Iš Hjustone (JAV) vykusios konferencijos tarpdiscipliniškumo tema grįžęs Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Mechanikos mokslo instituto direktorius, Fundamentinių mokslų fakulteto Medžiagų atsparumo ir teorinės mechanikos katedros profesorius Rimantas Kačianauskas įsitikinęs, jog be skirtingų mokslo sričių bendradarbiavimo pasiekti reikšmingų rezultatų nepavyktų. Būtent todėl ir naujausiame savo projekte, kuriame bando atrasti būdą akustiniu būdu aplinką išvalyti nuo nanodalelių, jis taip pat bendradarbiauja su kolegomis iš skirtingų disciplinų. Tiesa, tarpdiscipliniškumo profesorius pasigenda ne tik šiuolaikiniame moksle, bet ir švietimo sistemoje ar net formuojant pasaulio įvaizdį šeimoje.
Tarpdisciplininiai projektai gimdo medicinos stebuklus
Hjustone vykusią konferenciją „Siurbliai ir vamzdžiai“ (angl. Pumps and Pipes), pasak R. Kačianausko, galima pavadinti unikalia, nes jos pagrindinė idėja – skatinti žinių mainus tarp skirtingų specialybių ekspertų, jų bendrą darbą globalioms žmonijos problemoms spręsti. Simpoziume dalyvavo inžinieriai, fizikai, medikai, biotechnologai, atstovaujantys kosminių tyrimų centrui, naftos pramonės atstovai, biomedicininių tyrimų centrai, universitetai. Tiesa, tik nepatyrusiam žmogui gali pasirodyti, kad neįmanoma kai kurių šios srities metodų bei teorijų pritaikyti ir medicinoje. VGTU profesorius tikina, jog nieko stebėtino čia nėra. Juk matematinių modelių lygmenyje galime nesunkiai įžvelgti daug panašumų tarp naftos tekėjimo vamzdynuose ir kraujo tekėjimo.
„Hjustone man teko garbė pristatyti VGTU Mechanikos mokslo instituto ir partnerių iš Vokietijos ir Lenkijos darbus dalelių modeliavimo tema. Taip pat parsivežėme žinių apie dabar vyraujančias tendencijas. Viena jų – peržiūrėti visas biologines sistemas mechanikos požiūriu. VGTU tokios veiklos užuomazgos jau yra, Mechanikos mokslo instituto ir biomechanikos katedra pritraukia pavienius kitų specialybių entuziastus, ypač informatikos specialistus, tokiam bendradarbiavimui su medicinos autoritetais“, – pasakojo R. Kačianauskas.
Profesorių kongrese sužavėjo inžinierių ir medikų bendradarbiavimas. „Pasaulinio lygio chirurgas tiesioginėje dalyviams demonstruotoje operacijoje operavo žmogaus širdį. Jis demonstravo pačią širdį, ką jis daro kaip chirurgas, o šalia buvo kuriamas vaizdas, kaip tas širdies audinys modeliuojamas mechaniškai. Stebėtinas mechanikos žinių panaudojimas. Mes irgi siekiame bendradarbiauti su medikais, kad galėtume subrandinti bendrus projektus. Tikimės, jog mechanikai gali būti naudingi sprendžiant kai kurias medikų problemas. Viena jų – grynai mechaninė – kaulų stiprumas. Taip pat norime gydytojams padėti sumodeliuoti vieną iš širdies vožtuvo sudėtinių dalių – biologinį tinklelį, kuris kaip statybinė konstrukcija palaikytų vožtuvo darbą. Reikia medikų žinių ir patirties, kad mes, inžinieriai, galėtume kažką nuveikti. Kaip ir dauguma medikų iki šiol nepagalvojo, kad kai kurios inžinierių žinios jiems labai praverstų“, – tarpdiscipliniškumo naudą atskleidė VGTU mokslininkas.
Aplinką nuo pavojingų nanodalelių ketina švarinti garso bangomis
Įkvėpti sėkmingų pasaulinių tarpdisciplininio bendradarbiavimo pavyzdžių VGTU mokslininkai ėmėsi projekto, kuriuo, kaip sako pats R. Kačianauskas, atvėrė naujus mokslo horizontus.
„Vykdome Lietuvos mokslo tarybos finansuojamą mokslininkų grupių projektą „Akustinio poveikio aerozolio dalelių sistemoje modeliavimas diskrečiųjų elementų metodu“. Mūsų komandą sudaro skirtingų mokslo sričių atstovai: Mechanikos mokslo instituto darbuotojai dr. Algirdas Maknickas (fizikas), dr. Darius Markauskas ir aš (inžinieriai-statybininkai), kurie užsiimame skaičiavimais, bei Mechanikos inžinerijos katedros darbuotoja dr. Ina Tetsman, kuri atlieka eksperimentinius tyrimus“, – pasakojo R. Kačianauskas.
