ส่องผลงานสุดอลัง นักวิจัยหนุ่ม
ผลงานอันเกิดมาจากมันสมองและสองมือของนักวิจัยไทย ปีนี้ในแนวคิด Life & Learn โดยเจ้าภาพเจ้าเดิม
โดย...ปอย ภาพ กฤษณ์ พรหมสาขา ณ สกลนคร
ผลงานอันเกิดมาจากมันสมองและสองมือของนักวิจัยไทย ปีนี้ในแนวคิด Life & Learn โดยเจ้าภาพเจ้าเดิม สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ (วช.) ได้รวบรวมผลงานจัดแสดงอย่างมากมายกว่า 1,000 ผลงาน ทั้งผลงานสิ่งประดิษฐ์จากหน่วยงานภาครัฐและเอกชน หลายๆ ชิ้นคือผลงานประดิษฐ์คิดค้นที่ได้รับรางวัลจากนานาชาติ จัดขึ้นภายใต้สื่อความหมายถึงผลงานประดิษฐ์คิดค้น การนำสู่การเรียนรู้ และพัฒนาเพื่อสร้างสรรค์คุณภาพชีวิตและพัฒนาประเทศอย่างยั่งยืน ภายในงานประกอบด้วยพิธีมอบรางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ นิทรรศการสิ่งประดิษฐ์ของไทย นิทรรศการเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว พระบิดาแห่งการประดิษฐ์ไทย นิทรรศการรางวัลสภาวิจัยแห่งชาติ การประกวดผลงานสิ่งประดิษฐ์ระดับเยาวชน การเสวนาและกิจกรรมอีกมากมาย ถูกใจเด็กเนิร์ดๆ ทั้งหลาย
ผลงานนักวิจัยสุดเนิร์ดรุ่นใหญ่ คว้ารางวัลมาแล้วจากทั่วโลก จัดเป็นผลงานวิจัยสุดทึ่ง จำนวน 3 ผลงาน นำมาแนะนำเรียกน้ำย่อยกันก่อนเดินไปดูงานจริงในปีนี้ ซึ่งกำลังจัดขึ้นอย่างยิ่งใหญ่ที่ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทค วันนี้-6 ก.พ.นี้ ที่ฮอลล์ 102-103
‘แอนติบอดีมนุษย์’ พิชิตไข้เลือดออก
ถ้าไม่พูดถึงเรื่องไข้เลือดออกก็หลุดเทรนด์กันแน่ๆ ข่าวมหันตภัยร้ายคร่าชีวิตดารานิสัยดี ทฤษฎี สหวงษ์ ไปอย่างสุดอาลัย คอนเฟิร์มภัยร้ายของโรคไข้เลือดออกนั้นน่ากลัวกว่าที่คิด แต่แนวทางการค้นหาวิธีป้องกันโรคไข้เลือดออกกันอย่างจริงจัง ก็ไม่ใช่เรื่องทำตามกระแส ศ.น.สพ.ดร.พงศ์ราม รามสูต หัวหน้าศูนย์ความเป็นเลิศการวิจัยแอนติบอดี คณะเวชศาสตร์เขตร้อน มหาวิทยาลัยมหิดล อาจารย์ลุคสุดเนิร์ดผู้คิดค้นแอนติบอดีมนุษย์สำหรับรักษาไข้เลือดออกขึ้นมาได้แล้ว
พงศ์ราม กล่าวอย่างจริงจังบอกว่า งานวิจัยชิ้นนี้เริ่มทำตั้งแต่ปี 2552 ใช้เวลากว่า 4 ปี และงานวิจัยสำเร็จในปี 2556 ค้นพบสารโมเลกุลที่เรียกว่าแอนติบอดีจากผู้ป่วยในโรงพยาบาลเวชศาสตร์เขตร้อน แอนติบอดี ผลิตยาชีวภาพฉีดเข้าร่างกายทำหน้าที่ล้อมรอบไวรัสไข้เลือดออกไม่ให้เข้าไปในเม็ดเลือดขาวได้ จากนั้นตัวแอนติบอดีก็จะกำจัดเชื้อไวรัสออกได้โดยธรรมชาติ
กระบวนการทำงานของสารแอนติบอดี พงศ์ราม อธิบายว่า เริ่มต้นด้วยการผลิตเซลล์ไฮบริโดมาทั้งหมด 136 โคลน คัดเลือกแยกได้เป็นเซลล์ที่สร้างโมโนโคลนอล แอนติบอดี ซึ่งมีคุณสมบัติยับยั้งเชื้อไวรัสไข้เลือดออกทั้ง 4 สายพันธุ์ได้ดีที่สุด จำนวน 3 โคลน และสามารถยับยั้งเชื้อไวรัสไข้เลือดออกสายพันธุ์ก่อโรค 20 สายพันธุ์ ในหลอดทดลองทั้งหมด
