Podobe Znanja

Na Institutu Jožef Stefan so kot prvi na svetu izdelali modulator za ekstremno ultravijolično in rentgensko svetlobo, ki bi med drugim utegnil poenostaviti tudi proizvodnjo najnaprednejših čipov. Z vidno svetlobo lahko počnemo marsikaj. Relativno preprosto jo je z ustrezno tehnologijo manipulirati in usmerjati in to nam je, konec koncev, prineslo tudi vse bogastvo vizualnih, video vsebin, ki jih danes spremljamo na najrazličnejših zaslonih, in se niti ne sprašujemo, kaj je potrebno za to, da se denimo zaslon našega pametnega telefona tako hitro odziva na spremembe, da si lahko brez težav na njem ogledujemo filme v visoki ločljivosti. Stvari pa se močno zapletejo, ko se premaknemo po spektru k višjim energijam, na območje ekstremne ultravijolične in zlasti rentgenske svetlobe, in do zdaj modulacija rentgenske svetlobe ni bila možna. Skupina znanstvenikov z Odseka za kompleksne snovi na Institutu "Jožef Stefan" je ustvarila prvi svetlobni modulator za ekstremno ultravijolično in rent

Po vročinsko rekordnem letu 2023 se temperaturni rekordi vrstijo tudi letos. Vse bolj pereče postaja vprašanje, koliko se znamo in zmoremo na posledice podnebnih sprememb prilagoditi v praksi. Kajti posledice so že zdaj izrazito negativne in se kažejo na različne načine na različnih področjih. Kaj nepredvidljivo in vse toplejše vreme konkretno pomeni denimo za pridelavo hrane? Kako se posledicam prilagajajo v panogah, kot je turizem? Kako se bo potrebo drugačnim pogojem prilagoditi pri delu na prostem, kjer jo zdaj toplotne obremenitve povsem drugačne kot v preteklosti. To so nekateri raziskovalni vidiki, s katerimi se ukvarja doc. dr. Tjaša Pogačar z Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani.

Virusi in bakterije so skozi dolgo evolucijo razvili celo paleto orodij, s katerimi si pomagajo pri preživetju in razmnoževanju. Izredno fleksibilnost teh orodij podrobneje spoznavamo šele ob pomoči vse bolj sofisticiranih naprav, ki nam omogočajo vpogled v samo strukturo molekul in v to, kako dejansko potekajo procesi, s katerimi si denimo virusi in nekatere bakterije odprejo celično membrano in vstopijo v celico, in kako se na raznolike načine branijo in prilagajajo okolju. Nova spoznanja seveda omogočajo tako boljše razumevanje dogajanja kot tudi odpirajo najrazličnejše možnosti uporabe. Za svoje delo na področju strukturne biologije je izr. prof. dr. Marjetka Podobnik, vodja Odseka za molekularno biologijo in nanobiotehnologijo na Kemijskem inštitutu prejela Zoisovo priznanje.

Evolucija ni brez razloga določila, da naj bi prespali skoraj tretjino življenja. Razsvetljeno okolje, sodobni način življenja, v katerem vsak dan znova zmanjka časa za vse, kar bi želeli storiti ali početi, vse prepogost stres, in zasloni na vsakem koraku; vsi ti dejavniki nedvomno zelo slabo vplivajo na kvaliteto našega spanja. Poleg tega spancu na roke ne gre niti že globoko usidrano razmišljanje, da je nekako škoda nameniti spanju tako zajeten kos dragocenega časa. A nevrologi vse bolj spoznavajo, da ne spimo brez razloga tako dolgo. Med spanjem se namreč v naših možganih dogaja marsikaj. »Spanje je pomembno za rast, za delitev celic, za konsolidacijo spomina, pomembno je za dobro staranje,« našteva nočne procese, ki predstavljajo temelj dobrega imunskega odziva in prožnega uma nevrologinja in nevrofiziologinja prof. dr. Leja Dolenc Grošelj, vodja Centra za motnje spanja na Inštitutu za klinično nevrofiziologijo Nevrološke klinike Univerzitetnega kliničnega centra v Ljubljani. Gre za ponovitev pogovora,

