30 มิถุนายน 2552

The Science of Ageing - ชราศาสตร์: ศาสตร์แห่งการแก่ (ตอนที่ 2)


ในคราที่เจ้าชายสิทธัตถะได้ทรงรถม้าหนีพระราชบิดา ออกประพาสนอกพระราชวังนั้น ได้ทอดพระเนตรเห็นเทวทูตทั้ง 4 อันได้แก่ คนแก่ คนเจ็บ คนตาย และ นักบวช ซึ่งเหล่าเทพยดาได้เชิญชวนกันมานิรมิต ให้ทอดพระเนตรตลอดเส้นทางพระดำเนิน ทำให้พระองค์ทรงเกิดมีความทุกข์ในพระหฤทัย และเกิดความเบื่อหน่ายในกามสุข อยากจะเสด็จออกพนวชเพื่อค้นหาความจริงของชีวิต ซึ่งต่อมาพระองค์ได้บรรลุสัมโพธิญาณ ตรัสรู้เป็นสมเด็จพระสัมมาสัมพุทธเจ้า

ในจำนวนเทวทูตทั้ง 4 ที่ได้ออกมาแสดงตนแก่พระสิทธัตถะจนเป็นเหตุให้พระองค์ออกผนวชนั้น "คนแก่" ถือเป็นมูลเหตุที่น่าจะสำคัญที่สุด เพราะได้ทำให้พระองค์สลดพระทัย ครุ่นคิดถึงตัวพระองค์เองว่าอีกไม่ช้าไม่นาน พระองค์จะต้องประสบกับภาวะดังกล่าวด้วยพระองค์เอง และแล้วในราตรีหนึ่ง พระสิทธัตถะได้ทรงตื่นบรรทม รับสั่งนายฉันนะ อำมาตย์ ให้นำม้ากัณฐกะออกไปส่งพระองค์ ณ ริมฝั่งแม่น้ำอโนมานที หลังจากทรงข้ามแม่น้ำพ้นเขตกรุงกบิลพัสดุ์แล้ว พระองค์ทรงปลงพระโมลี อธิษฐานจิตขอถือเพศบรรพชิตนับแต่นั้น

เราเชื่อตลอดมาว่า ความแก่ เป็นสิ่งที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ แต่วิทยาศาสตร์สมัยใหม่กำลังหาทางที่จะหยุดยั้งเจ้าสิ่งนี้ มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากขึ้นมากขึ้นทุกที ที่เชื่อว่าอีกหน่อยมนุษย์จะอยู่ได้เกิน 100 ปี และตามทฤษฎีแล้ว เราน่าจะยืดอายุของคนเราให้อยู่ได้เป็น 1,000 ปีเสียด้วยซ้ำ ไมเคิล โรส (Michael Rose) ศาสตราจารย์ทางด้านชีววิทยาวิวัฒนาการ แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์วิน (UC Irvine) ผู้สร้างผลงานก้องโลกในการยืดอายุแมลงวัน กล่าวว่า "ผมทำวิจัยด้านอมตะศาสตร์ครับ เมื่อสัก 20 ปีก่อนหน้านี้ ใครก็ตามที่เสนอแนวคิดเรื่องการชะลอการแก่ จะถูกมองเป็นตัวประหลาด หรือไม่ก็หลุดโลกไปเลย แต่ตอนนี้สิครับ มีแต่ใครๆ พูดถึงมันว่าไอเดียนี้เป็นเรื่องที่เป็นไปได้"

รัฐบาลสหรัฐฯ ก็ค่อนข้างให้ความสนใจในเรื่องของชราศาสตร์ และ อมตะศาสตร์ ไม่เช่นนั้นก็คงจะไม่ทุ่มเงินวิจัยลงไป สำหรับเรื่องเหล่านี้ เป็นเงินถึง 2.4 พันล้านเหรียญต่อปี (หรือประมาณ 95,000 ล้านบาทต่อปี) หรอกครับ การวิจัยในเรื่องของชราศาสตร์ เพื่อเป้าหมายในการยืดอายุขัยของมนุษยชาติ ก่อนหน้านี้จะมองไปที่พันธุศาสตร์ หรือ Genetics เป็นหลัก แต่ในปัจจุบันนี้ ศาสตร์นี้อาศัยหลากหลายศาสตร์เข้ามาเกี่ยวข้อง ซึ่งจะเป็นตัวคูณที่ทำให้เกิดอัตราเร่งในงานวิจัยด้านนี้


ถึงแม้ มนุษย์เกือบทุกคน อยากใช้ชีวิตนานๆ เท่าที่จะนานได้ แต่ใช่ว่าทุกคนจะเห็นด้วยกับการยืดอายุขัยของมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์ส่วนหนึ่งไม่อยากให้มีการยืดอายุขัยของคน เพราะเกรงว่าจะทำให้จำนวนประชากรของมนุษย์ล้นโลก และคนเหล่านี้ยังเห็นความจำเป็นที่จะต้องเกิด แก่ เจ็บ ตาย และเชื่อว่ามนุษย์เราถูกกำหนดมาให้แก่และต้องตายทุกคน แต่คนที่เชียร์เรื่องนี้ขาดใจ กลับเห็นว่า เป็นการกลัวที่ไม่เข้าเรื่อง โดยให้เหตุผลว่า การที่ประชากรโลกเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ก็จะมีกำลังสมองมากขึ้นๆ และจะเป็นตัวเร่งทำให้เกิดความก้าวหน้าในเรื่องอวกาศ มนุษย์สามารถระบายประชากรส่วนหนึ่งไปอยู่ดาวดวงอื่นๆได้

26 มิถุนายน 2552

Materials Intelligence - วัสดุปัญญา (ตอนที่ 3)


วัสดุปัญญาเป็นวัสดุยุคที่สาม ซึ่งมีความล้ำหน้ากว่าวัสดุ 2 ยุคแรก ซึ่งได้แก่ ยุควัสดุโง่ และ ยุควัสดุฉลาด ยุคของวัสดุปัญญาจะเป็นยุคที่รูปธรรมกับนามธรรมมาผสานเป็นน้ำหนึ่งเดียวกัน ...

วันนี้ผมจะมาคุยถึงศาสตร์หนึ่งที่มีความสำคัญมากในยุคของวัสดุปัญญา นั่นคือ Synthetic Biology หรือ ชีววิทยาสังเคราะห์ครับ ศาสตร์นี้ก็กำลังมาแรงเหมือนกันในศตวรรษนี้ ซึ่งมันก็จะไปมีความเกี่ยวข้องกับวัสดุปัญญาด้วย ซึ่งผมจะนำมาเล่าให้ฟังในตอนหน้าหรือตอนต่อๆ ไป แต่วันนี้จะขอพูดถึงความก้าวหน้าของ Synthetic Biology กันก่อนนะครับ

ชีววิทยาสังเคราะห์ เป็นศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการวิศวกรรมให้เซลล์ หรือ ระบบของสิ่งมีชีวิต สามารถทำหน้าที่ตามสั่งได้ โดยการไปดัดแปลงกลไกการทำงานของมัน หรือหากจะก้าวหน้าไปอีกขั้นก็คือ การสร้างเซลล์ประดิษฐ์ ที่สามารถทำหน้าที่คล้ายกับสิ่งมีชีวิตขึ้นมาเสียใหม่ทั้งหมดก็ได้ ด้วยการนำโมเลกุลเคมี และโมเลกุลชีวเคมี ชนิดต่างๆ มาผสมกัน แล้วสร้างส่วนนั้น ส่วนนี้ ที่เป็นองค์ประกอบของมันขึ้นมาให้สามารถดำรงอยู่ได้ ชีววิทยาสังเคราะห์ต้องอาศัยการบูรณาการจากหลายสาขา ทั้ง เคมี ชีววิทยาเชิงโมเลกุล (Molecular Biology) ฟิสิกส์ วิศวกรรม คณิตศาสตร์ และ คอมพิวเตอร์ มันเลยเป็นศาสตร์ที่ไม่ค่อยมีใครทำในบ้านเราครับ