จากการทดสอบสามารถยับยั้งเชื้อไวรัสในหนูทดลอง หลังฉีดเชื้อไวรัสไข้เลือดออกเข้าสมองหนูได้ 2 อาทิตย์ ล่าสุดทดลองฉีดเชื้อไวรัสไข้เลือดออก 10 ล้านตัวเข้าทางช่องท้องลิง ทิ้งไว้ประมาณ 4 ชั่วโมง แล้วจึงฉีด “โมโนโคลนอล แอนติบอดี” เพื่อเข้าไปยับยั้งเชื้อไวรัส ก็พบว่าสามารถยับยั้งการติดเชื้อในลิงได้ ลิงทุกตัวรอดชีวิต ขั้นตอนต่อไปคือทดสอบความปลอดภัยของโมโนโคลนอล แอนติบอดี ในอาสาสมัครสุขภาพดี จากนั้นจะทดสอบการยับยั้งการติดเชื้อในผู้ป่วยโรคไข้เลือดออกต่อไป
“การทดลองพบว่าถ้ารู้ตัวว่ามีไข้ขึ้นสูงและตรวจพบว่าเป็นไข้เลือดออก ไม่ว่าจะสายพันธุ์ใดก็ตามถ้ายังไม่มีอาการช็อกเหมือน ปอ ทฤษฎี ที่มีเลือดออกตามอวัยวะสำคัญแล้ว สามารถฉีดแอนติบอดีมนุษย์เข้าไปได้ และไข้ก็จะลดลงในทันที คาดว่าประมาณปีหน้าคนไทยทุกคนน่าจะได้ใช้แอนติบอดีชนิดนี้ หลังจากที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยา ให้นำมาใช้กับมนุษย์ได้”
ถ้าไม่มีนักวิจัย ไข้เลือดออกคงเป็นโรคระบาดที่ไม่สูญหายไปจากโลกใบนี้ อะไรจะเกิดขึ้น? พงศ์ราม ตอบทันทีว่าหมอก็รักษาไปตามอาการ ความสูญเสียก็ไม่อาจหยุดยั้ง
“ไม่ง่ายหรอกครับที่โรคนี้จะหายจากเมืองไทย หลายคนวิจารณ์ว่าเพราะความด้อยพัฒนา แต่ประเทศพัฒนาแล้วทั้งสิงคโปร์ ญี่ปุ่น ปีที่ผ่านมามีคนป่วยโรคนี้กว่า 50 คน เลยนะครับ ในสวนสาธารณะโยโยกิ ก็มีการติดป้าย...ระวังยุงกัดนะ เพราะยุงคือพาหะไข้เลือดออก ไม่ใช่ปัญหาของโลกที่ 3 แน่นอนเลยครับ แต่ประเทศเขาไม่มีการเสียชีวิตอย่างกรณีของปอ ซึ่งติดเชื้อสายพันธุ์ที่ 2 อย่างรุนแรง แล้วยังไปตรงกับพันธุกรรมของเขาที่จะออกอาการรุนแรงกับไข้เลือดออกสายพันธุ์นี้อีกด้วย ซึ่งเกิดได้เพียง 1% เท่านั้นที่ร่างกายเหมาะกับการเกิดโรครุนแรง เรียกว่าเปอร์เซ็นต์การเกิดน้อยมากๆ ครับ
แอนติบอดีเป็นเรื่องสนุกนะ (บอกพร้อมรอยยิ้ม) ยิ่งตอนเรียนปริญญาเอกผมได้ไปเรียนเทคนิคการสร้างแอนติบอดีก็ยิ่งอยากพัฒนาให้นำมารักษาหลายๆ โรคได้ ไอดอลของผม ศ.ดร.วันเพ็ญ ชัยคำภา ก็มุ่งมั่นทำงานด้านนี้เป็นความฝันของนักวิจัย คือพวกเราต้องค้นหาความน่าจะเป็นไปได้ให้สำเร็จไปทีละขั้นตอน คิดค้นหาสิ่งใหม่ๆ เพื่อช่วยเหลือประชากรโลกให้มีคุณภาพชีวิตได้ด้วยผลงานของเรา” พงศ์ราม บอกด้วยรอยยิ้มเปี่ยมความมั่นใจ
วัดง่วงอัตโนมัติ ‘ง่วงปุ๊บสั่นปั๊บ’
การคิดค้นอุปกรณ์ขึ้นมาสักชิ้น ใช้กระบวนการในการพัฒนากว่า 5 ปี เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ “อุปกรณ์ช่วยเตือนหลับขณะขับรถด้วยสัญญาณสมอง” ดีไซน์ก็ต้องเก๋ไก๋ ฟังก์ชั่นก็ต้องครบครัน