»Rad dam analogijo z uglaševanjem instrumentov. Uglasiti kitaro mogoče ni tako hudo, kljub temu da se takoj sliši, če je razglašena. Uglasiti klavir je pa kar komplicirana stvar. Tega ne dela vsak sam,« o delu na presevnem elektronskem mikroskopu pravi prof. dr. Goran Dražić, ki je za svoje vrhunske dosežke na področju presevne elektronske mikroskopije materialov leta 2021 prejel Zoisovo nagrado. »To je metoda, ki je na preseku znanosti, umetnosti in obrti.« Je tudi metoda, ki je nujno potrebna, če želimo razviti vse nove materiale, ki naj bi odigrali ključno vlogo pri razvoju zelenih tehnologij. V ta namen pa je nujno razumeti dogajanje na nivoju atomov. »Fantastični so ti vzorci, ki jih narava zna narediti. Ampak te slike, te informacije moramo mi nekako kvantificirati. Znanost je vendarle stvar številk, ne pa mnenja ali občutka ali lepih slik.«

Najmočnejša poznana sončna nevihta bi danes povzročila na stotine milijard škode, ohromila bi navigacijske satelite in prizemljila letalski promet. Vesoljsko vreme nikakor ni nedolžen pojav. Čeprav je Zemlja pred neposrednim divjanjem sončnih neviht kar dobro zaščitena z elektromagnetnim poljem, so sateliti, pa tudi določena infrastruktura na Zemlji, precej ranljivi. Geomagnetna nevihta, ki bi bila po moči primerljiva s tako imenovanim Carringtonovim dogodkom iz leta 1859, bi bila danes katastrofalna. Takrat so prvič pokazali na nedvoumno povezavo med tako imenovanim sončnim bliščem, izbruhom elektromagnetnega valovanja na Soncu, in nenavadnimi pojavi na Zemlji, ko se je nočno nebo močno zasvetilo in je bilo severni sij videti tudi na ekvatorju. Vesoljsko vreme preučuje dr. Primož Kajdič z Oddelka za vesoljske znanosti Geofizikalnega inštituta Mehiške nacionalne avtonomne univerze, ki ga je gostila Nina Slaček leta 2022. Vabljeni k ponovnemu poslušanju pogovora! Vir foto: MMC/EPA

Kaj so razlogi, da se nekomu življenjska situacija zdi tako slaba in nerešljiva, da se mu zazdi samomor edina rešitev? Kateri so signali, ki nam lahko nakažejo, da nekdo razmišlja o tem, da bi končal svoje življenje? Za nazaj se morda znamenja, ki so kazala na hudo stisko, zdijo kot na dlani, a dejansko jih v praksi velikokrat spregledamo ali pa preprosto ne vemo, kako bi odreagirali, kaj bi rekli oziroma storili. A samomor ni le zelo drastičen in dokončen konec nekega življenja, ampak povzroči tudi hud pretres obsežnemu krogu ljudi. In lahko celo spodbudi nove samomore. »Učinek posnemanja je večji, kadar deterministično govorimo o samomorilnem vedenju in svojih stiskah, kot da je to edini način,« izpostavlja psihologinja izr. prof. dr. Vita Poštuvan z Univerze na Primorskem, ki je za svoje delo na področju suicidologije konec leta 2021 prejela Zoisovo priznanje. Oddajo Podobe znanja z dr. Vito Poštuvan smo prvič predvajali v januarju 2022, zdaj pa znova vabimo k poslušanju!

