<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/32412" type="text/javascript"></script>

โครงการ พสวท. สร้างนักวิทย์รุ่นใหม่ สร้างงานวิจัยพัฒนาชาติ มารู้จักโครงการ พสวท. ให้มากขึ้นกันเถอะ มาพบกับตัวอย่างผลงานของเหล่านักเรียนทุน พสวท. ข้อมูลทั้งหมดส่งตรงมาจากส่วนประชาสัมพันธ์ สสวท. ผู้เขียน: sineenart ชมแล้ว: 23,433 ครั้ง post ครั้งแรก: Thu 30 August 2007, 8:37 am ปรับปรุงล่าสุด: Fri 31 August 2007, 2:18 pm อยู่ในส่วน: การศึกษาทั่วไป

ช่วง 50 ปีที่ผ่านมา หากหยิบยกปัญหาสิ่งแวดล้อมมาเป็นประเด็นใหญ่ในสังคม คงยังไม่เป็นที่
สนใจของผู้คนเท่าใดนัก เนื่องจากผลกระทบของปัญหายังไม่ค่อยชัดเจนเท่าที่ควร แต่เมื่อวิทยาการสมัยใหม่เข้ามาเป็นตัวขับเคลื่อนโลกมากขึ้น ฤทธิเดชของปัญหาก็ยิ่งปูดโปนและส่งผลกระทบโดยตรงต่อมนุษย์

เด่นชัดเป็นเท่าตัว อาทิ ภาวะโลกร้อนที่แทบทุกประเทศทั่วโลกกำลังเผชิญอยู่
หากพิจารณาถึงสาเหตุของปัญหาแล้วพบว่า ส่วนใหญ่เกิดจากการใช้สารเคมีเพื่อประกอบกิจกรรมของมนุษย์ โดยเฉพาะภาคอุตสาหกรรมและเกษตรกรรมจำนวนมาก จนธรรมชาติไม่สามารถกำจัดได้ทันและกลายเป็นสารตกค้างในแหล่งธรรมชาติต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นอากาศ พื้นที่เพาะปลูก และแหล่งน้ำธรรมชาติ เป็นต้น

จากการสำรวจของสหประชาชาติพบว่าทุกวันนี้แหล่งน้ำธรรมชาติต้องรองรับของเสียประมาณ 2 ล้านตัน จนทำให้ขณะนี้มีน้ำเสียถึง 12,000 ล้านลูกบาศต์เมตรทั่วโลกเทียบเท่าจำนวนแม่น้ำ 10 สายใหญ่มารวมกันทีเดียว ส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศของแหล่งน้ำโดยตรง นอกจากนี้การใช้ปุ๋ยเคมีหรือยาฆ่าแมลงในการเกษตรก็มีส่วนทำให้เกิดสารตกค้างในพื้นดินและแหล่งน้ำบริเวณนั้นถึง 70-90 เปอร์เซนต์ทีเดียว ซึ่งเป็นเหตุให้พื้นที่เพาะปลูกเสียหายในระยะยาว และจำนวนของแมลงหรือสัตว์ในบริเวณนั้นจะลดลงอย่างรวดเร็ว

แม้ปัจจุบันหน่วยงานด้านสิ่งแวดล้อมต่างพยายามรณรงค์ให้คนในสังคมเห็นถึงผลเสียของสารพิษมากขึ้น และหันมาใช้สารสกัดธรรมชาติทดแทน แต่กระบวนการย่อยสลายเคมีที่สะสมอยู่จำนวนตามวิธีธรรมชาตินั้นต้องใช้เวลานานหลายชั่วอายุคน เพราะวงจรครึ่งชีวิตของสารเคมีแต่ละชนิดไม่เหมือนกัน

อีกทั้งวิธีการกำจัดสารพิษจำนวนมากต้องสิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายและวุ่นวาย ดังนั้นหลายประเทศจึงเลือกจะนำเอากากพิษเหล่านี้ไปทิ้งนอกพื้นที่ของตน โดยเฉพาะในประเทศแถบแอฟริกาซึ่งถือว่าเป็นแหล่งรับของเสียมากที่สุดในโลก ยิ่งกลับทำให้ปัญหาทวีความรุนแรงมากขึ้นเป็นเท่าตัว