งานวันนักประดิษฐ์ปีนี้ ผศ.ดร.ยศชนัน วงศ์สวัสดิ์ อาจารย์ประจำภาควิชาการแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล คิดค้นอุปกรณ์ช่วยเตือนหลับในขณะขับรถด้วยสัญญาณสมอง หรือเครื่องวัดความง่วงแบบอัตโนมัติ ถูกออกแบบมาเพื่อผู้ขับขี่ยานพาหนะบนท้องถนน โดยเฉพาะคนทำอาชีพที่มีความเสี่ยงสูงในการเกิดอุบัติเหตุ เช่น คนขับรถบรรทุก หรือรถขนส่งสินค้า รวมถึงคนขับรถโดยสาร โดยการทำงานของเครื่องวัดความง่วงอัตโนมัตินั้น ผู้ใช้ต้องสวมเครื่องวัดความง่วงแนบชิดกับหน้าผาก จากนั้นกดปุ่มเปิดเครื่อง แล้วกดปุ่มที่ตัวเครื่องเพื่อเป็นการตั้งค่าคลื่นสมองก่อนใช้งาน
เนื่องจากคลื่นสมองของแต่ละคนมีความแตกต่างกัน และเมื่อตั้งค่าคลื่นสมองเสร็จแล้วให้ผู้ใช้ลืมตา หลังจากนั้นสามารถขับขี่ยานพาหนะได้ตามปกติ
“โดยธรรมชาติคลื่นสมองสามารถบอกถึงสภาวะตื่นตัวหรือง่วงนอนได้นะครับ คลื่นเหล่านี้ยิ่งชัดเจนเมื่อเกิดอาการง่วงนอนหรือเราอ่อนเพลีย และทันทีที่รู้สึกอ่อนเพลียหรือง่วงนอนระหว่างขับรถ คลื่นสมองก็จะมีการเปลี่ยนแปลง และสั่งการไปยังเซ็นเซอร์ที่ติดอยู่ด้านข้างศีรษะ จะทำให้เซ็นเซอร์นั้นมีการสั่นอย่างรุนแรง ทำให้ผู้ขับขี่รถรู้ตัวได้ทันทีว่ากำลังอยู่ในภาวะง่วงซึมหรืออ่อนเพลีย เมื่อเครื่องสั่นเป็นการส่งสัญญาณให้คนขับจอดรถพักเพื่อความปลอดภัย
ในอนาคตอันใกล้นี้จะทำการเชื่อมต่อเครื่องวัดความง่วงแบบอัตโนมัติไว้ที่ระบบติดตาม GPS ของรถ เพื่อให้ทางศูนย์ของรถคันนั้นได้รับรู้ว่าคนขับรถของตัวเองมีอาการง่วงในขณะขับรถหรือไม่” ยศชนัน อธิบาย แล้วบอกด้วยว่าสัญญาณเตือนของสิ่งประดิษฐ์ชิ้นนี้ คิดค้นเพื่อระบบโลจิสติกส์ที่มีคุณภาพขึ้น
“ผมแก้ไขรูปแบบดีไซน์หลายรอบนะครับ กว่าจะปรับดีไซน์ให้เหมือนกับสายคาดตรงหน้าผาก เท่ๆ ตอนแรกอันใหญ่กว่านี้ครับ พอถึงเวลาจ่ายเงินทางด่วน พี่ๆ ก็เขิน ถอดออก (หัวเราะ) ระบบก็ล้มต้องรีเซตใหม่
ก็ต้องยอมรับครับว่าเป็นอุปกรณ์คล้ายๆ แอกเซสซอรี่นะครับ ดีไซน์จึงต้องคิดออกมาให้ดูดีด้วย ก็เรียกว่าเครื่องทำงานแม่นยำด้วย ก็ต้องสวยด้วย คนขับรถบรรทุกคาดศีรษะแล้วคาดด้วยผ้าเท่ๆ อีกชั้นหนึ่งได้ครับ” ยศชนัน บอกพลางหัวเราะกันเอง
คลื่นสมองเป็นเรื่องน่าสนุก ลูกชายคนโตอดีตนายกรัฐมนตรี (สมชาย วงศ์สวัสดิ์) บอกพร้อมรอยยิ้มชิลชิล เครื่องทำสมองจำลองคือผลงานชิ้นต่อไปที่อยู่ในช่วงคิดค้นของเขา
“สมองคือสิ่งท้าทายที่ถามใครว่าสมองทำงานอย่างไร? ไม่มีใครตอบได้ชัดเจนหรอกครับ ตอนแรกผมอยากเป็นหมอ แต่พอได้เรียนผ่าท้องกบตอนเรียนมัธยมที่โรงเรียนสวนกุหลาบ จึงได้รู้เลยว่ามันไม่ใช่แล้ว ผมเคยประดิษฐ์ไฟฉายไม่ใช้ถ่าน แต่ใช้แกนลวดใช้มือหมุนปั่นๆ เพื่อให้ได้ไฟฟ้าขึ้นมา ตอนนั้นไปอยู่บ้านข้าราชการของคุณพ่อ ซึ่งโยกย้ายบ่อยๆไปตามจังหวัดกันดารทั่วประเทศ ช่วงไปอยู่ จ.พังงา ไฟฟ้าดับบ่อย ผมก็คิดไฟฉายขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาการใช้ชีวิตให้ได้ด้วย
