Bilijarde bakterij, ki naseljujejo naša prebavila, opravljajo najrazličnejše naloge, brez katerih ne bi mogli preživeti. Poleg tega, da pomagajo pri razgradnji hrane, izdelujejo najrazličnejše snovi, ki pomagajo ščititi naš imunski odziv in blažijo vnetja, vplivajo pa celo na naše razpoloženje ter igrajo pomembno vlogo pri duševnih motnjah, kot je depresija. Naše črevesje pa je tudi kraj, kjer nastaja odpornost na antibiotike in kjer se geni za odpornost prenašajo med različnimi bakterijami. Mikrobioto in njene vplive na naše zdravje raziskuje dr. Maja Rupnik s Centra za medicinsko mikrobiologijo Nacionalnega laboratorija za zdravje, okolje in hrano ter redna profesorica na Medicinski fakulteti Univerze v Mariboru. Oddaja je bila prvič predvajana v aprilu 2024.

Med nevrodegenerativnimi boleznimi, torej tistimi, ki prizadenejo živčevje, je najpogostejša Alzheimerjeva bolezen. Ta vodi do sindroma demence in pristojni ocenjujejo, registra namreč nimamo, da ima v Sloveniji demenco približno 40 tisoč ljudi. Vemo pa, da lahko vplivamo na približno 45 odstotkov dejavnikov tveganja. Zdravljenje ostaja težavno, a prav zdaj se vendarle dogajajo pomembni premiki. Do zdaj se je v primeru Alzheimerjeve demence uporabljalo, in v Evropi je še vedno tako, le simptomatska zdravila. V obdobju zadnjih dveh let pa se je v svetu zgodil revolucionarni premik, saj so izumili zdravilo, ki vpliva neposredno na patološke procese, na nakopičeno beljakovino amiloid. Potek bolezni lahko z njim do neke mere upočasnimo, a le v zgodnjem obdobju, ko škoda še ni obsežna in so kognitivne motnje blage, saj že propadlih nevronov in celic ne moremo obnoviti. O vsem tem tokrat z doc. dr. Milico Gregorič Kramberger, nevrologinjo in vodjo Centra za kognitivne motnje na Nevrološki kliniki v Ljubljani. Oddaja je bila premierno na sporedu septembra 2024.

Človek v okolje izpušča mnogo škodljivih snovi - a posebno nas skrbi, ko se te snovi znajdejo v vodi. Če večje kose smeti, kot so plastika, vejevje in blato iz vode lažje odstranimo, je odstranjevanje izredno majhnih spojin precej kompleksnejše. Ena takšnih je bisfenol A, ki se v okolje sprošča iz plastike. Kako torej bisfenol in druga na onesnaževala odstraniti iz vode? Dobro rešitev danes ponuja fotokataliza - pristop, pri katerem za razgradnjo strupenih spojin uporabimo svetlobo in nove materiale. Marsikaj obeta material titanov dioksid, ki je večstransko uporaben: za belo barvo v pigmentih, premazih in tudi papirju, uporablja se za razgradnjo strupenih snovi v vodah, kot so ostanki zdravil ter bisfenol A, pa tudi za čiščenje zraka.

Okolju prijazne postopke za razgradnjo strupenih snovi v vodi s pomočjo svetlobe in vsestranskega titanovega dioksida raziskuje gost tokratnih Podob znanja dr. Gregor Žerjav s Kemijskega inštituta.

Od začetka tisočletja, ko smo po desetletjih raziskav uspeli sestaviti človeški genom, danes ustvarjamo celotne knjižnice genetskih podatkov. A zanima nas več kot zgolj genom človeka - zlasti pomembno je, da na nivoju genetike dobro poznamo tudi viruse - te hitro spreminjajoče se povzročitelje mnogih bolezni. Morda presenetljivo, a prvi odkriti virus ni bil človeški, temveč rastlinski virus tobačnega mozaika. Ni pa presenetljivo, da nas zanimajo ravno povzročitelji bolezni - pa naj gre za človeka, živali ali rastline. Te vse učinkoviteje iščemo z novimi pristopi določanja genetskega materiala.

