jih lahko loti človek, bi se na visoko mesto uvrstilo razumevanje jezika nečloveške vrste. Dr. Gašper Beguš, docent na kalifornijski univerzi Berkley, se je lotil takšnega izziva, skuša namreč razumeti jezik kitov glavačev. Sodeluje v projektu CETI, konzorciju, ki ga sestavlja več kot 15 znanstveno izobraževalnih ustanov. Med njimi so najprestižnejše, kot so Berkley, Harvard, Oxford, Cambridge in National Geographic. Gašper Beguš je diplomiral na Univerzi v Ljubljani in doktoriral na Univerzi Harvard. Na Oddelku za jezikoslovje Washingtonske univerze je ustanovil fonološki laboratorij. Trenutno je docent na kalifornijski univerzi Berkley, kjer je ustanovil laboratorij za govor in računalništvo. Na Oddelku za jezikoslovje poučuje fonologijo, na Oddelku za računalništvo pa predmet Procesiranje zvoka pri ljudeh in strojih.

Kako zapleteno fiziko osnovnih delcev narediti zabavno in razumljivo vsakomur? Lahko bi rekli, da je to znanost zase in v Cernu, Evropski organizaciji za jedrske raziskave, jo jemljejo nadvse resno. Z dobrim razlogom. Čeprav je razumevanje fizike delcev vse prej kot preprosto, gre vendarle za znanost, ki išče odgovore na najbolj temeljna vprašanja, ki se tičejo prav vsakogar od nas: od kod prihajamo, iz česa smo in kaj se bo zgodilo z nami v prihodnosti. V Cernu kot komunikatorka znanosti že vrsto let deluje fizičarka dr. Anja Kranjc Horvat. V zadnjem letu, odkar je tam zaživel znanstveni center Science Gateway, skrbi za šove in eksperimente v živo. Drobec znanstvenega komuniciranja s Cerna je v družbi Maje Ratej prinesla v tokratne Podobe znanja.

Stanje voda po svetu je vse prej kot dobro, marsikje voda ni primerna za pitje, vsebuje številne odpadne snovi, mikroplastiko pa tudi mikroorganizme. Ti so seveda lahko vir resnih okužb in to ne samo pri človeku. Virusi v namakalni vodi lahko uničijo celoten pridelek. Marsikateri med njimi so tudi presenetljivo trdoživi in lahko preživijo različne postopke v čistilnih napravah. Nov pristop odpira uporaba hladne plazme. Raziskave so namreč pokazale, da lahko hladna plazma v kombinaciji s t .i. superkavitacijo zelo učinkovito onesposobi več različnih odpornih virusov. Zakaj je hladna plazma tako učinkovita in na kakšne načine je to četrto agregatno stanje mogoče uporabljati pri inaktivaciji virusov in čiščenju vode? Te možnosti raziskuje dr. Arijana Filipić z Nacionalnega inštituta za biologijo.

O trajnostnem razvoju je v zadnjih letih izredno veliko govora, toda spoznavamo tudi, da dejanske spremembe ni tako lahko doseči. Trajnostni pristop bi moral uravnoteženo vključevati tri vidike: ekonomskega, ekološkega in socialnega, toda v praksi ekonomski vidiki izrazito prevladujejo. Prioritete zasebnega dobička so že v izhodišču bolj ozke in kratkoročne, posledično pa tudi ne dolgoročno vzdržne. Enega od vzvodov za potrebni premik lahko ponudijo agrarne skupnosti. Pred prvo svetovno vojno je bila skoraj tretjina vseh naselij na območju Slovenije agrarnih skupnosti, kasneje pa je bila ta oblika skupnega, vaškega lastništva zemlje in upravljanje z njo, bolj ali manj ukinjena. Na kakšne načine in lahko te skupnosti podprejo bolj trajnostne prakse? Kje so se trajnostne prakse ohranile? In kako, po drugi strani, je trajnostno upravljanje potrebno danes vključevati v izobraževanje odraslih, da bodo znanje in potrebne veščine dostopne kar najširšemu krogu ljudi? Na ta vprašanja je ob izidu dveh zbornikov o trajnosti in agrarnih skupnostih odgovarjala dr. Nevenka Bogataj z Andragoškega centra Slovenije.

