Latvijas zinātnieki nevar lepoties ar ģenētiski modificētiem bērniem, mašīnmācīšanās programmām, kas pārspēj cilvēka prasmes; viņi pēta kodolsintēzi un sliekas, attīsta kvantu fiziku un dodas ekspedīcijā uz Antarktiku

Pētījumi

Šogad Latvijas zinātnē bijuši vairāki nozīmīgi notikumi – likti pamati fundamentāliem pētījumiem kodolsintēzē, pētnieki iesaistījušies dažādos nozīmīgos, starptautiskos projektos un konsorcijos, pieteikuši sevi gan ar zinātniskām publikācijām, gan pavadījuši vairāk nekā divus mēnešus Antarktikā, vācot vērtīgus nogulumu, augsnes un ledus paraugus, kā arī iegūstot datus par Argentīnas arhipelāga salu ledus kupolu biezumu, struktūru, ledus virsmas un zemledāja reljefu.

Bruģē ceļu kvantu tehnoloģijām

Par aizvien lielāku spēlētāju uz pasaules zinātnes skatuves kļūst Ķīna, un nav tālu tas laiks, kad gada lielākais atklājums vairs nenāks no ASV vai Eiropas, bet no Ķīnas, ir pārliecināts Latvijas Universitātes (LU) Datorikas fakultātes Datorzinātnes matemātisko pamatu katedras profesors Andris Ambainis. Par nozīmīgākajiem notikumiem pasaules zinātnes telpā, kas notikuši šogad, viņš piemin pirmā ģenētiski modificētā bērna piedzimšanu Ķīnā, kura gēni modificēti tā, lai samazinātu iespēju saslimt ar AIDS. «Atklājums parāda spēju precīzi rediģēt gēnus, kas ir pielietojama ļoti plašam organismu lokam, no augiem līdz cilvēkam, un rada sarežģītus ētiska rakstura jautājumus,» secina A. Ambainis.

Tāpat viņa atzinību šogad izpelnījušās Microsoft un Alibaba mašīnmācīšanās programmas, kuras teksta saprašanas testā pārspējušas cilvēku. «Tas parāda, ka tuvojamies brīdim, kad dators varēs labi atbildēt uz vidēji sarežģītiem jautājumiem cilvēku valodā,» teic pētnieks. Viņš ir gandarīts, ka šogad ir radītas jaunas definīcijas fundamentālajām mērvienībām, piemēram, kilogramam un ampēram, kas balstās tikai uz fizikas konstantēm. «Līdz ar to atrisināta problēma, ka, piemēram, daži no kilograma etaloniem kļūst nedaudz vieglāki par citiem, un tiek nodrošināti noteikti rezultāti mērījumiem ar augstu precizitāti,» skaidro LU profesors.

Savukārt par būtiskākajiem notikumiem Latvijas zinātnē A. Ambainis uzskata zāļu kandidātvielu izveidi Latvijas Organiskās sintēzes institūtā (OSI) un pētījumus dažādās IKT nozares jomās – no mākslīgā intelekta līdz kvantu tehnoloģijām, kur vienlaikus attīstās gan akadēmiskā zinātne, gan uzņēmumi, kas rada oriģinālas tehnoloģijas. «Kvantu tehnoloģiju jomā šogad virzījāmies uz iespējamiem lietojumiem pirmajiem kvantu datoriem, izstrādājot skaitļošanas metodes meklēšanas un plānošanas uzdevumiem,» informē pētnieks.

Pēta kodolsintēzi

Viens no šī gada nozīmīgiem notikumiem zinātnē ir Latvijas zinātnieku iekļaušanās Eiropas kodolsintēzes izpētes programmā EUROfusion – apstiprināts Latvijas Universitātes (LU) Cietvielu fizikas institūta vadošā pētnieka Anatolija Popova projekts, kas veltīts kodolsintēzes reaktora materiālu defektu evolūcijas un struktūru nesakārtotības eksperimentālai un teorētiskai analīzei. «Ar šo mēs Latviju ierindojam starp nākotnes enerģijas lielvalstīm,» ir pārliecināta Ieva Siliņa, Latvijas Jauno zinātnieku apvienības valdes priekšsēdētāja. Projekta misija ir nodrošināt kodolsintēzes reaktoru ieviešanu izmantošanā. Lai to paveiktu, konsorcijs finansē savu 30 partneru pētījumus kā daļu no kopējās Apvārsnis 2020 programmas Euratom. EUROfusion budžetu veido 440 milj. eiro no Euratom programmas un 410 milj. eiro no dalībvalstīm. Latvija ir kļuvusi par dalībvalsti šajā programmā, pateicoties savām apjomīgajām zināšanām materiālzinātnēs, atzīst programmas EUROfusion izpilddirektors Tonijs Donē (Tony Donné). «Nav iespējams iegūt visas kodolsintēzes elektrostacijas radīšanai nepieciešamās zināšanas vienā laboratorijā. Tādēļ radīta Eiropas kodolsintēzes pētniecības programma. Katras valsts ieguldījums ir nozīmīgs neatkarīgi no tā, vai laboratorija ir liela vai maza,» teic T. Donē. Šobrīd vēl nav zināms, kāds būs labākais materiāls kodolsintēzes reaktoram, bet Latvijas pētnieki ir ļoti pieredzējuši un zinoši jaunizstrādāto metālu testēšanai. Latvijas Termiskās kodolsintēzes laboratorijas vadītājs, LU Cietvielu fizikas institūta direktora vietnieks zinātniskajā darbā Andris Šternbergs atzīst, ka Latvijas zinātnieki var lepoties ar savu ieguldījumu Eiropas Savienības kopprojektā, kurš vērsts uz termiskās kodolsintēzes reaktora izstrādi. «Latvija no 2021. gada iegūs pastāvīgu vietu projekta realizācijā. Kopumā šajā jomā esam piesaistījuši jau deviņus miljonus eiro, piedaloties vairāk nekā 50 projektos. Tie galvenokārt ir vērsti uz diagnostisko un konstruktīvo materiālu izstrādi, kodolsintēzes degvielas triptija izstrādi un diagnostiku, kā arī šķidrā metāla pielietojumu reaktora dzesēšanas iekārtās. Latvija ir ar atrāvienu līderis trīs Baltijas valstu starpā, un mūsu darba pamatprincips ir gan zinātnisko ideju attīstība, gan jaunās zinātnieku paaudzes iesaiste, kas nodrošinās darba ilgtspēju un turpināšanu,» saka A. Šternbergs. Latvijas Termiskās kodolsintēzes laboratorijā strādā trīs LU institūti – Cietvielu fizikas institūts, Ķīmiskās fizikas institūts un Fizikas institūts.

