KTU biotechnologų revoliucija: jei jiems pavyks, galite likti be darbo

„Daugeliu atveju galima gana gerai sutvarkyti sistemas, kad reikėtų kuo mažiau žmogaus darbo, kad žmogus galėtų dirbti kūrybinį darbą. [...] Iš tikrųjų pažanga vyksta labai sparčiai. Žmonės ne visada patenkinti, kad gali būti išstumiami iš darbo vietos, bet manau, kad tuo reikia džiaugtis. Reikės mažiau dirbti. Vėliau tas darbas tampa kūrybiškesnis“, – sako biotechnologas R. Simutis.

Jis kartu su kolegomis Vytautu Galvanausku ir Donatu Levišausku pelnė 2014 m. mokslo premiją už darbų ciklą „Pažangūs biotechnologinių procesų modeliavimo, optimizavimo ir valdymo metodai. Kūrimas ir taikymai“.

Bioreaktoriuose – tik dalis darbo

Su bioreaktoriais dirbantys mokslininkai ieško būdų, kaip nuobodų ir mechanišką žmonių darbą pakeisti sistemų darbu. Tokiu būdu, ir bioreaktoriuose vykdomi procesai būtų atliekami efektyviau.

R. Simučio teigimu, bioreaktoriumi galima laikyti tiesiog paprastą talpą, kurioje yra maitinimo medžiagų, pavyzdžiui, angliavandenių ar baltymų, ir mikroorganizmų. „Tokia talpa jau bus bioreaktorius, su kuo mes ir dirbame. Dirbame su tokiais bioreaktoriais, kurie skirti palyginti aukštos kokybės produktams pagimti. Pavyzdžiui, įvairiems farmaciniams preparatams arba hormonams, antibiotikams“, – nurodo ekspertas.

Pasak jo, šis įrenginys turi įvairių jutiklių, kuriais galima pamatuoti temperatūrą, rūgštingumą, anglies dvideginį ir kitus bioreaktoriuje vykstančių procesų ypatumus. Tam, kad šiuos parametrus būtų galima reguliuoti, reikalingos valdymo sistemos.

„Jeigu dirbame su bioreaktorių valdymo sistemomis, automatiškai suprantame, kad mums reikės įdėti daug darbo, kol sukursime geras valdymo sistemas. Kaip visada mėgstu sakyti, bioreaktoriuose yra tik dalis to darbo, kurį mums reikia padaryti. Be bioreaktoriaus, reikia turėti kompiuterį ar valdymo sistemą, kuri leis racionaliai suvaldyti šiuos procesus“, – tvirtina R. Simutis.

Profesorius pabrėžia – norint sukurti geras valdymo sistemas, labai svarbu, kad mokslininkai būtų viską išbandę su modeliu, nes eksperimentai, atliekami su tikru bioreaktoriumi, gali brangiai kainuoti. Vis dėlto LRT Radijo pašnekovas pastebi, kad kur kas dažniau apie automatines valdymo sistemas žmonės sužino tik tuomet, kai jos nesuveikia.

„Bandome daugiau naudoti matematinio modeliavimo metodus, procesus, kuriuose valdysime [situaciją – LRT.lt]. Bandome palyginti su kitais nesudėtingais modeliais. Tokiu atveju tuos modelius galime naudoti optimizavimo algoritmuose. Procesams parenkame optimalius režimus“, –aiškina R. Simutis.

Visa tai atlikę, mokslininkai bando sukurti metodus, kurie leistų tuos režimus sekti. Tuomet, anot eksperto, pereinama prie valdymo sistemų ir sprendžiama, kaip išsirinkti racionaliausius režimus. Tik tada, R. Simučio tvirtinimu, stebimas bioreaktorius, siekiant išsiaiškinti, ar procesai jame vyksta taip, kaip buvo suplanuota.

„Jeigu vyksta ne taip, reikia išsiaiškinti, kokios klaidos įvyko, kaip jas koreguoti. Modeliai mums padeda labai daug, nes galime išvengti daugybės nereikalingų eksperimentų ir eksperimentus planuoti bioreaktoriuje taip, kad jie būtų informatyvūs“, – teigia mokslininkas.