ก็รู้สึกว่าตอนที่คิดงานชิ้นนั้น สนุกมากๆ เลยนะครับ (ยิ้ม) ผมจึงตัดสินใจเลือกเรียนทางด้านวิศวกรเพื่อคิดค้นผลิตเครื่องมือแพทย์ เช่น คิดค้นการทำอวัยวะเทียม ผมเริ่มจากคิดผลงานคลื่นสมองช่วยคนป่วยอัมพาตตั้งแต่ช่วงลำคอ ให้ขยับแขนขาได้อีกครั้ง งานคิดค้นจำลองสมองเทียม วางเป้าหมายให้เป็น ‘โนเบลไพรซ์รีเสิร์ช’ ถ้าผมได้รางวัลนอกจากเป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติแล้ว คนไทยก็น่าจดจำชื่อผมได้ด้วย” ยศชนัน บอกพลางหัวเราะกับประโยคตบท้าย แล้วฝากว่าถ้าใครอยากคุยเรื่อง “การทำงานของสมอง” ชื่นชอบเทคโนโลยีใหม่ๆ นวัตกรรมล้ำๆ วันนี้ไปคุยกันที่ไบเทคได้เลย
‘ใบพัดหมุนสวนทาง’ กังหันลมยุคคลีน
พลังงานสะอาดอยู่ในกระแสนิยม หลายหน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชนรุกเดินหน้าหาพลังงานสะอาดเพื่อพัฒนาธุรกิจ ประเทศไทยนอกจากการพัฒนาพลังงานไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์แล้ว พลังงานลมก็ดูเหมือนจะเป็นอีกตัวเลือกหนึ่งของคนในยุคคลีน ดร.นรินทร์ บุญตานนท์ จากศูนย์วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีด้านนวัตกรรมเพื่อสิ่งแวดล้อม คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล คิดค้นนวัตกรรมล่าสุด “กังหันลมแบบใบพัดหมุนสวนทาง” เพื่อเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลม และพร้อมนำไปโชว์ในงานวันนักประดิษฐ์ประจำปี 2559
นรินทร์ เล่าแรงบันดาลใจที่ผลิตกังหันลมแบบใบพัดหมุนสวนทางขึ้นมาว่า เริ่มจากเรื่องของพลังงานไฟฟ้าที่มาจากพลังงานสะอาดมากขึ้น มีความต้องการมากขึ้น แต่ปัญหากลับอยู่ตรงที่ว่าในบ้านเรามีปริมาณลมค่อนข้างน้อย จึงทำให้การนำกระแสไฟฟ้าจากพลังงานลมมาใช้จึงน้อยตามไปด้วย
ในการทำงานวิจัยสิ่งประดิษฐ์ชิ่นใหม่ๆ นรินทร์ กล่าวว่า โจทย์ในสมองจึงขบคิดเสมอจะทำอย่างไร...?!! ถ้าสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ท่ามกลางพลังงานลมที่มีน้อย ดังนั้นกระบวนการเริ่มคิดวิเคราะห์และผลิตกังหันลมแบบใบพัดหมุนสวนทางจึงเกิดขึ้น
กลไกการทำงานของกังหันลมได้พัฒนาให้โรเตอร์คือส่วนใบพัด และสเตเตอร์ส่วนที่เป็นมอเตอร์ด้านหลังของใบพัด ของกังหันลมนั้นมีการเคลื่อนไหวไปพร้อมๆ กัน แต่เคลื่อนไปในทิศทางตรงกันข้าม โดยให้โรเตอร์หมุนตามเข็ม ส่วนสเตเตอร์นั้นหมุนทวนเข็มนาฬิกา หลักการนี้ก็ทำให้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้มากขึ้น โดยใช้พลังงานลมเท่าเดิม