Iesasaistās starptautiskā konsorcijā

Latvijas Organiskās sintēzes institūts (OSI) šogad ir sācis dalību EU-Openscreen konsorcijā, kur Latvija ir viena no dibinātājvalstīm, bet OSI – viena no četrām medicīnas ķīmijas partnerinstitūcijām Eiropā. «Mūsdienās zinātnes attīstība nav iedomājama bez globālas kooperācijas kā individuālu zinātnieku, tā pētniecības organizāciju starpā,» atzīst OSI direktors Osvalds Pugovičs. ES šāda pētniecības institūciju sadarbība notiek Eiropas pētniecības infrastruktūru stratēģiskā foruma (European Strategy Forum on Research Infrastructures, ESFRI) ietvaros. ESFRI Ceļa karte, ko ES sāka veidot jau 2006. gadā, sākotnēji aptvēra tikai 35 projektus, bet 2018. gadā uz tās bija jau 55 objekti. Konsorcija darbības virsmērķis ir radīt visaptverošu ķīmiskās bioloģijas instrumentu (ķīmisko savienojumu) datubāzi, kas būs publiski pieejama visas pasaules zinātniskajai sabiedrībai un izmantojama gan akadēmisku pētījumu veikšanai, gan sadarbībai ar globālo farmācijas industriju. OSI zinātniskie uzdevumi saistās ar savienojumu ķīmiskās struktūras optimizāciju, lai uzlabotu to bioloģisko aktivitāti. Kopā ar konsorcija partneriem OSI ir iesaistīts vēl vienā programmas Apvārsnis 2020 projektā, kas sāks darbību 2019. gadā. OSI tajā atbild par uz fragmentu skrīningu balstītu jaunu ķīmiskās bioloģijas rīku atklāšanu un iesaistīsies projekta aktivitātēs, izmantojot medicīnas ķīmijas, kodolmagnētiskās rezonanses spektrometrijas un datormodelēšanas pieredzi un pētniecības infrastruktūru.

Nanotehnoloģijas, sliekas

2018. gadā Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes jaunais zinātnieks Andris Šutka veicis nozīmīgu pētījumu par triboelektriskiem (nano) ģeneratoriem – jauna veida ierīcēm, kas ļauj apkārtējā vidē esošo mehānisko (vēja, skaņas, svārstību) enerģiju pārvērst elektriskajā. Sagaidāms, ka nākotnē šīm ierīcēm būs plašs pielietojums portatīvo elektrisko ierīču uzlādē, kas ļautu rast alternatīvu baterijām dažāda veida sensoru un detektoru darbināšanai. Par pētījumu A. Šutka saņēma RTU Ekselences grantu. Šo darbu zinātnieku komandai izdevās publicēt žurnālā Energy and Environmental Science.

Arī RSU pētnieki 2018. gadā ir strādājuši ar vairākām sabiedrības veselībai un pacientiem nozīmīgām tēmām. Īpaši jāuzsver infektoloģijas joma, kur Dr. Daces Zavadskas komanda vērienīga Eiropas mēroga personalizētās medicīnas projektā (PERFORM) izstrādāja infekciju izraisīto slimību bērniem diagnostikas metodes. Projektā RSU darbojās kopā ar vairākām ārvalstu augstskolām – Liverpūles Universitāti, Oksfordas Universitāti, Grācas Medicīnas universitāti, Bernes Universitāti u.c.

Savukārt Latvijas Lauksaimniecības universitātes pētniece Ilga Gedrovica izvērtēja Latvijā audzētas sliekas kā potenciālo izejvielu jaunu olbaltumvielu saturošu pārtikas produktu ieguvei. Tiks noskaidrotas piemērotākās slieku sugas, izvērtēta slieku audzēšanas apstākļu ietekme uz slieku kvalitatīvajiem rādītājiem, kas ir nozīmīgi pārtikas ražošanas procesā. Nozīmīga pētījuma daļa ir saistīta ar tehnoloģijām, kas nepieciešamas slieku pārstrādes procesā.