แนวคิดหลักของ ชีววิทยาสังเคราะห์ นั้นมองความเป็นจักรกลของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็น ดีเอ็นเอ โปรตีน รวมไปถึงโมเลกุลน้อยใหญ่ ที่อยู่ในเซลล์ พวกมันมีวงจรการทำงานอย่างเป็นระบบ เหมือนมีซอฟต์แวร์ควบคุม ดังนั้นพวกมันน่าจะสามารถถูกวิศวกรรมให้ทำงานต่างจากเดิมได้ ช่วงเวลาไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ วงการวิจัยทางด้านชีววิทยาสังเคราะห์ทั่วทุกมุมโลก ต่างพยายามพัฒนาจักรกลชีววิทยาแบบนี้ เพื่อผลิตวัคซีน สังเคราะห์ยาชนิดต่างๆ ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ หมักเบียร์ กำจัดน้ำเสีย ทำซีอิ๊ว ฯลฯ เยอะแยะไปหมดเลยครับ แต่งานประยุกต์ที่กล่าวมายังถือว่าเป็นแค่ชั้นธรรมดาเท่านั้น ยังไม่ใช่ระดับ Advanced หรือ ระดับเทพครับ ในอนาคตศาสตร์ทางด้านนี้ยังสามารถไปต่อได้อีกมาก เช่น นำไปสร้างระบบชีววิทยาที่ซ่อมตัวเองได้ ต่อไปร่างกายเราจะซ่อมแซมตัวเองได้เร็วขึ้นหากมีบาดแผล หุ่นยนต์ชีวะแบบเดียวกับ Terminator ชีวะเซ็นเซอร์ที่ใช้ตรวจโรคได้สารพัด ไปจนถึงการทำวิศวกรรมดาวเคราะห์ (Geoengineering) เพื่อเปลี่ยนโลกทั้งใบให้น่าอยู่ขึ้นก็ยังได้ครับ

24 มิถุนายน 2552

Science of Fear - วิทยาศาสตร์ของความกลัว (ตอนที่ 2)


เรามักจะเคยได้ยินว่า "น้ำน้อยย่อมแพ้ไฟ" แต่กลับมีศึกสงครามนับจำนวนครั้งไม่ถ้วน ที่ฝ่ายที่มีกำลังน้อยกว่าสามารถมีชัยชนะเหนือข้าศึกที่มีกำลังมากกว่าหลายเท่าตัวได้ เพราะใช้ "ปัญญา" ในการต่อสู้ ตลอดรัชสมัยขององค์พระนเรศ หรือ ที่เรารู้จักกันดีว่าในนามสมเด็จพระนเรศวรมหาราชนั้น พระองค์สามารถนำทัพเอาชนะข้าศึกที่มีกำลังพลมากกว่าหลายเท่าตัวอยู่เสมอๆ ยุทธวิธีที่พระองค์ใช้บ่อยๆก็คือ สร้าง "ความกลัว" ให้เกิดขึ้นแก่ทหารของฝ่ายตรงข้าม

เพนทากอนกำลังสนับสนุนการวิจัยกลไกเกี่ยวกับความกลัวของมนุษย์ในระดับโมเลกุล ในการศึกษาแมลงพบว่า เมื่อพวกมันถูกโจมตีด้วยนักล่า มันจะปล่อยฟีโรโมน (Alarm Phreromone) ออกมาซึ่งจะไปเตือนตัวอื่นที่ได้รับกลิ่นนี้ ให้รีบหนีอออกจากพื้นที่นั้น สำหรับมนุษย์นั้น จากการศึกษาสารสเตียรอยด์จากตัวอย่างเหงื่อ ปัสสาวะ น้ำลาย และเลือด ของกลุ่มตัวอย่างก่อนและหลังจากการเล่นดิ่งพสุธาครั้งแรก พบว่ามีการปล่อยสารพวกนี้ค่อนข้างมากในผู้ชาย แต่กลับไม่ค่อยพบในผู้หญิง

ก่อนหน้านี้ก็เคยมีการทดลองคล้ายๆกัน โดยให้กลุ่มตัวอย่างดูภาพยนตร์สยองขวัญ แล้วเก็บเหงื่อจากรักแร้มาตรวจสอบ พบว่ามีการหลั่งสารหลายชนิดในกลุ่มที่มีการชมภาพยนตร์สยองขวัญ มากกว่าพวกที่ชมสารคดี

เพนทากอนจึงต้องการทำเซ็นเซอร์ตรวจสอบความกลัว โดยพยายามหาสารเคมีที่หลั่งออกมาเมื่อมีความกลัว โดยเฉพาะฟีโรโมนซึ่งมันจะมีความจำเพาะเจาะจงมากกว่าสารอินทรีย์ทั่วไป และมีความสามารถในการระเหยไปได้ไกล เบื้องต้นเพนทากอนอยากจะใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้กับชุดทหาร เพื่อมอนิเตอร์สถานภาพทางอารมณ์ ความเครียด และสุขภาพ ของหน่วยรบในระหว่างปฏิบัติการ โดยเฉพาะหากทำแบบเรียลไทม์ คือ ส่งข้อมูลมาขึ้นหน้าจอภาพของผู้บัญชาการได้ยิ่งดีเข้าไปใหญ่


ในปี พ.ศ. 2129 พระเจ้าหงสาวดียกทัพใหญ่หมายจะตีกรุงศรีอยุธยาให้ได้ เนื่องด้วยไทยเรามีกำลังน้อยกว่าพม่ามาก องค์พระนเรศจึงทรงพาทหารออกปล้นค่ายของพม่าในเวลากลางคืนอยู่เนืองเนือง สร้างความหวาดหวั่นให้แก่ทหารพม่าเป็นอย่างมาก พระองค์ทรงสร้างขวัญและกำลังใจให้แก่ทหารไทยด้วยการคาบพระแสงดาบ นำทหารปีนบันไดขึ้นไปเพื่อจะบุกตีค่ายของพม่าด้วยพระองค์เอง พระแสงดาบนั้นได้ถูกขนานนามในกาลต่อมาว่า "พระแสงดาบคาบค่าย" ในที่สุดหลังจากล้อมกรุงศรีอยุธยาได้ 4 เดือน พม่าก็จำต้องถอนทัพกลับ

23 มิถุนายน 2552

Science of Fear - วิทยาศาสตร์ของความกลัว (ตอนที่ 1)


เมื่อครั้งที่เจ้าฟ้านเรศ หรือ องค์สมเด็จพระนเรศวรมหาราช ได้ทรงยกทัพไปนำครอบครัวคนไทย ที่เคยถูกพระเจ้าบุเรงนองกวาดต้อนไปอยู่เมืองหงสาวดีตอนเสียกรุงศรีอยุธยาครั้งที่ 1 เพื่อพากลับประเทศไทย โดยข้ามลำน้ำสะโตงจากฝั่งเมืองแครง เพื่อกลับเข้ามาทางฝั่งไทยนั้น มังสามเกียดหรือสมเด็จพระมหาอุปราช ได้ยกทัพเข้ารุกไล่ตามมา โดยได้ให้สุรกรรมาเป็นทัพหน้าบุกตามมาทันที่ฝั่งแม่น้ำสะโตง ในครานั้น ทัพไทยได้ข้ามแม่น้ำมาแล้ว ในขณะที่พม่ายังอยู่อีกฝั่งหนึ่ง องค์พระนเรศทรงเห็นว่าหากไม่หยุดทัพพม่าที่ฝั่งแม่น้ำนี้ ในที่สุดถึงแม้ขบวนของพระองค์จะพยายามถอยหนีให้เร็วก่อนที่พม่าจะข้ามน้ำมาได้ ด้วยเหตุที่ขบวนทัพของไทยมีพลเรือนเสียเป็นส่วนใหญ่ ย่อมจะไม่สามารถใช้ความเร็วในการเคลื่อนทัพได้อย่างเต็มที่ ในที่สุดทัพของพม่าก็จักตามมาทัน พลันนั้นพระองค์จึงทรงประทับพระแสงปืนที่มีขนาดความยาวลำกล้องถึง 2 เมตรกว่า บรรจุดินปืนและกระสุน ทรงตั้งจิตอธิษฐานว่า หากการกู้ชาติครั้งนี้จะเป็นผลสำเร็จ ก็ขอให้กระสุนนี้จงถูกแม่ทัพของพม่าด้วยเถิด ทั้งทหารไทยและมอญ ต่างก็ไม่มีใครคิดว่ากระสุนจะข้ามแม่น้ำไปได้ ด้วยแม่น้ำสะโตงนี้กว้างมาก ผมเคยข้ามแม่น้ำสะโตงนี้ ณ จุดที่เชื่อว่าทัพของพระองค์ท่านเคยผ่านมาด้วยครับ ที่ต้องข้ามแม่น้ำนี้ก็เพื่อเดินทางไปสักการะพระธาตุอินทร์แขวน ที่แคว้นมอญ แม่น้ำนี้กว้างจริงๆ ครับ