Bronasta in železna doba sta brez dvoma čas številnih sprememb. »V bronasti dobi je Evropa prvič zelo povezana,« pravi arheolog izr. prof. dr. Matija Črešnar. Zakaj? Za bron potrebujete baker in kositer. »Bakrene rude je na evropskem kontinentu razmeroma veliko, kositra je pa razmeroma malo. Če so ljudje želeli izdelovati uporabne in tudi modne predmete iz brona, so morali biti prepleteni, premreženi. Morali so imeti stik s trgovino, ki jim je prinašala osnovne surovine.« Toda kljub stikom na precej dolge razdalje, pa denimo oblačila ljudi iz pozne bakrene dobe kažejo ne kažejo na kake zaznavne družbene razlike. To pa se v starejši kameni dobi močno spremeni. »V starejši železni dobi vidimo ogromne spremembe med tistimi, ki so pokopani malodane brez pridatkov ali povsem brez in drugimi, ki so pokopani s številnimi: včasih tudi več desetimi keramičnimi posodami, s konji, konjsko vprego in orožjem. To orožje lahko prihaja recimo iz zahodne Evrope, denimo dolgi železni meči, in tako naprej. Se pravi, je to čas,

Ob trenutnih podnebnih zavezah se Sloveniji do konca stoletja obeta dvig 5 ⁰C glede na predindustrijsko dobo. To ustreza razliki med ledeno in toplo dobo oziroma 800 metrom razlike v nadmorski višini, izpostavlja meteorolog dr. Žiga Zaplotnik s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. V Podobah znanja je pojasnil temeljne mehanizme, zaradi katerih imajo določeni plini toplogredni učinek; zakaj imajo spremembe v intenziteti gibanja zračnih mas v ekvatorialnem pasu (t. i. Hadleyeva cirkulacija) neposreden vpliv na vreme pri nas ter pojasnil povezavo med toplejšim ozračjem in ekstremnimi vremenskimi dogodki, zlasti ekstremnimi nalivi. Gre za ponovitev oddaje, ki je nastala v decembru 2021.

V običajnem svetu ima vsaka stvar svojo temperaturo; od ekstremov kakih eksplozij supernov pri približno 100 milijardah Kelvinov tja do 0 Kelvinov pri - 273,15 stopinj Celzija na drugem koncu lestvice. Izkušnje - in podatki - nam tudi kažejo, da se temperatura različnih snovi sčasoma izenači, vroč čaj se pozimi zunaj čisto prehitro shladi, tako kot se poleti osvežilna pijača naglo segreje in se led v njej, ki ta proces nekoliko upočasnjuje, prej ali slej stopi. Za razliko od običajnega sveta v kvantnem svetu vladajo zelo drugačna pravila. Kvantni delec je lahko na več koncih hkrati; prepleteni delci vedno vejo, v kakšnem spinskem stanju je njihov prepleteni dvojček, čeprav so vmes velike razdalje, pa načeloma nič ne potuje hitreje od svetlobe. Ampak, ali je tudi možno, da neka kvantna snov sploh ne bi imela temperature? In če je temu tako, kaj je za to potrebno oziroma v kakšnih pogojih se to lahko zgodi? To so vprašanja, s katerimi se ukvarja izr. prof. dr. Lev Vidmar s Fakultete za matematiko in fiziko Univ

Preden neka zdravilna učinkovina postane zdravilo v prikladni obliki, z zagotovljeno kvaliteto in obstojnostjo, je za njo dolg in drag razvoj. To velja tudi za t. i. generična zdravila, saj morajo v tem primeru farmacevti poiskati povsem svojo pot do ciljne učinkovine. To je prof. dr. Zdenku Časarju, vodji razvoja v zgodnji fazi v podjetju Lek in predavatelju na Fakulteti za farmacijo Univerze v Ljubljani uspelo tako pri razvoju najenostavnejše in najkrajše sinteze zdravilnih učinkovin za zdravljenja raka kot pri razvoju dveh novih zdravil, med katerima je eno namenjeno zdravljenju diabetesa, drugo pa anemiji. Za svoje delo je letos prejel Puhovo nagrado za vrhunske dosežke na področju industrijske farmacije.