Mokslininkų projektas susijęs su akustika bei aplinkosaugos problemomis. „Dabar visi kalba apie nanodaleles. Yra daug teigiamų jų aspektų, tačiau mažai kas užsimena apie neigiamą poveikį. Nanodalelė – mikroskopinė, nanometrais matuojama medžiagos dalelė, kuri atsiranda kaip šalutinis produktas įvairiose pramonės srityse. Ji gali pereiti kiaurai per audinį, žmogų, padaryti didelę žalą visai gamtai. Tradicinės valymo priemonės, filtrai gali pagauti tik tam tikro dydžio daleles. Mažėjant dalelėms, jų valymo aktyvumas sumažėja. Mūsų idėja – tradicines valymo priemones pakeisti akustinėmis bangomis“, – pasakojo mokslininkas.
Veikiant garso bangai, mažos dalelės suartėja viena su kita, gali sulipti ir taip sudaryti jau didesnę dalelę, kurią gali pagauti ir tradicinės priemonės. Norint perprasti šiuos procesus reikia gerai išmanyti skirtingas disciplinas – akustiką, skysčių ir dujų mechaniką, fiziką ir pan.
„Mūsų uždavinys – parodyti, kokie mechanizmai gali tas mikrodaleles suartinti. Procesas yra labai įdomus, bet skaičiavimas nepaprastai sudėtingas. Tai mūsų projekto esmė. Kol kas tebuvo tyrinėtas galimas dviejų dalelių suartėjimas veikiant garso bangai, tačiau dabar, kai egzistuoja moderni aparatūra, mes jau galime atlikti skaičiavimus su dideliais dalelių kiekiais. Tiesą pasakius, mes įsivaizdavome, kad pulsime, pasieksime labai daug, bet tai, ką mes padarėme, pasirodo, yra tik pradžia. Dabar iškilo naujų uždavinių, kuriuos išspręsti tikriausiai reikėtų viso gyvenimo. Apie tai su projekto dalyviais parašėme mokslinį straipsnį. Recenzentas teigė, jog jau 10 metų nematė panašaus straipsnio. Galiu savo komanda pasididžiuoti. Vadinasi, VGTU mokslininkai eina teisingu keliu“, – šypsojosi profesorius.
Švietimo sistema kratosi tarpdiscipliniškumo
R. Kačianauskas įsitikinęs, kad įvairių sričių mokslininkai galėtų pasiekti daug daugiau, jeigu rastų teisingus sąlyčio taškus su kitų disciplinų atstovais.
„Kas jiems trukdo bendradarbiauti? Mokslininkai turi tam subręsti. Tam įtakos turi ir švietimo filosofija. Pavyzdžiui, ar verta ruošti fizikus ir medikus atskirai? Galbūt galima pradžioje įdiegti bendrą supratimą ir tik paskui juos išskirstyti? Kodėl mokome konkretaus dalyko ir tik po to galvojame, kaip į jį integruoti kitas žinias? Jeigu švietimo sistema sugebėtų paruošti žmones, gebančius dirbti tarpdisciplininėje erdvėje, tai būtų fantastika. Bet kol kas tokie dalykai nevyksta, net mokykloje bandoma vaikus išskaidyti į fizikus ir į humanitarus. Dabar vis sklandanti idėja, kad humanitarams nereikia matematikos, yra nepaprastai klaidinga ir stabdo mūsų visuomenės pažangą“, – mano VGTU profesorius.
Maža to, R. Kačianauskas įsitikinęs, jog auklėjimas mąstyti tarpdiscipliniškai prasideda net ne mokykloje, o šeimoje.
„Kartais tėvai nuo pat vaikystės nuteikia vaikus, jog jie bus menininkai, medikai, teisininkai ar vadybininkai, todėl matematinių, fizikos ar kitokių žinių poreikis tiesiogiai nesiejamas su būsimąja profesija. Tokia vienpusė vaikų orientacija – pati didžiausia mūsų švietimo sistemos yda. Tuomet vaikas ruošiamas specialybei be turinio, joje vadovaujamasi tiesomis, atitrūkusiomis nuo gyvenimo. Jeigu garbūs socialinių mokslų profesoriai leidžia sau pasakyti, kad matematikos nereikia, užtenka tik keturių klasių lygio, tada mes ir turime keturių klasių lygio visuomenę. Netikiu, kad visi žmonės gali būti idealūs, bet vis tiek visuomenę reikia šviesti, kad bent jau didesnioji dalis būtų išmananti. Galbūt ne visiems iš tiesų duoti protiniai sugebėjimai, bet juos reikia lavinti. Lavinimo ribos egzistuoja, bet vaikystė yra tas amžius, kai galima daugiausiai pasiekti. Be matematikos žinių visuomenė ir tauta pasmerkta būti nepilnaverte pasaulio bendrijos dalimi“, – mano R. Kačianauskas.
Galerija