Med temi so morda najbolj vznemirljive tehnologije, s katerimi bi bilo možno viruse določiti kar tukaj in zdaj. Pred desetimi leti so denimo s prenosnimi napravami sledili razvoju virusa ebole v zahodni Afriki, podobne pristope pa se uporablja tudi za diagnosticiranje rastlinskih virusov. Gre za tako imenovano tehnologijo sekvenciranja z nanoporami, ki bo morda nekoč omogočila, da virus na domačem paradižniku določimo kar sami. S temi vidiki rastlinske virologije se ukvarja tokratna gostja Podob znanja, dr. Anja Pecman z Nacionalnega inštituta za biologijo.

Kvantni računalniki napovedujejo novo tehnološko revolucijo. Njihov glavni adut je povsem drugačen pristop do reševanja problemov, ki temelji na zakonih kvantne fizike, zato so kos problemom, ki jim običajni računalniki niso. A takšna tehnologija ne skoči iz škatle polno realizirana. Razvija se skupaj z reševanjem povsem konkretnih problemov in lahko rečemo, da se je na tem področju zgodil izredno pomemben preboj. Matematični fizik prof. dr. Tomaž Prosen s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, je namreč v sodelovanju s skupino za kvantno računalništvo podjetja Google (Google Quantum AI), uspešno uporabil univerzalni digitalni kvantni računalnik na 46 superprevodnih kvantnih bitih za simuliranje kvantnih pojavov in pri tem ne samo potrdil lastne teoretične napovedi, temveč je odkril tudi povsem nove, presenetljive pojave, ki kažejo na obstoj novega univerzalnega razreda neravnovesne statistične fizike, in članek o tem objavil v prestižni reviji Science. Gre za ponovitev oddaje, ki je bila premierno predvajana aprila 2024.

Zgodbe o umetno ustvarjenih ljudeh in človeku podobnih strojih najdemo že v antiki, danes pa se dejansko že pogovarjamo z virtualnimi pomočniki in tako imenovanimi virtualnimi bitji. Današnja umetna inteligenca, kakšna prevladuje na trgu, pravzaprav na različne načine dokazuje, da je njen razvoj v veliki meri usmerjala prav literarna oziroma filmska fikcija. Odnos pa je seveda dvosmeren; ta tehnologija namreč že spreminja načine, kako pišemo in si zamišljamo zgodbe. Medsebojni vpliv domišljije in tehnologije preučuje dr. Nina Beguš, raziskovalka in predavateljica na kalifornijski univerzi Berkeley.

Svetu, ki ga s prostim očesom ne opazimo, vladajo izredno prilagodljiva bitja - bakterije. Čeprav gre za enocelične in mikroskopsko majhne organizme, jih ravno ta navidezna preprostost žene k neverjetni iznajdljivosti, ko pride do prilagajanj na različne naravne okoliščine. Ena izmed prilagoditev, ki bakterijam omogoča, da se oprimejo različnih površin, povežejo z drugimi bakterijami, se medsebojno sporazumevajo in ščitijo pred neugodnimi razmerami v okolju, je biofilm. Natančno organiziran in kompleksen preplet lepljivih, skorajda želejastih snovi in bakterij. Kar je za bakterije obrambna struktura, nam marsikdaj povzroča preglavice - od jutranjih oblog na zobeh, bolnišničnih okužb do kontaminacij pri denimo predelavi mleka. Ko se torej bakterije znajdejo v okolju, kjer je preživetje oteženo, se ne umaknejo, temveč izgradijo nekakšen zaščitni plašč. Kje iskati snovi, ki lahko to kompleksno bakterijsko strukturo, ki je odporna na vročino, razkužila in celo antibiotike, uničijo? In kako poustvariti razmere, da bodo bakterije takšno strukturo oblikovale tudi v laboratoriju? S takšnimi in podobnimi vprašanji se pri svojem delu srečuje doktorica Nika Janež, raziskovalka na Odseku za biotehnologijo Instituta “Jožef Stefan”.