พระแสงปืนที่องค์พระนเรศทรงใช้หยุดทัพพม่านั้น รู้จักกันดีในกาลต่อมาว่า "พระแสงปืนต้นข้ามแม่น้ำสะโตง" ด้วยเหตุที่กระสุนของพระแสงนี้ได้ข้ามลำน้ำสะโตงที่มีความกว้างมากกว่าครึ่งกิโลเมตร มาถูกสุรกรรมาแม่ทัพหน้าของหงสาวดี ขาดใจตายตกจากคอช้าง อาวุธที่พระองค์ทรงใช้คือพระแสงปืนต้นข้ามแม่น้ำสะโตงนี้ เป็นศาสตราวุธที่จัดว่ามีอานุภาพมากในสมัยนั้น แต่ในความเป็นจริงแล้ว อาวุธที่องค์สมเด็จพระนเรศวรมหาราชทรงใช้ในครั้งนั้นที่ทำให้หยุดทัพพม่าได้ก็คือ "ความกลัว" ต่างหาก พระองค์ท่านทรงพระปรีชาในการนำ "ความกลัว" มาใช้ในการทหารเป็นอย่างมาก กระสุนนัดที่ทำให้สุกรรมตายตกจากคอช้าง สร้างความหวาดหวั่นให้กำลังทหารฝ่ายพม่า ถึงกับยอมถอยทัพกลับไม่รุกไล่ตามมา พระองค์ทรงใช้อาวุธทางจิตวิทยาชนิดนี้ในการรบครั้งต่อๆมา จนกระทั่งถึงสงครามยุทธหัตถี

เพนทากอนกำลังมีความสนใจในเรื่องของ "ความกลัว" และกำลังสนับสนุนการวิจัยเพื่อทำความเข้าใจในเรื่องของความกลัวให้ลึกซึ้ง เพนทากอนต้องการไขปริศนาของกลไกการเกิดความกลัวว่าเกิดขึ้นอย่างไร ในสมัยองค์สมเด็จพระนเรศวรมหาราชนั้น พระองค์ต้องอาศัยเครื่องมือสร้างความกลัวแก่ทัพพม่าด้วยวิธีที่แตกต่างกันไปตามแต่เวลาและสถานที่ แต่เพนทากอนกำลังจะสร้างอาวุธความกลัว ซึ่งมันจะสื่อสารกับสมองของทหารข้าศึกโดยตรง ซึ่งจะทำให้ข้าศึกกลัวอย่างไม่มีเหตุผล เช่นเดียวกับทัพพม่าที่แตกกระเจิงหลังสุรกรรมาโดนกระสุนเปลี่ยนโชคชะตานัดนั้น ที่ยิงจากพระแสงปืนต้นของสมเด็จพระนเรศวรมหาราช

วันหลังผมจะมาเล่าต่อครับว่าอาวุธสร้างความกลัวที่ว่านั้นคืออะไร .......

22 มิถุนายน 2552

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 5)


วันนี้มาพูดเรื่องแมลงกันอีกนะครับ ช่วงนี้หน้าฝน พอหลังฝนตก แมลงชอบมาตอมไฟ เช้าก็ต้องมากวาดกัน วันนี้ผมเลยต้องขอคุยต่อเกี่ยวกับโครงการที่จะเปลี่ยนแมลงให้เป็นครึ่งสัตว์ครึ่งจักรกล

วิธีที่เขาใช้ในการสร้างแมลงชีวกลมักจะเริ่มตั้งแต่แมลงยังเป็นตัวอ่อนที่เรียกว่า larvae หรือตัวหนอน ซึ่งกระบวนการเปลี่ยนแปลงจากตัวหนอนไปเป็นแมลงนี้มีชื่อว่า metamorphosis ฟังดูคุ้นๆมั๊ยครับ นักวิจัยจะทำการฝังอุปกรณ์จักรกลจุลภาคหรือ MEMS เข้าไปในดักแด้ของแมลง เพื่อที่จะทำให้อุปกรณ์นั้นเกิดการเชื่อมต่อกับอวัยวะของแมลง ตั้งแต่ช่วงที่เป็นดักแด้นี่แหล่ะครับ โดยมากเขาก็จะเน้นการเชื่อมต่อกับระบบประสาท และระบบกล้ามเนื้อของมัน เมื่อดักแด้พัฒนาไปสู่แมลงตัวเต็มวัย มันจะไม่รู้สึกว่าอุปกรณ์ MEMS ที่ใส่เข้าไปนี่เป็นสิ่งแปลกปลอม แน่นอนว่าเจ้าอุปกรณ์ MEMS ที่ปลูกเข้าไปในตัวแมลง จะต้องมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา

ตอนแรกผมก็คิดว่าทหารสหรัฐฯ เขาคงทำเรื่องนี้เล่นๆ สนุกๆ แต่ปรากฏว่า เพนทากอนได้ทำสัญญาว่าจ้างทั้งบริษัทเอกชน และมหาวิทยาลัยหลายแห่ง ให้พัฒนาแมลงชีวกลหลากหลายจำพวก นี่แสดงให้เห็นว่ากองทัพสหรัฐฯ ซีเรียสเรื่องนี้จริงๆครับ และเพื่อความไม่ประมาท เพนทากอนพยายามกระจายความเสี่ยงด้วยการหว่านโปรเจ็คต์ไปหลายๆ ที่ เพื่อถ้าหากมหาวิทยาลัยไหนทำแล้วไม่สำเร็จ ก็ยังมีที่อื่นที่อาจจะทำได้ ตัวอย่างหนึ่งที่น่าสนใจก็คือ เพนทากอนได้ว่าจ้างบริษัท Agiltron Corporation ให้พัฒนาเทคโนโลยีการปลูกถ่ายอุปกรณ์ MEMS ที่ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์ตรวจวัดก๊าซ เข้าไปในตัวอ่อนแมลง โดยเซ็นเซอร์นี้จะอาศัยพลังงานจากการเก็บเกี่ยวคลื่นวิทยุที่มีอยู่ทั่วไปในอากาศ


เรื่องนี้ยังไม่จบนะครับ ..... วันหลังผมจะมาเล่าให้ฟังต่อนะครับ .....