Letošnji Puhov nagrajenec za življenjsko delo, strojnik prof. dr. Jože Vižintin pravi, da v današnjih časih nikoli ne bi uspel priti na fakulteto. Izbirna merila so preozko zastavljena in marsikateri za stroko dragoceni talent ostane pred vrati. S tem pa se izgubi veliko potenciala, ki je nujen tako za razvoj vede, še zlasti pa za uspešen prenos inovacij v gospodarstvo. Akademska kariera prof. Vižintina se je tako začela nekoliko pozneje, kot je morda običajno, a že takoj s velikimi uspehi. Kot prvi na svetu je izmeril temperaturo, ki nastane v t. i. freting kontaktu in dokazal spremembo strukture, zaradi katere material izgubi trdnost in nosilnost. To je še zlasti pomembno pri ključnih elementih, kot so denimo ležaji v letalskih motorjih. A še marsikje je potrebno pravočasno zaznati, da se utegne nek stroj pokvariti. V ta namen je Jože Vižintin med drugim razvil računalniško diagnostike za napovedovanje življenjske dobe materialov in določanje obrabe strojev, na področju strojništva pa je še zlasti pomembna

Patogene bakterije predstavljajo danes vse večjo nevarnost. Na antibiotike se prilagajajo hitreje, kot zmoremo razvijati nove. Smo kar v črni dobi odkrivanja antibiotikov, pravi prejemnica Zoisovega priznanja prof. dr. Lucija Peterlin Mašič s Fakultete za farmacijo Univerze v Ljubljani. Kljub temu se vztrajno išče nove spojine, ki bi bile kos zahtevni nalogi. Lucija Peterlin Mašič je odkrila nove učinkovine, ki veliko obetajo, predvsem ker že s svojo zasnovo onemogočajo razvoj odpornosti pred bakterijami. Toda pot od obetavne učinkovine do zdravila je dolga. Prav tako dolga pa utegne biti pot, preden nas v okolju ne bodo več obkrožali bisfenoli, znani hormonski motilci. Nadomestki najbolj znanega med njimi, bisenola A, niso nič varnejši za naše zdravje, kažejo raziskave, resnična težava pa je kombinacija vseh škodljivih kemikalij, ki smo jim izpostavljeni.

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, ki je za svoje delo prejel Zoisovo priznanje.

Kdaj in kako so začele nastajati prve zvezde in galaksije v oddaljenem in v temo zavitem otroštvu našega vesolja, je eno izmed najbolj vznemirljivih vprašanj sodobne kozmologije. A iskanje odgovorov nanj je vse prej kot preprosto. Govorimo namreč o času, ki je tako oddaljen in odmaknjen, da je iskanje informacij o tem, kaj se je dogajalo pred 13 milijardami let in več, izredno zahtevno in dobesedno na sami meji možnega. Med ključnimi orodji za reševanje tovrstnih ugank je zdaj brez dvoma vesoljski teleskop Jamesa Webba, katerega kamere lahko v bližnji infrardeči svetlobi vidijo globje v čas, kot smo zmogli kadarkoli prej. Z njegovo pomočjo raziskuje letošnja prejemnica priznanja Ambasadorska znanosti Republike Slovenije prof. dr. Maruša Bradač s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Foto: Igor Napast

Živalske strupe srečamo pri najrazličnejših skupinah živali, od strupenih kač, žuželk, pajkov in meduz do rib, hobotnic in celo kakšen sesalec se najde, ki se lahko pohvali s tovrstnim nevarnim orožjem. Poznanih je prek 173 000 strupenih živalskih vrst in posledično seveda ni presenetljivo, da so živalski strupi med seboj zelo različni in učinkujejo na različne načine. A kar je lahko v neki situaciji smrtno nevarno, je lahko v drugi nadvse koristno. Specifične lastnosti snovi, ki tvorijo živalske toksine namreč lahko uporabimo tudi za diagnostiko ali celo zdravljenje cele palete bolezni, tudi tako različnih, kot sta denimo Alzheimerjeva bolezen in venska trombebolija, torej nastajanje krvnih strdkov v venah. Na kakšne načine so lahko strupi koristni, je v središču današnjega pogovora. Za svoje delo na tem področju je prof. dr. Igor Križaj, vodja Odseka za molekularne in biomedicinske znanosti na Institutu "Jožef Stefan letos prejel Zoisovo nagrado za vrhunske dosežke.