Sistema gali nulemti viso proceso sėkmę

Darbų ciklą „Pažangūs biotechnologinių procesų modeliavimo, optimizavimo ir valdymo metodai. Kūrimas ir taikymai“ KTU mokslininkai pradėjo prieš daugiau kaip 15 metų. Anot R. Simučio, tuo metu biotechnologijos Lietuvoje buvo gana aktualios. Šalyje veikė įmonės, gaminančios fermentus, o šios srities mokslininkų pasiekimai buvo ir vis dar yra gerai vertinami tarptautiniu mastu. Vienintelis dalykas, kuris keitėsi, – patys procesai.

R. Simutis prisimena, kad pradžioje teko dirbti ir su kepimo mielėmis, siekiant išgauti kuo efektyviau veikiančias mieles. Vėliau KTU mokslininkai pradėjo bendradarbiauti su žinomomis farmacijos kompanijomis: „TSM“, „Roche Diagnostics“ ir kt.

„Procesai vystosi. Šiuo metu atsiranda kamieninių ląstelių procesai, kuriuose irgi bandome kažką projektuoti, modeliuoti. Dirbame su alaus gamybos procesais. Ten tikslumas nėra toks preciziškai svarbus“, – vardija R. Simutis.

Jo teigimu, nesudėtinguose procesuose valdymo sistema nėra labai svarbi, tačiau sudėtinguose ji gali nulemti viso proceso vyksmą ir sėkmę. Todėl po bendradarbiavimo su įvairiomis bendrovėmis KTU mokslininkams kilo idėja sudaryti tokią metodologiją, kuri nurodytų, kaip derėtų elgtis su sudėtingais procesais, kad būtų padidinta sėkmės tikimybė.

Profesorius įvardija kitą labai svarbų tikslą, kurio siekia biotechnologijų valdymo sistemų kūrėjai visame pasaulyje. „Daugeliu atveju galima gana gerai sutvarkyti sistemas, kad reikėtų kuo mažiau žmogaus darbo, kad žmogus galėtų dirbti kūrybinį darbą. [...] Iš tikrųjų pažanga vyksta labai sparčiai. Žmonės ne visada patenkinti, kad gali būti išstumiami iš darbo vietos, bet manau, kad tuo reikia džiaugtis. Reikės mažiau dirbti. Vėliau tas darbas tampa kūrybiškesnis“, – mano R. Simutis.

Sistemos pakeis žmones ir padidins galimybes

Profesorius neslepia, kad valdymo sistemų įtvirtinimas turi ir neigiamų aspektų, kurie, anot jo, yra gana dideli. Kaip vieną iš jų specialistas įvardija ir darbo vietų netekimą, tačiau pastebi, kad bet kuris žmogus turi nuolat keistis.

„Žmogus turi po truputį keistis ir, kaip sako, gudrumo ar intelekto prasme kilti į viršų. Žmonėms nėra labai lengva tai daryti. Žinoma, neigiamas nusiteikimas kartais būna, bet, mano manymu, tos sistemos anksčiau arba vėliau ateis. Mes nelabai galime turėti ką nors prieš“, – įsitikinęs R. Simutis.

Mokslininkas pripažįsta, kad šiuo atveju sistemų kūrimas netgi palaikomas, nes jos leistų geriau tvarkyti ir panaudoti resursus. Mokslininkai sutaupytų, atlikdami eksperimentus, galėtų vykdyti racionalesnius procesus, padidinti produktyvumą, gauti geresnius rezultatus.

„Svarbus momentas – jos nėra pigios, – atkreipia dėmesį R. Simutis. – Bent šiuo metu jos gana brangios. Kartais žmonių darbas paprastesnis, pigesnis negu sistemų įdiegimas. Žinoma, po tam tikro laiko visi tie dalykai pinga.“

Profesorius prasitaria, kad KTU mokslininkai pradėjo bendradarbiauti su Osakos universiteto bioprocesų sistemų laboratorija, kurioje dirba ir garsus profesorius Masahiro Kino-oka. Jis, anot R, Simučio, – profesoriaus Shinya Yamanaka kolega. Pastarasis mokslininkas 2012 m. gavo Nobelio premiją už įprastų ląstelių pavertimą kamieninėmis.

„Po to M. Kino-oka sutelkė didelį konsorciumą Japonijoje, kur jie bando tuos procesus pritaikyti medicinoje. [...] Mes [KTU mokslininkai – LRT.lt] ten bandome spręsti mažą uždavinį – kaip padidinti jau paruoštų kamieninių ląstelių skaičių“, – nurodo R. Simutis. Be to, mokslininkai stengsis toliau realizuoti savo sukurtus metodus.

Vaida Ražaitytė, LRT radijo laida „Ryto garsai“