19 มิถุนายน 2552

MIT ไขปริศนาทำไมบางครั้งรถติดแบบบ้าๆบอๆ


เมื่อปลายเดือนพฤษภาคม 2552 ที่ผ่านมา มีรายงานในวารสาร Physical Review E เรื่องหนึ่งที่น่าสนใจ ซึ่งผมอยากนำมาเล่าให้ฟังในวันนี้ครับ (ถ้าอยากอ่านฉบับเต็มอ่านได้ที่นี่ครับ .... M. R. Flynn, A. R. Kasimov, J.-C. Nave, R. R. Rosales, and B. Seibold. Self-sustained nonlinear waves in traffic flow. Physical Review E, 2009; 79 (5): 056113 DOI: 10.1103/PhysRevE.79.056113) งานวิจัยนี้ได้ทุนจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ รายงานฉบับนี้พยายามไขปริศนา ถึงสาเหตุที่ว่าทำไมอยู่ดีๆ รถถึงติดขึ้นมาโดยที่ไม่มีอุบัติเหตุอะไรเกิดขึ้นสักหน่อย รถติดแบบที่ไม่มีปี่ไม่มีขลุ่ยแบบนี้ ฝรั่งเขาเรียกว่า "Phantom Jams" ครับ (ในรายงานไม่ได้มีการพูดถึงทำไมฝนตกรถติด แต่ผมคิดว่าสิ่งที่เขาค้นพบนั้น สามารถนำไปใช้อธิบายได้ครับ ท่านผู้อ่านอาจจะเคยขับรถบนทางด่วนโล่งๆ แต่พอฝนตกปุ๊บ รถติดเลย)

โดยมากแล้ว รถติดแบบ Phantom Jams หรือไม่มีปี่ไม่มีขลุ่ยนี้ มักจะเกิดเมื่อการจราจรคับคั่ง มีรถวิ่งจำนวนมากในถนน ซึ่งจริงๆ ก็น่าจะพอวิ่งได้โดยไม่ติด แต่สมมติว่ามีการรบกวนการไหลของรถเพียงเล็กน้อย เช่น เกิดมีรถคันหนึ่งอยู่ดีๆ ก็ชะลอความเร็ว หรืออาจมีคันหนึ่งวิ่งจี้ตูดคันหน้ามากไป ทำให้รบกวนการไหล ซึ่งจุดเล็กๆนี้เอง สามารถที่จะถูกขยายให้กลายเป็นการจราจรติดขัดแบบที่เรียกว่า Self-Sustaining ซึ่งหมายความว่า มันสามารถจะอยู่ได้เองเป็นชั่วโมงๆ เลยครับ แล้วก็จะหายไปเอง เมื่อรถเบาบางลงไปเอง โดยที่ใครก็ไม่สามารถไปหยุดมันได้ ต้องปล่อยให้มันคลี่คลายไปเอง

นักวิจัยได้สร้างโมเดลทางคณิตศาสตร์ ซึ่งมองการจราจรเหมือนการไหลของของเหลว ซึ่งก็จะมีตัวแปรของความเร็วในการไหล ความหนาแน่นของการจราจร เป็นต้น โมเดลนี้สามารถทำนายได้ว่า ความหนาแน่นของรถเท่าไร วิ่งด้วยความเร็วเท่าไร จึงจะทำให้เกิดภาวะการจราจรติดขัดแบบไม่มีปี่มีขลุ่ย และเมื่อเกิดการติดขัดแล้ว มันจะสิ้นสุดเมื่อไหร่

โมเดลนี้ มีประโยชน์มากเลยครับ วิศวกรของกรมทางหลวงสามารถใช้ออกแบบถนน เพื่อที่จะทำให้มีความหนาแน่นของการจราจรต่ำกว่าจุดวิกฤต โมเดลนี้ยังใช้หาตำแหน่งของถนนที่อาจเกิดอุบัติเหตุได้ง่าย ..... ผมอยากให้มีการนำโมเดลนี้มาใช้ในกรุงเทพฯ จริงๆ ............

18 มิถุนายน 2552

Electromicrobiology - จุลชีววิทยาอิเล็กทรอนิกส์


วันนี้ผมขอแนะนำศาสตร์อีกศาสตร์หนึ่งที่กำลังเป็นที่สนใจในวงการวิจัยทางด้านจุลชีววิทยา ซึ่งเป็นศาสตร์ที่ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับจุลชีพ ศาสตร์ที่ผมจะแนะนำนี้มีชื่อว่า Electromicrobiology ผมคิดว่าในเมืองไทยน่าจะยังไม่มีการบัญญัติศัพท์กันนะครับ ดังนั้นผมขอเรียกมันว่า จุลชีววิทยาไฟฟ้า หรือ จุลชีววิทยาอิเล็กทรอนิกส์ ก็แล้วกันนะครับ จริงๆแล้วอย่างหลังอาจจะเหมาะสมกว่า เพราะในอนาคตศาสตร์นี้จะมีความสำคัญต่อวงการแพทย์ ซึ่งมันจะช่วยทำให้เข้าใจการสื่อสารระหว่างเซลล์ ทำให้เราสามารถพัฒนาเทคโนโลยีที่จะเชื่อมต่อสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับจักรกลได้ (Life-Machine Integration)

ก่อนหน้านี้ ถ้าจำไม่ผิด ผมเคยพูดถึงเรื่อง Quorum Sensing มาบ้าง ศาสตร์นี้เป็นเรื่องของการสื่อสารระหว่างสิ่งมีชีวิตเล็กๆ เพื่อที่จะทำงานส่วนรวมร่วมกัน โดยเฉพาะแบคทีเรีย มันเป็นสิ่งมีชีวิตที่พูดไม่ได้ ดังนั้นจึงต้องอาศัยช่องทางการสื่อสาร โดยอาศัยสารเคมี ซึ่งแบคทีเรียจะคุยกัน ประสานงานกัน โดยใช้ภาษาที่สร้างขึ้นมาจากความเข้มข้นของสารเคมีนี้ ศาสตร์นี้ก็กำลังเป็นที่สนใจและบูมในสาขาจุลชีววิทยาเหมือนกันครับ เพราะเรายังรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้น้อยมาก ความรู้ที่ได้จากศาสตร์นี้จะช่วยทำให้เราสามารถสร้างหุ่นยนต์ที่คุยกันผ่านภาษาทางเคมีได้ครับ วันหลังผมจะทยอยนำมาเล่าก็แล้วกันครับ

ศาสตร์ทางด้าน Electromicrobiology ก็คล้ายๆกับ Quorum Sensing ครับ ต่างกันตรงที่ แบคทีเรียจะคุยกัน แลกเปลี่ยนความคิดเห็นกันผ่านทางช่องทางที่ใช้อิเล็กตรอน นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ามีแบคทีเรียหลายชนิดครับ ที่เมื่อมันมาอยู่รวมกันเป็นสังคมแล้ว มันจะสังเคราะห์เส้นลวดนาโน (Nanowire) ขึ้นมา ซึ่งเท่าที่รู้ตอนนี้ เส้นลวดนี้นำไฟฟ้าได้ ซึ่งมันอาจจะใช้สื่อสารเพื่อพูดคุยกัน รวมไปถึงการส่งอิเล็กตรอนจากแบคทีเรียตัวหนึ่งไปยังตัวอื่นๆ Nanowire ที่มันสร้างขึ้นนี้มีการโยงใยกันเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนทีเดียว ทำให้นักวิทยาศาสตร์ถึงกับอึ้ง นึกว่ามีแต่มนุษย์เท่านั้นที่มีความสามารถในการใช้อิเล็กตรอน เป็นช่องทางสื่อสารและถ่ายทอดพลังงาน

ที่ผ่านมานั้น ยังมีคนตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับเส้นลวดนาโนที่สังเคราะห์โดยแบคทีเรียไม่มากนัก ตอนนี้ความเข้าใจในเรื่องนี้จึงยังน้อยอยู่ และเท่าที่ผมรู้ ในเมืองไทยก็ยังไม่น่ามีใครศึกษาเรื่องนี้เลย นักวิจัยตั้งสมมติฐานว่า แบคทีเรียใช้เส้นลวดนาโนนี้เพื่อจูนระบบเมตาบอลิซึมในเซลล์ของมัน ให้สอดคล้องกับแบคทีเรียตัวอื่น ด้วยการตรวจวัดการส่งอิเล็กตรอนในเส้นลวด ทำให้มันรู้ว่าตัวอื่นทำอะไรอยู่ มันยังอาจใช้เส้นลวดนี้ เพื่อใช้ส่งพลังงานในกรณีที่พลังงานมีการขาดแคลน ซึ่งการส่งอิเล็กตรอนผ่านเส้นลวด จะทำให้มีการกระจายทรัพยากรด้านพลังงานไปให้ทั่วถึงทั้งสังคมของมัน

วันหลังผมจะนำข้อมูลทางด้านนี้มาเล่าเพิ่มเติมอีกนะครับ ..................