Ustvarjanje dodane vrednosti v proizvodnji je danes je vse prej kot preprosto. Ohranjanje ali pridobivanje konkurenčne prednosti in kar najvišje kvalitete izdelkov ob sočasni optimalni izrabi virov, energije, časa in seveda finančnih sredstev zahteva vrhunski slalom med različnimi, vedno spremenljivimi dejavniki in torej pametno načrtovanje tako samih proizvodnih procesov kot širše logistike. In vsega tega se vse manj da opraviti na roke. Avtomatizacija seveda ni nobena novost v industriji, je pa ta v zadnjem desetletju nedvomno prešla na novo raven, ki se jo pogosto označuje z izrazom industrija 4.0, v kateri imajo vse bolj ključno vlogo inteligentni sistemi ter uporaba in pametno povezovanje velikih količin podatkov. Še zlasti pa je dobrodošlo, če so se inteligentni sistemi vsaj v določeni meri zmožni avtonomno prilagajati različnim spremembam, ki so v realnem svetu pač stalnica. Inteligentnim samorazvijajočim se sistemom se posveča vodja Laboratorija za avtomatiko in kibernetiko na Fakulteti za elektrotehn

V pogovoru s slovenistom in jezikoslovcem preverjamo, kaj je to »epatka«, kako klasificirati medmete in zakaj bi bilo bolje, ko bi občinski uradniki v Komendi poznali etimologijo, ki se skriva za imenom potoka PšataSte vedeli, da je beseda »ptica« nekoč najverjetneje pomenila majhno žival, mladiča ali otroka? Ali da je beseda »lipa« pomensko pravzaprav povezana z maščobo, saj etimološko izhaja iz istega indoevropskega korena, iz katerega je v slovenščino po več ovinkih prišla tujka »lipid«? – Vse to so uvidi, ki nam jih ponuja monumentalni, neskončno fascinantni Slovenski etimološki slovar, ki ga je že pred leti pripravil jezikoslovec in slovenist, eden letošnjih prejemnikov Zoisove nagrade za vrhunske znanstvene dosežke, akad. prof. dr. Marko Snoj. Prav po zaslugi tega slovarja akademika Snoja – sicer raziskovalca na Inštitutu za slovenski jezik Frana Ramovša ter predavatelja na ljubljanski Filozofski faku

Tako sodobna znanost kot tehnologija v pomembni meri temeljita na matematiki, na spoznanjih, razvoju in implementaciji različnih matematičnih rešitev, metod, modelov. Brez razvoja v matematiki bi bil današnji svet povsem drugačen. Letošnji Zoisov nagrajenec za življenjsko delo prof. dr. Joso Vukman z Univerze v Mariboru je pomembno vplival na razvoj matematike v Sloveniji, predvsem na področjih funkcionalne analize, teorije kolobarjev in funkcijskih enačb. Še zlasti pomemben je njegov prispevek pri razvoju teorije funkcijskih identitet, ki je ena najpomembnejših teorij zadnjih trideset let v teoriji kolobarjev. Čeprav gre tu predvsem za teoretično delo, pa Vukman poudarja, da meja med teoretično in uporabno matematiko nikoli ni ostra, saj je bila prav vsa uporabna matematika nekoč teorija. Misel pač mora biti pred prakso.

Od fizike visokih energij do znanosti na visokih obratih bi morda lahko strnili obe ključni strani delovanja današnjega gosta Podob znanja, letošnjega Zoisovega nagrajenca za življenjsko delo prof. dr. Danila Zavrtanika. Njegovo znanstveno delo je nedvomno povezano s fiziko visokih energij, naprej, že na samem začetku raziskovalne kariere, pri raziskavah osnovnih delcev v Evropski organizaciji za jedrske raziskave Cern, in nato, v tem stoletju, z astrofizikalnimi raziskavami visokoenergijskih kozmičnih delcev pri kolaboraciji Pierre Auger v Argentini in Polju teleskopov Čerenkova. Slovenski javni prostor pa je zaznamoval predvsem kot gonilna sila za nastankom, razvojem in uveljavljanjem Univerze v Novi Gorici, na katere čelu je bil od njenih začetkov pa prav do nedavno. Foto: CasarsaTinta foto studio