จากการประชุมระดับนานาชาติหลายต่อหลายครั้ง ได้หยิบยกเอาผลกระทบอันเกิดจากสารพิษ
ตกค้างในสิ่งแวดล้อมมาคบคิดเพื่อหาวิธีแก้ไขร่วมกันหลายต่อหลายครั้ง สำหรับวงการวิทยาศาสตร์เองก็พยายามอย่างเต็มที่ในการคิดค้นวิธีเพื่อกำจัดสารพิษตกค้างเหล่านี้ให้หมดไป ด้วยการเปลี่ยนแปลงสมบัติของสารบางชนิดให้สามารถย่อยสลายตามธรรมชาติได้รวดเร็วขึ้น

สำหรับวงการวิทยาศาสตร์ไทยแล้ว งานวิจัยซึ่งถือว่าสร้างคุณประโยชน์และเป็นที่ยอมรับระดับสากล ในการแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมด้วยวิธีถอดรหัสธรรมชาติ เป็นฝีมือของนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่อย่าง ผศ.ดร. พิมพ์ใจ ใจเย็น นักเรียนทุนโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (พสวท.) ของสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

ปัจจุบันเป็นอาจารย์ประจำภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ซึ่งได้รับรางวัล Loreal-Unesco fellowship for Woman to Science พ.ศ. 2546 ใน ‘โครงการวิจัยเพื่อศึกษากลไกการทำงานของเอ็นไซม์ เพื่อกำจัดสารพิษตกค้างในสิ่งแวดล้อม’ ซึ่งเป็นการศึกษาถึงความรู้พื้นฐานการทำงานของเอนไซม์กลุ่มวิตามินบี 2 ในการเติมออกซิเจนเข้าไปสู่สารเคมีประเภทต่างๆ เพื่อนำไปปรับใช้สำหรับการย่อยสารพิษ และการบ่งบอกถึงชนิดของสารเคมีในธรรมชาติ

ผศ. ดร. พิมพ์ใจเล่าถึงลักษณะของงานวิจัยว่าเป็นการนำเอาเอนไซม์ซึ่งเป็นสารอินทรีย์เร่งปฎิกิริยาในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โดยเอนไซม์แต่ละชนิดจะทำหน้าที่ต่างกันเพื่อควบคุมองค์ประกอบทางเคมีในร่างกาย แต่สำหรับงานวิจัยชิ้นนี้จะเลือกศึกษาเฉพาะ “เอนไซม์ที่ใช้วิตามินบี 2 และออกซิเจน” ในการทำงานหรือที่เรียกว่า ‘ออกซิเจนเนส’ (Oxygenase) ซึ่งมักพบในกระบวนการทำงานของร่างกายของมนุษย์ เช่นกระบวนการย่อยอาหาร ระบบการหายใจ เป็นต้น เพื่อเรียนรู้ถึงและเลียนแบบกระบวนการทำงานของเอนไซม์ในกลุ่มนี้ โดยแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ การใช้เอนไซม์ออกซิเจนเนสเพื่อย่อยสลายสารประกอบประเภท
อโรมาติก และการสืบค้นหาเอนไซม์ซึ่งมีปฎิกิริยาเรืองแสงจากแบคทีเรีย

“ของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมหรือสารตกค้างจากยาฆ่าแมลงจะมีส่วนประกอบของสารอโรมาติกซึ่งเป็นสารมีความเสถียรสูงและละลายน้ำยาก เมื่อสะสมปริมาณมากจะเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ในงานศึกษากลุ่มแรก เรานำเอาสารอะโรมาติกมาเติมสารไฮดรอกซิล กรุ๊ป โดยใช้เอนไซม์กลุ่มวิตามินบี 2เป็นตัวเร่ง กระบวนการทั้งหมดเรียกว่า ‘ปฎิกิริยาฟิเนลไฮดรอกซเรท’ ช่วยเปลี่ยนสมบัติของสารอะโรมาติกให้สามารถละลายน้ำและย่อยจนกลายเป็นสารคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งไม่ก่อพิษต่อสิ่งแวดล้อมในที่สุด”

ผศ. ดร.พิมพ์ใจกล่าว นอกจากนี้ การศึกษาดังกล่าวยังช่วยให้เข้าใจถึงกระบวนการอันซับซ้อนของการถ่ายเทสารของเอนไซม์ 2 ตัวในขณะเติมสารไฮดรอกซิล กรุ๊ป กล่าวคือ เอนไซม์พรีดักส์เทส ตัวหนึ่งทำหน้าที่ผลิตสาร รีดิวด์ เฟร์วินซึ่งเป็นสารไม่เสถียร และเอนไซม์อีกตัวจับเอาออกซิเจนและสารอโรมาติกเข้ามาทำปฎิกิริยาร่วมกัน การค้นพบครั้งนี้ถือว่าเป็นครั้งแรกในประเทศไทยเลยทีเดียว