16 มิถุนายน 2552

เมื่อพลังงานทางเลือกตีตลาดกลาโหม (ตอนที่ 2)


ช่วงนี้น้ำมันกลับมาแพงอีกแล้วครับ การกลับมาแพงขึ้นของน้ำมันเที่ยวนี้ เป็นบ่งชี้ว่ายุคของ The End of Oil ใกล้จะมาถึงแล้ว และตอนนี้ใครๆก็กลับมาผลักดันเรื่องพลังงานทางเลือกกันมากขึ้น สหรัฐอเมริกาเป็นประเทศหนึ่งในชั่วโมงนี้ ที่อัดฉีดงบมหาศาลเพื่อพาประเทศให้หลุดพ้นจากเชื้อเพลิงฟอสซิล

น้ำมันกลับมาแพงเที่ยวใหม่คราวนี้ คนที่เดือดร้อนที่สุดในอเมริกาตอนนี้เห็นจะเป็น "ทหาร" ครับ เพราะเป็นผู้บริโภครายใหญ่สุดของอเมริกา ที่ทหารให้ความสนใจพลังงานทางเลือก ก็เพราะว่าน้ำมันที่เราเติมๆ กันลิตรละ 30 บาทนั้น เมื่อไปอยู่ในสนามรบแล้วอย่างในอัฟกานิสถาน มันจะมีราคาแพงถึงลิตรละ 3,000 กว่าบาทเลยทีเดียว ทั้งนี้น้ำมันเพียง 50% เท่านั้นที่ใช้สำหรับยานพาหนะ ทีเหลือส่วนใหญ่นำไปใช้ปั่นไฟฟ้า ซึ่งจริงๆแล้วน่าจะสามารถนำพลังงานอย่างอื่นมาใช้แทนได้

เมื่อเดือนพฤษภาคม ปี 2008 กองทัพสหรัฐฯ ได้เริ่มนำเครื่องปั่นไฟฟ้าพลังงานขยะ ไปติดตั้งเพื่อทดลองใช้งานที่ค่ายทหารแห่งหนึ่ง ณ กรุงแบกแดด ซึ่งต่อไปเครื่องปั่นไฟฟ้าเหล่านี้จะถูกนำไปใช้งานตามค่ายทหารต่างๆในอิรัก การผลิตไฟฟ้าเองจะทำให้ทหารสหรัฐฯ ลดความเสี่ยงในการขนส่งน้ำมันมายังค่ายทหาร เพราะรถขนส่งเชื้อเพลิงมักจะตกเป็นเป้าหมายในการโจมตี เพื่อตัดกำลังลำเลียงยุทธปัจจัย นอกจากจะลดจำนวนเที่ยวขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิงมายังค่ายทหารแล้ว เจ้าเครื่องปั่นไฟจากขยะนี้ยังลดการขนส่งขยะออกไปทิ้งกลบข้างนอกอีก เพราะรถบรรทุกขยะก็เป็นเป้าหมายในการโจมตีเช่นกัน

วันหลังมาคุยเรื่องนี้กันต่อครับ ผมค่อนข้างเชื่อว่าเมื่อทหารเอาจริงเรื่องนี้ เทคโนโลยีพลังงานทางเลือกจะถึงยุคบูมแน่นอน .....

15 มิถุนายน 2552

กองทัพอากาศสหรัฐ เปิดรับข้อเสนอโครงการวิจัย เพื่อไขปริศนาความคิดคน


"จิตมนุษย์นั้นยากแท้หยั่งถึง" ผมได้ยินวลีนี้มาตั้งแต่เด็กๆแล้วครับ แถมยังได้ยินคำพูดอีกประโยคที่กล่าวว่า "ใครที่บอกว่าเข้าใจผู้หญิง แสดงว่าคนนั้นไม่เข้าใจอะไรเลย" นั้นแสดงว่าเรื่องของจิตใจและความคิดของมนุษย์ เป็นอะไรที่ยากแก่การเข้าใจได้ แต่ทว่า ..... อีกหน่อยความลับในเรื่องนี้จะค่อยๆ ถูกเปิดเผยออกมาแล้วล่ะครับ


เมื่อไม่นานมานี้ สำนักงานวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งกองทัพอากาศ (Air Force Office of Scientific Research) แห่งสหรัฐฯ ได้ออกประกาศเชิญชวนให้มหาวิทยาลัยต่างๆ ส่งข้อเสนอโครงการเข้ามาเพื่อรับทุนสนับสนุนการวิจัย โดยในประกาศนั้น กองทัพอากาศสหรัฐฯ มีความสนใจที่จะพัฒนาความรู้ความเข้าใจ ในเรื่องของสมองและความคิดของมนุษย์ ในเรื่องของสมาธิ ความจำ การใช้เหตุผล การจำแนกแยกแยะ การแก้ปัญหา การเรียนรู้ ฉันทะ และที่สำคัญก็คือเรื่องของการตัดสินใจ โดยจะต้องนำความรู้ความเข้าใจนี้ไปพัฒนาโมเดลทางคณิตศาสตร์ อัลกอริทึม และสัญลักษณ์เชิงคำนวณ เพื่อให้สามารถที่จะถ่ายทอดสิ่งนั้นไปให้แก่คอมพิวเตอร์ เพื่อนำไปสู่การสร้างคอมพิวเตอร์ หรือ จักรกล ที่มีฟังก์ชันของการคิดได้

อย่างที่ผมพูดเรื่อยๆ ล่ะครับว่า ยุคของ Man-Machine Integration มาถึงแล้ว

12 มิถุนายน 2552

Bionic Insect - แมลงชีวกล (ตอนที่ 4)


ภรรยาผมเป็นคนที่ไม่ชอบแมลงเอาเสียเลย ในขณะที่เจ้าลูกชายของผมนั้นชอบจับมันมาขัง มาเลี้ยง มาเล่น มาศึกษา ส่วนตัวผมเองนั้นชอบสะสมแมลงของเล่นทุกอย่าง เพราะมันน่ารักดี วันก่อนผมไปที่ NECTEC ได้ไปคุยกับ ดร. อดิสร และ ดร. วิบูลย์ ก็ปรึกษากันว่า ทำไมเราไม่ทำเรื่องแมลงชีวกลกันบ้าง ไปจับแมลงมาฝัง microchip กันดูบ้าง ทำกับแมลงง่ายกว่าทำกับหนู เพราะไม่ต้องไปขออนุญาตใคร แมลงมีเยอะแยะไปหมด ไม่ต้องไปทำเรื่องจริยธรรมการทดลองในสัตว์ เพราะแมลงเป็นสัตว์ชั้นต่ำ (แต่เจ๋ง) จะหาก็ง่าย จะจับก็ง่าย จะเลี้ยงก็ง่าย แต่พอมาถึงคำถามที่ว่า จับมันมาทดลองแล้วมันตายจะบาปมั๊ย ? สุดท้ายไม่มีใครตอบได้ ก็เลยตกลงกันว่าอย่าเพิ่งทำเรื่องนี้เลย ไปทำอย่างอื่นก่อนดีกว่า ........