Ptice so izjemno raznolike živali. V Sloveniji jih živi malo manj kot 400 vrst. Pred kratkim je v slovenščini izšel prevod enega od najbolj znanih priročnikov ljubiteljev ptic z naslovom »Ptice Slovenije, Evrope in Sredozemlja«. Urednik te izdaje in direktor Društva za opazovanje in preučevanje ptic Slovenije Tilen Basle je spregovoril o stanju ptičjih vrst pri nas in po svetu. Najbolj ogrožene so ptice kulturne krajine, predvsem zaradi krčenja njihovih habitatov. Število ptic po svetu se zmanjšuje, nekatere vrste pa se na podnebne in druge spremembe uspešno prilagajajo.

Kemijski elementi do vključno železa nastajajo v zvezdah z jedrsko fuzijo. Vsi težji elementi – od kobalta in svinca do zlata, urana in drugih – pa za nastanek potrebujejo še mnogo bolj ekstremna okolja: nastajajo ob eksplozijah zvezd in trkih nevtronskih zvezd. A marsičesa o njihovem nastanku še ne vemo. Za raziskave nukleosinteze in poustvarjanje tako ekstremnih okolij tu na Zemlji so potrebni posebni pospeševalniki delcev, kakršen je Evropski center za raziskave z ioni in antiprotoni FAIR v nemškem Darmstadtu. Slovenija je med ustanovnimi članicami te znanstvene povezave, tako da v tamkajšnjih raziskavah aktivno sodelujejo tudi slovenski znanstveniki in znanstvenice. V raziskavi, ki je bila objavljena v prestižni reviji Nature, so odkrili nepričakovane asimetrične cepitve v eksotičnih jedrih. Kaj je pomen te in drugih raziskav s področja jedrske fizike je predstavila nacionalna koordinatorka Centra FAIR dr. Jelena Vesić z odseka za fiziko nizkih in srednjih energij na Institutu "Jožef Stefan".

Živimo na ostankih preoblikovanih celin in oceanov, ki so nastajali milijone let in se spreminjajo še danes. Tla, po katerih hodimo, so preplet razpadanj, premikanj, podrivanj in trkov prazgodovinskih celin - denimo Pangee, kasneje tudi Lavrazije in Gondvane, ter nalaganj odmrlih ostankov organizmov v oceane. Daljna zgodovina Zemlje in življenja na njej je dobesedno vpisana v kamen. Kakšno je bilo okolje, v katerem so živeli organizmi, katerih okamenele ostanke, fosile, najdemo praktično vsepovsod, in kako so geološke spremembe to okolje vedno znova preoblikovale. Če se danes območje Slovenije izrazito razlikuje od tistega, ki ga najdemo recimo na Arabskem polotoku ali pa na Himalaji, pa fosilni ostanki pričajo o tem, da smo bili nekoč del iste geološke zgodbe, ki nam odstira številna presenetljiva spoznanja. V geološko dobo jure se bomo v tokratnim Podobah znanja podali z geologom, prof. dr. Boštjanom Rožičem z Oddelka za geologijo Naravoslovnotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.