“เราไม่เพียงศึกษาเพื่อให้ทราบถึงขั้นตอนของปฎิกิริยาอย่างละเอียดเท่านั้น ยังค้นพบวิธีผลิตเอนไซม์จำนวนมากสำหรับใช้ในการทดลองด้วยการใช้ทักษะทางพันธุวิศกรรมหลอกให้สารอัลโครลายผลิตเอนไซม์ตามจำนวนที่ต้องการ ซึ่งองค์ความรู้ใหม่เหล่านี้จะช่วยให้การทดลองในวิจัยเป็นไปราบรื่นขึ้นอีกระดับหนึ่ง” ผศ. ดร. พิมพ์ใจกล่าวเพิ่มเติม

ความสำเร็จในการถอดรหัสธรรมชาติของเอนไซม์ในกลุ่มแรกซึ่งเกิดจากความสนใจและมุ่งมั่นเพื่อสร้างสรรค์สิ่งใหม่ในวงการวิทยาศาสตร์ยังมีส่วนต่อยอดในงานวิจัยเอนไซม์อีกกลุ่มหนึ่งซึ่งกลายเป็นเครื่องมือสำคัญใช้ค้นหาสารเคมีตามธรรมชาติ

งานวิจัยเอนไซม์อีกกลุ่มหนึ่ง คือการนำเอาแบคทีเรียที่มีสมบัติการเรืองแสงมาศึกษาถึงกลไกการทำงานของเอนไซม์โดยสร้างภาวะสมมุติที่มีการกระตุ้นสูง เพื่อเรียนรู้การถ่ายทอดสารโปรตีนระหว่างเอนไซม์ 2 ตัวว่ามีสารประกอบอื่นเข้ามาเกี่ยวข้องหรือไม่ และใช้ความเร็วในการเกิดปฎิกิริยาแต่ละขั้นตอนนานเท่าไหร่

“จากผลการทดลองทำให้ค้นพบสารตัวกลางระหว่างเกิดปฎิกิริยาชื่อ ‘เอนไซม์ลูซิฟาเรส’ ซึ่งเป็นตัวเร่งการเกิดปฎิริยาเรืองแสงในสิ่งมีชีวิต เช่นแสงของหิ่งห้อยหรือสัตว์น้ำใต้ทะเลบางชนิด และสามารถนำสารดังกล่าวไปประยุกต์ใช้เป็นเครื่องมือในการตรวจวัดปฎิกิริยาด้านแสงของสารเคมีในธรรมชาติของอุปกรณ์ตรวจวัดต่อไป” ผศ. ดร. พิมพ์ใจกล่าว

แม้งานวิจัยของผศ. ดร. พิมพ์ใจจะเป็นเพียงการพัฒนาองค์ความรู้พื้นฐานด้านวิทยาศาสตร์ซึ่งต้องอาศัยการต่อยอดในส่วนอื่นเพิ่มเติมเพื่อให้เห็นเป็นรูปธรรมอย่างที่คนส่วนใหญ่คาดหวังจากการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ แต่งานวิจัยเหล่านี้เป็นการเริ่มต้นประดิษฐ์ชิ้นส่วนเล็กๆรอวันมารวมเป็นเครื่องจักรขนาดใหญ่ต่อไป ด้วยเหตุนี้จึงส่งผลให้งานวิจัยทั้ง 2 ส่วนได้รับการการตีพิมพ์ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติ ซึ่งได้รับการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก อาทิ Science Direct, Europe Journal และ Biochemistry Journal เป็นต้น

“เป้าหมายของงานวิจัยมิได้คาดหวังเพียงผลสำเร็จของการศึกษาเท่านั้น แต่ในฐานะอาจารย์ก็ต้องการผลิตบัณฑิตที่มีคุณภาพ ให้สามารถคิดค้นสารอนินทรีย์หรือวิธีทางวิทยาศาสตร์ใหม่เช่นเดียวกันกับนักวิทยาศาสตร์ได้ นั่นจึงถือเป็นความสำเร็จอันแท้จริง” ดร.พิมพ์ใจกล่าว

---

Hot Links

คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการ
เล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์

ขอบคุณผู้สนับสนุน