โลกเราถูกปกครองด้วยแมลงครับ มันเป็นสิ่งมีชีวิตที่หาง่ายที่สุดในโลก เฉพาะชนิดพันธุ์ของมันก็ยังไม่รู้ว่ามีเท่าไหร่กันแน่ ประมาณว่าน่าจะมีแมลงอยู่ทั้งหมด 6-10 ล้านชนิด ซึ่งจำแนกได้แล้ว 1 ล้านชนิด ดังนั้นใครอยากจะเป็นศาสตราจารย์แมลง ก็แค่ไปหาว่าที่เหลืออยู่ที่ไหน ซึ่งไม่ยากเพราะยังมีอีกเยอะ ว่ากันว่าแมลงครอบครอง 90% ของจำนวนชนิด (species) ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

โครงการ HI-MEMS (Hybrid Insect Micro-Electro Mechanical Systems) ของ DARPA หน่วยงานให้ทุนด้านกลาโหมของสหรัฐฯ กำลังจะนำแมลงมาใช้เป็นอาวุธในการสงครามสมัยใหม่ เป้าหมายของโครงการวิจัยก็คือ สร้างเทคโนโลยีที่สามารถผนวกจักรกลจุลภาค (MEMS) เข้าไปในกายวิภาคและระบบประสาทของแมลง เพื่อควบคุมและใช้งานแมลง ทีนี้ก็จะอาจจะมีคำถามขึ้นมาว่า แมลงตัวน้อยเนี่ยนะ มันจะมีประโยชน์อะไร?

คำตอบก็คือ DARPA เขาต้องการเอาแมลงชีวกลนี้ไปใช้เพื่อ (1) ลาดตระเวณในเมือง เพื่อสืบราชการลับและเก็บข้อมูล (2) แทรกซึมเข้าไปในฐานที่ตั้งของข้าศึก (3) ตามหาเป้าหมายที่ต้องการ เช่น การหาตำแหน่งที่แน่นอนของพลซุ่มยิงฝ่ายศัตรู หาตำแหน่งของหัวหน้าผู้ก่อการร้าย หรือ เก็บภาพจุดที่จะเข้าจู่โจม (4) ใช้บรรทุกสัมภาระซึ่งอาจเป็นอุปกรณ์ หรือ สารเคมี หรือ สารชีวภาพ เพื่อภารกิจบางอย่าง (5) ใช้ไปเก็บตัวอย่างในพื้นที่เสี่ยง เช่น ตัวอย่างดิน ตัวอย่างน้ำ

หาก DARPA จะเกณฑ์แมลงมาเป็นทหารจริงๆ อุปสรรคที่ DARPA จะต้องเผชิญก็มีมากมายเหมือนกันที่ต้องแก้ เช่น แมลงส่วนใหญ่ชอบไฟ ดังนั้นต้องควบคุมไม่ให้มันหลงไฟ นอกจากนั้นพวกมันยังกำจัดได้ง่ายมาก โดยใช้ยาฆ่าแมลง หลายๆ คนอาจจะคิดว่ามันทนทายาด แต่จริงๆแล้วผมขอบอกว่า แมลงกำจัดง่ายมาก ขอให้มียาฆ่าแมลงสูตรเข้มข้นก็พอ

วันหลังผมจะนำความก้าวหน้าทางด้านนี้มาเล่าให้ฟังอีกครับ ......

11 มิถุนายน 2552

Materials Intelligence - วัสดุปัญญา (ตอนที่ 2)


มี M อยู่ 3 M ครับ ที่กำลังจะมาบูรณาการกันแล้วก่อให้เกิดศาสตร์ใหม่ที่กำลังจะเปลี่ยนแปลงโลก M 3 ตัว นั้นได้แก่ Man, Machine และ Materials ครับ ก่อนหน้านี้ผมได้พูดถึงการบูรณาการระหว่างคนกับจักรกล (Man-Machine Interface หรือ Man-Machine Integration) อยู่บ่อยๆ แต่เรื่องของการบูรณาการระหว่าง Machine กับ Materials ผมยังไม่ค่อยพูดถึงมากนัก ผมก็เลยอยากจะมาแนะนำศาสตร์ทางด้านนี้หน่อยครับ

ผมจะขอแบ่งความก้าวหน้าของวัสดุเป็น 3 ยุคนะครับ ยุคแรกก็คือยุค Dumb Materials หรือ ยุควัสดุโง่ ซึ่งได้แก่ คอนกรีต ทราย ไม้ กระจก โลหะ กระดาษ ผ้า หรือแม้แต่ พลาสติก ทั้งพลาสติกที่ย่อยสลายได้ หรือ ย่อยสลายไม่ได้ หรือ พลาสติกชีวภาพ ก็ถือว่าเป็นวัสดุโง่ทั้งสิ้นล่ะครับ ยุคที่สองของวัสดุคือยุคของ Smart Materials หรือ ยุควัสดุฉลาด จะเรียก Advanced Materials ก็ได้ บางคนก็เรียก Functional Materials บางคนก็เรียก Hierachical Structure Materials แต่อย่าไปสับสนกับ Nanomaterials (นาโนวัสดุ) นะครับ คือ นาโนวัสดุเนี่ยเป็นได้ทั้งวัสดุโง่และวัสดุฉลาด ครับ แต่ส่วนมากจะเป็นวัสดุฉลาด เพราะมันทำหน้าที่ได้มากกว่า 1 อย่าง

ที่นี้ยุคที่สามเนี่ยก็คือยุคของ Materials Intelligence หรือ วัสดุปัญญา ยุคนี้วัสดุจะเหมือนมีหัวคิด มีตรรกะ มีซอฟต์แวร์ซ่อนอยู่ข้างใน ถ้าจะพูดให้เว่อร์ๆ ก็คือ วัสดุมีปัญญาแล้ว คือ เป็นขั้นที่สูงกว่าฉลาดขึ้นไปอีก ตอนนี้นักวิจัยที่ทำงานด้านนี้ส่วนใหญ่จะได้งบจากเพนทากอนครับ เพราะส่วนใหญ่ต้องการนำไปใช้ทางการทหาร แนวว่าต้องการสร้างเซอร์ไพรซ์และความได้เปรียบเหนือฝ่ายศัตรู

Dr. Mitchell R. Zakin ผู้ประสานงานโครงการ Programmable Matter ของกระทรวงกลาโหม ซึ่งได้ให้ทุนวิจัยแก่กลุ่มวิจัยดังๆ ในมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด มหาวิทยาลัยคอร์เนล และ MIT กล่าวว่า "ต่อไปคุณจะแยกไม่ออกระหว่างวัสดุ กับ จักรกล ครับ ในเมื่อต่อไปวัสดุจะทำงานคล้ายคอมพิวเตอร์ และระบบสื่อสารทั้งหลาย ในขณะเดียวกัน คอมพิวเตอร์ กับ อุปกรณ์ไอที ก็จะทำงานเหมือนเป็นวัสดุ"

แล้วผมจะทยอยมาคุยเรื่องนี้อีกนะครับ .........

09 มิถุนายน 2552

Materials Intelligence - วัสดุปัญญา (ตอนที่ 1)


เรื่องของ Materials as Software วัสดุที่ทำงานเหมือนกับซอฟต์แวร์ กำลังจะกลายเป็นศาสตร์หนึ่งที่จะมาแรงในทศวรรษต่อไปครับ วัสดุประเภทนี้เราสามารถโปรแกรมคำสั่ง หรือตรรกะให้เข้าไปอยู่ในเนื้อวัสดุ (Programmable Materials) ซึ่งมันจะทำงานตามเงื่อนไข หรือสภาวะที่กำหนด ซึ่งหากมีความก้าวหน้ามากขึ้นไปอีก ก็จะสามารถใส่ตรรกะหรือแม้แต่สมการทางคณิตศาสตร์เข้าไป เพื่อให้วัสดุนั้นทำงานได้อย่างฉลาด เจ๋งขึ้นไปกว่านั้นอีกก็ถึงขั้น Materials Intelligence หรือ วัสดุปัญญา เลยล่ะครับ นั้นคือ วัสดุจะมีสภาวะทางปัญญา ไม่ต่างจากสิ่งมีชีวิตขั้นสูง ผมยกตัวอย่างง่ายๆ ก็คือพวก Autobot กับ Decepticons ในภาพยนตร์เรื่อง Transformers