Kako bi se utegnilo nekoč naše vesolje končati, je odprto vprašanje. Najpogosteje se domneva, da se bo širilo v neskončnost, dokler ne bi to raztezanje izničilo celo posameznih atomov. Po drugi teoriji bi se lahko začelo v nekem trenutku spet krčiti in se zaključiti v imploziji nekakšnega obratnega velikega poka. Možen pa je tudi scenarij, ki se mu reče razpad lažnega vakuma, v katerem bi vesolje povsem spremenilo svojo strukturo in vse, kar danes poznamo, bi izginilo z nastopom t. i. pravega vakuma. Kako bi se takšna sprememba utegnila zgoditi, je s pomočjo kvantnega računalnika kot prvi simuliral dr. Jaka Vodeb z odseka za kompleksne snovi Instituta "Jožef Stefan". S pomočjo verige kubitov je simuliral nastajanje mehurčkov pravega vakuma, kako poteka njegovo širjenje in interakcija med mehurčki. Kaj pravzaprav pomeni, da je naše vesolje v metastabilnem stanju, kaj je zlom lažnega vakuma in kako se danes lahko za tovrstne raziskave uporablja kvantne računalnike, je Jaka Vodeb pojasnil v Podobah znanja.

Kako oblikujemo in spreminjamo svoja prepričanja ter koliko smo pri tem racionalni?

Iz lastnih izkušenj vemo, da človeška prepričanja niso nujno vedno najbolj zanesljiva in racionalna. Četudi nam večinoma razmeroma dobro služijo pri vsakodnevnem preživetju, so včasih zelo toga in trdovratna ter se na vse pretege upirajo novim informacijam, ki bi jih postavile pod vprašaj, spet drugič so površna in zavajajoča. Kako torej naša prepričanja sploh oblikujemo? Kaj jih utrjuje in kdaj smo jih pripravljeni spreminjati? Koliko so naša prepričanja racionalna in kaj vse vpliva na to, da nečemu verjamemo, četudi za to nimamo nujno najboljših dokazov? Ter kako nam pri preučevanju prepričanj lahko pomaga računalniško modeliranje? To so nekatera od vprašanj, ki se jim bomo posvečali v tokratnih Podobah znanja, ko pred mikrofonom gostimo podoktorskega raziskovalca na Filozofski fakulteti Univerze v Münchnu in docenta na mariborski Filozofski fakulteti, filozofa dr. Boruta Trpina. Oddajo je pripravila Alja Zore.

Danes smo prek spleta nenehno povezani in posledično neprestano dosegljivi. S tem so se med drugim na široko odprla vrata celi paleti novih, fleksibilnih oblik dela, ki imajo poleg prednosti tudi številne negativne učinke. Ti segajo od vse večjega stresa in izgorelosti do prekarizacije. Gre za učinke, ki so povsem v nasprotju z večjo kreativnostjo in inovativnostjo, ki pa vendarle veljata za ključni motor ustvarjanja dodane vrednosti. Kaj pravzaprav povzroča kratke stike med sodobnimi tehnologijami in nami, njihovimi uporabniki, in kakšne so strategije humanizacije digitalnega dela? To so vidiki, ki jih raziskuje prof. dr. Matej Černe z Ekonomske fakultete Univerze v Ljubljani. Ob prazniku dela ponavljamo pogovor z njim, ki je nastal leta 2023, ko je prejel Zoisovo priznanje.

Pogovori s slovenskimi znanstvenicami in znanstveniki odpirajo vpogled v najnovejše dogajanje na različnih znanstvenih področjih – naj gre za naslavljanje podnebnih sprememb, za raziskave biomolekularnih procesov, razvoj tehnologije jutrišnjega dne ali analizo protislovnih družbenih procesov.

»Nekatere oblike srčnega popuščanja so popolnoma ozdravljive,« pravi specialist kardiologije in vaskularne medicine prof. dr. Mitja Lainščak. Predavatelj in raziskovalec je eden od vodilnih slovenskih strokovnjakov, ki preučujejo srčno popuščanje. V pogovoru za oddajo Podobe znanja je poudaril, da lahko Slovenijo na področju obvladovanja srčnega popuščanja uvrstimo ob bok najbolj razvitim in najbogatejšim državam. »Bolnicam in bolnikom so pri nas na voljo tako rekoč vsa razpoložljiva zdravila.«

Dr. Mitja Lainščak svoje raziskovalne članke objavlja v najbolj uglednih strokovnih revijah, kjer deluje tudi kot član uredniških odborov in recenzent. Leta 2024 je za svoje znanstveno delo prejel Zoisovo priznanje. Ob tem so pri Odboru za podelitev nagrad in priznanj zapisali, da je: … njegovo znanstveno delo pomembno tako za klinično prakso kot za načrtovanje novih raziskav. Eno od bolj aktualnih področij njegovega raziskovalnega dela so med drugim tudi posledice covida in cepljenja proti covidu na srce.