Kako je pomanjkanje osnovnih živil, zdravil in goriva ob koncu prve svetovne vojne in v prvih letih po njej vplivalo na politični odnos, ki se je med Slovenci oblikoval do novoustanovljene države južnih Slovanov?Ali je človek lahko patriot na prazen želodec? Ali je lahko zvest državljan in pošten davkoplačevalec, če ga zebe? Bo poslušen oblastem, ki ne znajo poskrbeti, da bi bile v deželi na voljo vsaj temeljne življenjske potrebščine? – Zdi se, da so to vprašanja, ki v zadnjem času precej zaposlujejo Roka Stergarja, izrednega profesorja na Oddelku za zgodovino ljubljanske Filozofske fakultete. Dr. Stergar se namreč znanstveno-raziskovalno posveča vprašanju, kako je ob koncu prve svetovne vojne in v prvih letih po njej pomanjkanje osnovnih živil, zdravil in goriva vplivalo na politični odnos, na lojalnosti, ki so se med Slovenci oblikovale do novoustanovljene države južnih Slovanov. Do kakšnih zaključkov se je navsezadnje dokopal, smo v pogovoru z dr. Stergarjem preverjali v tokratnih Podobah znanja. foto: dr. Rok Stergar (Goran Dekleva)

Več kot 72 tisoč jih je že odkritih, vsako leto pa najdejo kakšnega novega, ki še ni bil registriran. Le koliko jih še je? Govorimo o edinstvenem primeru kulturne dediščine v Evropi, o stečkih. Stečki so kamniti srednjeveški nagrobniki iz časa med 12. in 16. stoletjem, ki jih najdemo predvsem v Bosni in Hercegovini, pa tudi na Hrvaškem, v Črni gori in Srbiji. Ti spomeniki poznosrednjeveške pluralne družbe zahodnega Balkana imajo različne oblike, skoraj 10 odstotkov jih je okrašenih z raznimi motivi, kot so človeške figure, živali, križi.Zakaj so stečki tako dolgo čakali, da bi se jih res temeljito raziskalo? No, to se v zadnjem času le spreminja, še posebno spodbudno pa je, da je njihovo preučevanje dobilo nov zagon v okviru projekta ERC, torej krepko finančno spodbudo Evropskega raziskovalnega sveta. Vodja projekta je arheologinja dr. Saša Čaval, sicer predavateljica in raziskovalka na Centru za arheologijo (SAC) in Inštitutu za raziskovanje družbenih ved (IRiSS) na Univerzi Stanford v Kaliforniji, strokovna sodelavka na Inštitutu za antropološke in prostorske študije Znanstvenoraziskovalnega centra Slovenske akademije znanosti in umetnosti ter docentka na Fakulteti za humanistične študije Univerze na Primorskem. Foto: Žiga Bratoš

V Rijksmuseumu v Amsterdamu so se leta 2019 lotili posebne oblike restavracije nemara najbolj ikonične slike, kar jih hrani ta muzej. Znameniti Nočni straži Rembrandta van Rijna so namreč v začetku 18. stoletja, ko so jo z izvorne razstavne lokacije premestili v amsterdamsko mestno hišo, obrezali robove, da se je prilegala novemu domovanju. Ker se odrezani deli žal niso ohranili, so si v muzeju v projektu Operacija Nočna straža zadali ambiciozno nalogo; s pomočjo umetne inteligence so se lotili rekonstrukcije celotne izvorne podobe Rembrandtove slike. Generativna umetna inteligenca je v zadnjem letu in pol s t .i. difuzijskimi modeli, ki lahko po navodilih ustvarjajo ali dopolnjujejo slike v najrazličnejših slogih, postala široko dostopna. S tem so se odprle tudi potencialne možnosti za njeno širšo uporabo na področju umetnostne zgodovine. V projektu Raziskovalne metode prihodnosti za raziskovanje preteklosti bodo slovenske znanstvenice potenciale uporabe teh modelov preverjale na tako raznorodnih umetninah, kot so freske v romanski rotundi v Selu v Prekmurju, opus baročnega slikarja Almanacha ali arhitektura Žičke kartuzije. Gostja tokratnih Podob znanja je vodja projekta, umetnostna zgodovinarka doc. dr. Katarina Mohar z Umetnostnozgodovinskega inštituta Franceta Steleta ZRC SAZU.

Valovanje rentgenske svetlobe je tako kratko, da je primerljivo z dimenzijami atomov. Če hočemo rentgensko svetlobo fokusirati, moramo tudi leče narediti z atomsko natančnostjo. »Kot da imamo sto metrov dolgo tekaško progo, ki jo moramo narediti z natančnostjo človeškega lasu,« je opisala potrebno natančnost večslojnih leč dr. Saša Bajt, ki vodi svojo raziskovalno skupino na Centru za znanosti z laserji na proste elektrone CFEL, ki deluje v okviru instituta Desy v nemškem Hamburgu. Ločljivost leč, ki jih razvija, je danes že pod 3 nanometri. Ko je v začetku leta 2022 nastal pričujoči pogovor, se je približevala ločljivosti 4 nanometrov. Sicer pa je kariera Saša Bajt polna presežkov in zanimivih raziskovalnih projektov. Tako je preučevala sploh prve vzorce kakega kometa, ki jih je Nasa pripeljala na Zemljo, sodelovala pa je tudi pri razvoju tehnologije, s katero se danes izdelujejo najsodobnejši čipi na svetu. Vabljeni k poslušanju pogovora. Gre za ponovitev oddaje, ki je bila prvič predvajana marca 2022.