DARPA หน่วยงานให้ทุนวิจัยเกี่ยวกับกลาโหมได้สนับสนุนให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้าน Shape-Shifting Materials อยู่ครับ วัสดุพวกนี้สามารถที่จะเปลี่ยนแปลงรูปร่างให้เป็นลักษณะต่างๆได้ ด้วยการทำงานจากระดับโมเลกุล DARPA ยังได้สนับสนุนให้มีการพัฒนา Chembot ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ที่จะเปลี่ยนรูปร่างได้ตามลักษณะภูมิประเทศ หรือ พื้นที่ปฏิบัติภารกิจ

เมื่อไหร่ก็ตามที่ Programmable Matter หรือ Materials Software พัฒนาขึ้นมาได้จริง เห็นที่สถานะของสสารที่เราเคยเรียนก็คือ ของแข็ง (Solid) ของเหลว (Liquid) ก๊าซ (Gas) และ พลาสมา (Plasma) จะต้องมีสมาชิกเข้ามาเพิ่มอีก ได้แก่ Infosolid และ Infoliquid ซึ่งสองสิ่งหลังนี้วัสดุจะเหมือนมี "วิญญาณ" อยู่ในเนื้อของมันด้วย

08 มิถุนายน 2552

เมื่อพลังงานทางเลือกตีตลาดกลาโหม (ตอนที่ 1)


การที่นายบารัค โอบามา ประธานาธิบดีสหรัฐฯ เลือกศาสตราจารย์ Steven Chu เจ้าของรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ค.ศ. 1997 จากผลงานช็อคโลกด้วยการหยุดการเคลื่อนที่ของอะตอม ให้เป็นรัฐมนตรีพลังงาสหรัฐฯ ย่อมเป็นการส่งสัญญาณว่า ต่อไปนี้สหรัฐอเมริกาได้เลือกจะเป็นประเทศแห่งพลังงานทางเลือก (Alternative Energy) แล้ว เพราะเป็นที่ทราบกันดีว่า Steven Chu ศาสตราจารย์ด้านชีวฟิสิกส์แห่ง UC Berkeley และ ผู้อำนวยการ Lawrence Berkeley National Laboratory นั้นมีความใฝ่ใจกับเรื่องของพลังงานทางเลือกมาแต่ไหนแต่ไรแล้วครับ วันหลังผมจะนำเรื่องที่น่าสนใจของศาสตราจารย์ท่านนี้มาเล่าให้ฟังนะครับ

และการที่นายบารัค โอบามา ก็เลือกที่จะให้นาย Robert Gates อดีตอธิการบดีของ Texas A&M University และรัฐมนตรีกลาโหมสมัยประธานาธิบดีบุช ได้เป็นรัฐมนตรีกลาโหมต่อ นั้นหมายถึง ต่อไปนี้กองทัพสหรัฐฯ จะเป็นลูกค้ารายใหญ่ของพลังงานทางเลือกเต็มตัวแล้วล่ะครับ เพราะในช่วงที่นาย Gates ดูแลเพนทากอนอยู่นั้น กองทัพสหรัฐฯ ได้มีโครงการจ๊าบจ๊าบออกมามากมาย นาย Gates เป็นผู้เปลี่ยนกระบวนทัศน์พิชัยสงครามของสหรัฐฯ จากการเป็นกองทัพใหญ่เทอะทะ มาสู่การเป็นกำลังรบขนาดเล็ก เคลื่อนตัวเร็ว ปฏิบัติการเร็ว

การที่รัฐมนตรีพลังงานกับรัฐมนตรีกลาโหม ต่างก็เป็นมนุษย์สายพันธุ์คิดใหม่ทำใหม่ คิดนอกกรอบ มองนอกกะลา ทำให้กลาโหมกำลังจะกลายมาเป็นตลาดใหม่สำหรับพลังงานทางเลือกแล้วล่ะครับ ในเดือนพฤษภาคม 2552 ที่ผ่านมานี้เอง ทางกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ได้ออกมาประกาศว่าทางกองทัพได้กำหนดให้เรื่องพลังงานเป็นนโยบายหลัก อาวุธในอนาคตจะต้องเป็นอาวุธที่ประหยัดพลังงาน ในช่วง 2 ปีที่ผ่านมาทางเพนทากอนได้เพิ่มงบวิจัยทางด้านนี้เป็น 3 เท่าตัวเลย ทำให้ปัจจุบันมีงบวิจัยด้านพลังงานสูงถึง 1.2 พันล้านเหรียญ (ประมาณ 40,000 ล้านบาท) ต่อปี ซึ่งก็จะมีเงินเพิ่มจากงบกู้เศรษฐกิจของโอบามาอีก 300 ล้านเหรียญสหรัฐ

05 มิถุนายน 2552

The Science of Forgetting - ศาสตร์แห่งการลืม (ตอนที่ 3)


ในภาพยนตร์เรื่อง "Roommate เพื่อนร่วมห้องต้องแอบรัก" นั้นได้เกิดโศกนาฏกรรมรักสามเศร้าขึ้น แอน หญิงสาวที่เคยมีอดีตความสัมพันธ์ลึกซึ้ง เป็นความรักวัยเรียนกับเพื่อนหญิงด้วยกันคือ ป๊อบ เมื่อเวลาผ่านไป แอนได้มีโอกาสหวนกลับมาหาป๊อบอีก แต่ป๊อบได้ลืมแอนไปแล้ว ป๊อบกำลังเกิดความรักกับโน๊ต ผู้ชายที่ดีต่อเธอทุกอย่าง แต่เมื่อโน๊ตได้เจอแอน เขากลับพบว่าแอนคือหญิงในฝันของเขา แต่ ... แอน ไม่ได้มีใจกับโน๊ตเลยสักนิด ก็เพราะเธอยังไม่อาจลืมป๊อบได้

ทำไมแอนยังไม่สามารถลืมความรู้สึกดีๆที่มีต่อป๊อบได้ แต่ป๊อบกลับลืมแอนไปได้นานแล้ว แถมเธอก็กลับมามีความรู้สึกชอบเพศตรงข้ามเหมือนคนปกติได้ นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำตอบของ ความลับ ในเรื่องนี้มานานแล้วครับ

การที่มนุษย์เราสามารถจดจำเรื่องดีๆ หรือเรื่องราวความสุขในวันวานเก่าๆนั้นได้ ย่อมเป็นเรื่องที่ดีไม่ใช่เหรอครับ หากแต่สำหรับหลายๆคนที่ไม่อาจลืมเรื่องร้ายๆในอดีต เช่น ความผิดหวัง การถูกละเมิดทางเพศ การถูกปล้น เขาเหล่านั้นกลับต้องจมอยู่กับความทรงจำร้ายๆ เหล่านั้น ทั้งๆที่อยากลืมแต่ก็ไม่สามารถจะลืมได้ ว่ากันว่า สำหรับชาวอเมริกันประเทศเดียว มีคนอยู่ถึง 8 ล้านคนที่มีความผิดปกติทางจิตที่ต้องการการบำบัด เพื่อให้ลืมอดีตอันขื่นขม แต่ปัจจุบันยังไม่มีวิธีการเพื่อลบความจำทิ้ง ไม่เหมือนกับ Harddisk หรือ Thumb Drive ที่เราสามารถลบหรือฟอร์แมตมันทิ้งได้ ทำให้คนไข้โดยมากต้องได้รับการเยียวยาทางอ้อม เช่น การฝึกให้สามารถอยู่กับความจำที่เลวร้ายนั้นได้โดยเจ็บปวดน้อยที่สุด

ตัวอย่างก็เช่น คนป่วยทางจิตจากเหตุการณ์อุบัติเหตุร้ายแรง จะรู้สึกดีขึ้นหากได้เล่ารายละเอียดต่างๆในเหตุการณ์ให้แพทย์ฟัง และนำคนไข้นี้ไปยังจุดเกิดเหตุ คนไข้ไม่ได้ลืมเรื่องนั้น แต่เขาจะสร้างความทรงจำขึ้นใหม่ที่ไม่เจ็บปวด หรือเจ็บปวดน้อยกว่า เรื่องนี้ผมเคยเจอกับตัวเอง ผมพบว่าการไปยังที่ที่เราเคยไปกับคนที่เรารักนั้น จะทำให้เรารู้สึกดีขึ้นเมื่อคนๆนั้นไม่ได้อยู่กับเราแล้ว อย่างไรก็ดี การรักษาแบบนี้ ใช้ได้ผลเพียงแค่ 50% เท่านั้น แถมเมื่อใช้ไปนานๆ อัตราส่วนของความสำเร็จจะลดลงเหลือ 1 ใน 3 เท่านั้น


เรื่องราวเกี่ยวกับภารกิจค้นหาความลับของความจำ จะเป็นอย่างไรต่อไป นักวิทยาศาสตร์จะค้นพบวิธี "ลืม" ได้หรือไม่ ผมจะมาเล่าต่อวันหลังนะครับ ........