Več v oddaji Podobe znanja. Z dr. Lainščakom se je v raziskovalni ambulanti Splošne bolnišnice v Murski Soboti srečal Iztok Konc.

Kako »velikanke« globalnega juga preoblikujejo mednarodno razvojno sodelovanje in zakaj je njihov pristop marsikateri državi bližji kot zahodni

Ko so predvsem zahodne države po drugi svetovni vojni začele ustanavljati agencije za humanitarno in razvojno pomoč, namenjeno predvsem državam globalnega juga, pri tem seveda ni šlo le za človekoljubnost. Ti programi - četudi mnogokrat resnično rešujejo življenja - so postali tudi del njihove gospodarske diplomacije in širjenja mehke moči. Če so bogate zahodne države dolgo obvladovale ta del mednarodnega sodelovanja, pa se z razvojem ostalih centrov moči, kot so Kitajska, Indija in Brazilija, spreminjajo tudi načini mednarodnega razvojnega sodelovanja. Vse to pa utegne postati še pomembneje v luči napovedanega ameriškega umika iz tega področja, na katerega nakazuje odločitev predsednika Donalda Trumpa, da ustavi delovanje največje ameriške agencija za humanitarno in razvojno pomoč, USAID. Kako so torej velikanke globalnega juga preoblikovale zahodne modele in kakšno vlogo danes igrajo v revnejših državah v razvoju? O tem bomo v tokratnih Podobah znanja govorili z dr. Jano Arbeiter z ljubljanske Fakultete za družbene vede, ki je velik del svoje raziskovalne poti posvetila prav pristopu držav globalnega juga h gospodarski diplomaciji. Oddajo je pripravila Alja Zore.

Kako vemo, da voda, ki priteče iz pipe, ne vsebuje zdravju škodljivih snovi? Ali pa, da nesreča, pri kateri se razlijejo nevarne kemikalije, ne bo ogrozila našega zdravja ali okolja? Vsaka nesreča - naravna ali ne - pri kateri obstaja sum na prisotnost škodljivih snovi, zahteva hitro odzivanje. V takšnih situacijah nam na pomoč ne priskočijo zgolj gasilci, reševalne službe ali ekipe prve pomoči, temveč tudi znanstveniki in znanstvenice, ki na licu mesta izvedejo meritve. Z nami je profesorica doktorica Tea Zuliani, raziskovalka na Odseku za znanosti o okolju IJS. Poleg njenega osrednjega raziskovalnega področja, ki je vezano na raziskovanje škodljivih snovi v okolju, že dobro leto vodi Mobilni kemijski laboratorij - terensko enoto, ki se ob različnih nesrečah, pri katerih obstaja možnost onesnaženja, odpravi na teren, oceni stopnjo nevarnosti in predlaga možna ukrepanja. Spoznali bomo, kako dobro je za nepredvidljive situacije na terenu opremljen takšen - mobilni - laboratorij. Kako se terensko delo razlikuje od običajnega dne na inštitutu? In kako se znanost spopada z neznanko, kot je nevarna neznana snov. V času, ko v okolje spuščamo vedno več potencialno škodljivih snovi, pa je na mestu tudi vprašanje, ali je nevarne snovi, ko so enkrat v okolje vnesene, te iz njega sploh možno odstraniti oziroma omejiti njihovo razširjanje.

