ช่วงที่ผ่านมา ผมจินตนาการถึงโลกอนาคตไว้เยอะเลยทีเดียว มันคือโลกที่คนทั่วไปเข้าถึงชีววิทยาสังเคราะห์ (synthetic biology) ได้ง่ายดายเหมือนการเข้าอินเตอร์เน็ตในปัจจุบัน

ในโลกใบนั้นเราอาจเห็นนักเรียนมัธยมใช้เอนไซม์สกัดแร่หายากจากหินแกรนิตแถวภาคใต้

ทำชุดตรวจมะเร็งท่อน้ำดีราคาถูกแถวภาคอีสาน

สร้างถังชีวภาพผลิตแผ่นกรองฝุ่น PM2.5 แถวภาคเหนือ ฯลฯ

แต่งานวิจัย ‘จินตนาการใหม่ของเยาวชนไทย’ [1] ทำให้ผมรู้ว่าความฝันนี้คงเป็นเรื่องสุดท้าทาย

นักวิจัยได้ลองถามเยาวชนในเขตเมืองและนอกเมืองว่าพวกเขาอยากเห็นอะไรในอีก 50 ปีข้างหน้า

คำตอบที่ได้ทั้งน่าประหลาดใจและน่าเศร้าในเวลาเดียวกัน

ขณะที่เด็กในเมืองมักฝันถึงเมืองที่สะดวกสบายเหมือนในต่างประเทศ

เด็กต่างจังหวัดอยากได้เพียงสิ่งที่คนเมืองพบเห็นกันจนชินตาอย่างสวนสนุกหรือห้างสรรพสินค้า

หรือแม้แต่ปัจจัยพื้นฐานสุดๆ อย่างน้ำสะอาด

หลังอ่านงานวิจัยชิ้นนี้ ผมรู้สึกว่าตัวเองโชคดีที่เติบโตมาในเมืองใหญ่ที่มีทุกอย่างอย่างครบครัน

ชีวิตที่กระเสือกกระสนน้อยกว่าให้อิสระผมออกไปสำรวจโลกผ่านการเดินทางและตัวหนังสือจนตกผลึกออกมาเป็นแนวคิดที่บางทีดูเพ้อฝัน แต่ยิ่งเติบโตขึ้นสภาพของระบบนิเวศวิทยาศาสตร์ในประเทศก็เริ่มกระแทกเข้าใส่หน้าอย่างจัง

“วิทยาศาสตร์รากฐานขึ้นหิ้งเป็นของฟุ่มเฟือยที่ไทยเราจ่ายไม่ไหว”

“เงินไม่ใช่ทุกอย่าง แต่จะทำอะไรก็ต้องใช้เงิน แล็บชีววิทยาเชิงโมเลกุลต้องใช้เงินมากมาย”

ท่ามกลางกระแสความสิ้นหวังที่เชี่ยวกราก

เราเลือกได้ว่าจะปล่อยตัวเองไหลไปหรือจะหาเรือเจ็ตติดไอพ่นมาขับไปถึงฝั่งฝัน

และปีที่แล้วนี่เองที่ผมได้พบกับพิมพ์เขียวเครื่องยนต์เจ็ตชั้นดี มันเป็นคอร์สชีววิทยาสังเคราะห์จาก MIT ชื่อ “How to Grow (Almost) Anything”

ย้อนไปช่วงปี 2002 MIT มีวิชายอดฮิตชื่อ “How to Make (Almost) Anything” หรือชื่อย่อว่า HTMAA [2]

วิชานี้สอนใช้เครื่องมือวิศวกรรมต่างๆ หมุนเวียนไปแต่ละสัปดาห์ เช่น สัปดาห์หนึ่งเครื่องพิมพ์สามมิติ อีกสัปดาห์เรียนเครื่องตัดเหล็ก ควบคู่ไปกับการเรียนเรื่องพิ้นฐานว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ทำงานอย่างไร

ปลายทางของวิชานี้คือนักศึกษาจะต้องสร้างสิ่งประดิษฐ์ขึ้นมาหนึ่งชิ้นเพื่อนำเสนอช่วงท้ายเทอม

ผลลัพธ์ที่ได้ถือว่าน่าทึ่ง มีคนทำนาฬิกาปลุกที่ผู้ใช้ต้องลุกมางัดข้อด้วยเพื่อปิดเสียง