“ยิ่งใบพัดหมุนเร็วก็ยิ่งผลิตไฟฟ้าได้มากนะครับ ใบพัดจึงต้องหมุนเร็วก็จะได้พลังลมแรงไปด้วย แต่ปัญหาคือเมืองไทยพลังงานลมน้อย ผมจึงตั้งโจทย์ทำอย่างไรให้ใบพัดหมุนเร็วในพลังลมเท่าเดิม การคิดนอกกรอบโดยการหมุนในทิศทางตรงกันข้าม จากเครื่องรุ่นเดิมที่ตรึงสนามแม่เหล็กไว้ ผมก็ปล่อยให้อิสระแต่หมุนไปในทางตรงกันข้ามเลยครับ
กังหันลมตัวนี้พัฒนาขึ้นมา 2 ขนาด คือ ขนาดเล็กนั้นจะติดตั้งตามอาคารบ้านเรือน ซึ่งเราจะเอาไว้หลังพัดลมแอร์ เมื่อ พัดลมแอร์ด้านนอกมีการเคลื่อนไหวพัดเอาลมออกมา กังหันลมตัวนี้ก็จะทำหน้าที่เก็บพลังงานไฟฟ้า และผู้ใช้สามารถนำไฟฟ้าที่ได้จากพลังงานลมไปใช้ได้ทันที อย่างเช่น ตอนกลางคืนสามารถปรับมาเป็นไฟให้แสงสว่างไฟฟ้าได้เลยตามริมรั้ว และกังหันลมขนาดใหญ่ สำหรับกังหันลมตัวนี้ได้นำไปใช้กับพัดลมในฟาร์มเกษตร ยิ่งผู้ใช้เปิดพัดลมตัวใหญ่มากขึ้น และเปิดตลอด 24 ชั่วโมง การนำกังหันลมตัวนี้ไปติดข้างนอกด้านที่เป่าลมทิ้งออกมา แล้วนำมาสร้างพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 600 วัตต์/ชั่วโมง” นรินทร์ อธิบายกลไกแบบเข้าใจได้ไม่ยาก
นรินทร์ ยังกล่าวทิ้งท้ายด้วยว่า การพัฒนากังหันลมชนิดนี้ใช้ได้จริงในชีวิตประจำวัน ขอเพียงแค่ผู้ใช้รู้ปริมาณลมคงที่ในแต่ละวัน กังหันลมตัวนี้ก็ผลิตกระแสไฟฟ้าได้ตรงกับความต้องการในยุคคลีนๆ ในวันนี้ได้อย่างดี
ผลงานกังหันลมแบบใบพัดสวนทาง คว้ารางวัลเหรียญเงินด้าน Inventions ณ กรุงเจนีวา สวิตเซอร์แลนด์ และรางวัล Special Awards จากจีน และกาตาร์ รางวัล Semi Grand Prize รางวัล Special Award จากอียิปต์ และไปคว้ารางวัลจากสาธารณรัฐเกาหลีใต้ เมื่อปี 2014 มาแล้ว ล่าสุด “กังหันลมแบบใบพัดหมุนสวนทาง” ก็ได้รับคัดเลือกให้เป็นผลงานประดิษฐ์คิดค้นประจำปี 2559 ระดับดี สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย จากสภาวิจัยแห่งชาติ
การพัฒนากังหันลมแบบใบพัดหมุนสวนทาง นรินทร์ บอกเป็นการทำตามปรัชญาของมหาวิทยาลัยที่เขาท่องจำได้อย่างขึ้นใจว่า “ความสำเร็จที่แท้จริงอยู่ที่การนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ เพื่อประโยชน์สุขแก่มวลมนุษยชาติ” ส่วนรางวัลนั้นถือเป็นของแถมที่ได้กำลังใจให้คิดงานใหม่ๆ เพิ่มเรื่อยๆ
มีให้ชมอีกกว่า 1,000 ผลงาน ซึ่งเกิดจากมันสมองและสองมือของนักวิจัยไทย ที่ทุ่มเทสรรพกำลังอย่างเต็มความสามารถในการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมล้ำสมัย เพื่อพัฒนาคุณภาพชีวิตและการพัฒนาประเทศอันยั่งยืน มาร่วมชมและให้กำลังใจสุดยอดนักวิจัยคนเก่งของชาวไทยได้ในวันนี้ หลายๆ คนอาจค้นพบไอเดียเด็ดๆ ติดไม้ติดมือกลับบ้านกันก็เป็นได้