V pogovoru z jezikoslovko in dialektologinjo preverjamo, kaj nam stari lokalni toponimi povedo o materialni in duhovni kulturi porabskih Slovencev

Izmed vseh slovenskih skupnosti, ki so navsezadnje ostale onkraj naših državnih meja, v matici najbrž najslabše poznamo tiste rojake, ki živijo na Madžarskem, v Porabju. Ne le da v deželah na desnem bregu Mure v splošnem slabo poznamo zgodovino tistih s Slovenci poseljenih krajev, ki so stoletja sodili pod krono svetega Štefana, ali da so cestne povezave s Porabjem še danes razmeroma skromne, tudi razumevanje narečja, ki ga govorijo tamkajšnji ljudje, nam povzroča nemalo preglavic.

Precejšnjo razdaljo, ki nas torej loči od porabskih Slovencev, zdaj vsaj malo krajša študija Zemljepisna imena slovenskega Porabja, ki je izšla pri Založbi ZRC. Pri pripravi te knjige so moči združili sodelavci Geografskega inštituta Antona Melika ter Inštituta za slovenski jezik Frana Ramovša. Kaj vse so severno od Goričkega navsezadnje odkrili, smo preverjali v tokratnih Podobah znanja, ko smo pred mikrofonom gostili eno izmed soavtoric Zemljepisnih imen slovenskega Porabja, jezikoslovko, dialektologinjo in raziskovalko na Inštitutu za slovenski jezik Frana Ramovša, dr. Mojco Kumin Horvat.

Foto: dr. Mojca Kumin Horvat (Goran Dekleva)

Ne le stoletja, temveč kar tisočletja fermentirani izdelki bogatijo našo prehrano. Od kvašenega testa, alkoholnih pijač, kot sta vino in pivo, do kisa. Danes te drobnožive organizme, ki spreminjajo okus, aromo in vonj hrane dodobra poznamo - gre namreč za kvasovke. Nekaj tako vsakdanjega, kot je kuhinjski kvas, je predmet kopice raziskav, ki jih izvajajo na ljubljanski Biotehniški fakulteti. Še več, z najnovejšimi biotehnološkimi metodami kvasovk ne le proučujejo, temveč tudi spreminjajo njihove lastnosti.

Kako lastnosti samih kvasovk vplivajo na senzoriko živilskega izdelka? Ali lahko s spremenjenimi kvasovkami proizvedemo recimo brezglutensko pivo? Zakaj je pravzaprav kvasovke možno uporabiti na toliko različnih načinov? V laboratoriju evolucijo kvasovk poustvarja tokratna gostja Podob znanja dr. Neža  Čadež, izredna profesorica na oddelku za živilstvo Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani. Poleg tega nam bo pomagala odgovoriti tudi, kje najti biotehnološko zanimive kvasovke, kako jih je človek pravzaprav udomačil in ali drži, da so kvasovke mojstrice vseh mojstrov.

Dr. Miša Korva na Inštitutu za mikrobiologijo in imunologijo v Ljubljani bdi nad testi za diagnostiko covida in drugih zoonoz, torej bolezni, ki se z živali lahko prenesejo na človeka. Vodi tudi laboratorij tretje stopnje biološke nevarnosti in je oseba, ki jo pokličejo ob sumu, da pisemska pošiljka vsebuje nevarni prah. V preteklosti se je kalila ob izbruhih ebole v centralni Afriki in delovala v ekipi, ki je pred leti potrdila povezavo virusa zika z mikrocefalijo.

Zahteve ameriškega predsednika, da Ukrajina vojaško pomoč Združenih držav odplača v redkih zemljah v višini kar 500 milijard dolarjev, so pozornost najširše javnosti usmerile v surovine, ki jim sicer le redkokdaj posvečamo pozornost.

V tokratnih Podobah znanja zato ponavljamo pogovor izpred dveh let s prof. dr. Spomenko Kobe z Inštituta Jožef Stefan, ki se med drugim intenzivno ukvarja z raziskavami, kako zmanjševati vsebnost teh ekološko problematičnih snovi in kako jih kar najbolj učinkovito reciklirati.