04 มิถุนายน 2552

The Science of Forgetting - ศาสตร์แห่งการลืม (ตอนที่ 2)


เมื่อคืนก่อนผมนอนไม่ค่อยหลับเลยครับ ไม่ใช่เพราะว่าคิดถึงใคร หรือเป็นกังวลเรื่องอะไร แต่เพราะไปดื่มกาแฟร้านหอมกรุ่นที่ NECTEC มา กาแฟร้านนี้อร่อยมากและรสชาติเข้มข้นมากเลยครับ แต่ถึงแม้จะได้นอนตอนตี 1 ตื่นตอนตี 5 ผมก็ค่อนข้างสดชื่น เพราะมีความรู้สึกว่าได้หลับจริงๆ

ทำไมคนที่นอนนานกว่า บางทีถึงรู้สึกว่านอนไม่เต็มอิ่มหรือไม่ได้นอน นักวิทยาศาสตร์พบว่าในขณะที่เรานอนหลับนั้น สมองเราไม่ได้หลับไปด้วยนะครับ นานมาแล้วที่เราคิดว่าการนอนคือการทำให้สมองได้พักผ่อน แต่จริงๆแล้ว นักวิจัยได้พบว่าในขณะที่เรานอนหลับอยู่นั้น สมองเราบางทีก็ทำงานมากกว่าตอนตื่นอยู่เสียอีก ซึ่งการที่สมองทำเช่นนั้นมีส่วนช่วยทำให้เราเรียนรู้อะไรได้ดีขึ้น การทำงานของสมองในขณะที่ร่างกายส่วนอื่นงดใช้พลังงาน จะช่วยให้เกิดความจำได้ดี และเซลล์สมองจะสร้างเครือข่ายใยประสาทได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีการทดลองเกี่ยวกับความสามารถในการจำหลายต่อหลายครั้ง ที่พิสูจน์ว่าผลการทดสอบดีขึ้นหลังอาสาสมัครเหล่านั้นได้หลับยาวสักหน่อย ซึ่งแสดงว่ามีการทำงานของสมองเพื่อภารกิจนั้นในระหว่างหลับโดยไม่รู้ตัว ตัวผมเองก็เคยมีประสบการณ์แบบนี้ครับ คือพยายามคิดแก้ปัญหาเรื่องต่างๆก่อนนอน พอตื่นมาก็พบคำตอบในหัวทันทีเลยครับ ผลการวิจัยที่ผ่านมานั้นชี้ว่าการนอนหลับทำให้เกิดความจำดีขึ้น แถมยังช่วยทำให้สมองโยงใยเรื่องราวต่างๆ ของความจำใหม่ๆ ให้เข้ากับความจำเก่าๆ ได้ ดังนั้นการนอน ไม่ใช่เรื่องของการหลับนิ่ง แต่นักวิทยาศาสตร์กำลังจะบอกว่า เป้าหมายของการนอนคือ การทำให้สมองของเราได้ทำงานของมันอย่างมีประสิทธิภาพ

ทำไมนักวิทยาศาสตร์ต้องการศึกษาเรื่องนี้ล่ะครับ เพราะว่าคนเรานั้นใช้เวลาถึง 1 ใน 3 ของชีวิตไปกับการนอนหลับ ถ้าเราอายุ 60 ปี ก็หมายความว่าที่ผ่านมา เราใช้เวลากับการนอนไปประมาณ 20 ปี แล้วเราจะไม่อยากเข้าใจเลยหรือว่าในช่วง 20 ปีนั้น สมองเราทำอะไร .......

วันหลังคุยเรื่องนี้กันต่อนะครับ .....

01 มิถุนายน 2552

Scent of Love - กลิ่นไอรัก


ท่านผู้อ่านที่เลี้ยงสุนัขอยู่ อาจจะเคยสังเกตว่าเวลาใครมาที่บ้าน สุนัขมักจะเข้าไปขอดมกลิ่นตัว บางทีมันจะวนเวียนเข้าไปดมอยู่หลายครั้ง ถ้าหากใครที่เคยมาบ้านเราเมื่อนานมาแล้ว และคนๆนั้นเป็นคนที่เคยดีต่อมัน หลังจากดมกลิ่นแล้วมันจะกระดิกหางดีใจทันที เชื่อไหมครับว่าจริงๆแล้วมนุษย์เราก็มีความสามารถในการจดจำกลิ่นตัวของมนุษย์ได้เช่นเดียวกัน แต่เราไม่ค่อยได้ใช้มันเท่าไรนัก ผมมีลูก 2 คน และตัวผมเองก็สามารถจดจำกลิ่นตัวของลูกทั้งสองคนได้ ว่ามีความแตกต่างกันอย่างไร ลูกชายและลูกสาวของผมมีกลิ่นแก้มที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นกลิ่นที่ผมจำได้ขึ้นใจ

ก่อนหน้านี้ นักวิจัยได้ทำการศึกษากลิ่นตัวจากหนู พบว่าหนูแต่ละตัวมีกลิ่นตัวที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้หนูตัวอื่นจำแนกแยกแยะ และระบุได้ว่า หนูตัวไหนเป็นตัวไหน นักวิจัยยังสามารถระบุกลุ่มยีนที่มีอิทธิพลต่อกลิ่นตัวของมันได้อีกด้วย ซึ่งมีอย่างน้อย 50 ยีน โดยยีนกลุ่มนี้มีชื่อว่า Major Histocompatibility Complex (MHC) ซึ่งยีนกลุ่มนี้ก็ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันอีกด้วย นักวิจัยพบว่าหากยีนดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไป แม้เพียงยีนเดียว ก็ทำให้คนเรามีกลิ่นตัวเปลี่ยนไปอย่างมาก ในสัตว์จำพวกหนูนั้น กลิ่นตัวจะมีผลตัวการเลือกคู่ เป็นที่ทราบกันมาบ้างว่าตัวเมียจะเลือกตัวผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่แตกต่างจากมัน คืออาจมียีนตัวที่มันไม่มี เพื่อให้ลูกน้อยในอนาคตของมันมีส่วนผสมของระบบภูมิคุ้มกันที่หลากหลาย ผลจากการวิจัยในมนุษย์ก็ให้ผลเช่นเดียวกันครับ คุณสุภาพสตรีจะพึงพอใจกับคุณผู้ชายที่มียีน MHC แตกต่างไปเล็กน้อยจากเธอ โดยเธอจะไม่ชายตาเหลียวแลผู้ชายที่มียีน MHC เหมือนกับเธอเปี๊ยบ หรือไม่ก็แตกต่างไปอย่างสุดขั้ว ความสามารถในการเลือกคู่ที่จะทำให้ลูกน้อยในอนาคตของเธอมีระบบภูมิคุ้มกันที่ดีนั้น ก็มาจากความสามารถในการได้กลิ่นไอรักของเธอนั่นเอง