อีกคนหนึ่งทำกระโปรงที่กางออกได้เมื่อต้องการพื้นที่ส่วนตัว ฯลฯ

HTMAA ไม่ได้จำกัดการสอนอยู่แค่นักศึกษา MIT เท่านั้น แต่ยังขยายออกไปสู่บุคคลทั่วไปผ่านการสอนออนไลน์และปฏิบัติการในเครือข่ายเมกเกอร์สเปซที่มีอยู่ทั่วโลก

Neil Gershenfeld อาจารย์ผู้บุกเบิกรายวิชานี้เชื่อว่าอนาคตของอุตสาหกรรมการผลิตจะอยู่ที่การสร้างผลงานล้ำๆ ที่ตอบโจทย์ชีวิตของเฉพาะแต่ละบุคคลแต่ละท้องที่ในแบบที่สินค้าโหลๆ จากโรงงานทั่วไปไม่สามารถทำได้

เราจะไปถึงจุดนั้นก็ต่อเมื่อคนทั่วไปมีทักษะและเครื่องมือพร้อมจะสร้างอะไรก็ได้ที่เขาต้องการ [3]

สิบกว่าปีต่อมา ความสำเร็จจาก HTMAA ปูเส้นทางให้เกิดชั้นเรียนลักษณะคล้ายกันในชื่อ How to Grow (Almost) Anything หรือชื่อย่อว่า HTGAA ที่ยังคงรูปแบบการเรียนการสอนของ HTMAA เอาไว้แต่เปลี่ยนสื่อกลางในการสร้างมาเป็นชีววิทยา [4]

คลาสนี้บุกเบิกโดย David Kong ศิลปิน/ดีเจ/นักวิจัยด้านชีววิทยาสังเคราะห์จาก MIT Media Lab

เริ่มต้นจากเวิร์กช็อปเล็กๆ ที่ Kong จัดขึ้นที่บ้านของเขาเองก่อนจะขยายมาเป็นวิชาเรียนอย่างเป็นทางการที่ MIT และตามเครือข่ายเมกเกอร์สเปซแนวชีววิทยา (bio-maker space) ที่ผุดขึ้นมามากมายทั่วโลกในช่วงสิบกว่าปีที่ผ่านมา

เมื่อเทียบกับ HTMAA แล้ว การสอน HTGAA แบบกระจายไปตามเครือข่ายมีความท้าทายกว่าหลายอย่างตั้งแต่ราคาของเครื่องมือวัสดุที่แล็บที่สูงกว่าและสั่งของมาได้ช้ากว่า

สิ่งมีชีวิตที่ต้องรอเวลาเติบโตนานต่างจากงานฮาร์ดแวร์ที่สร้างแล้วเห็นผลเลย

ความรู้พื้นฐานชีวโมเลกุลที่ไกลตัวคนทั่วไป และความกังวลเรื่องความปลอดภัยทางชีวภาพ (biosafety) ต่างๆ จนทำให้ทีมงานตัดสินใจกลับมาตั้งหลักที่ MIT กันใหม่

HTGAA เริ่มเปิดครั้งแรกปี 2015 และถูกปรับปรุงเนื้อหามาเรื่อยในแต่ละปี เวอร์ชั่นล่าสุดที่ผมลงเรียน HTGAA ไปเมื่อต้นปี 2022 เป็นคลาสยาวสิบสัปดาห์ สัปดาห์ละสามชั่วโมง [5]

ผู้เรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับเทคนิคการอ่านและสังเคราะห์ดีเอ็นเอ การใช้งานเซลล์เป็นโรงงานผลิตสารต่างๆ การออกแบบโปรตีน

ซึ่งจะสอนโดยอาจารย์ระดับตำนานของวงการชีววิทยาสังเคราะห์ร่วมกับคนจากบริษัทชั้นนำ เช่น ซีอีโอบริษัท Twist Bioscience หรือหัวหน้าฝ่ายซอฟต์แวร์ของ Ginkgo Bioworks

ภาคบรรยายถูกออกแบบมาเพื่อให้ผู้ฟังที่ไม่ได้รู้ชีววิทยาเชิงลึกเข้าใจได้

ทำให้คลาสนี้มีผู้เข้าร่วมที่หลากหลายทั้งศิลปิน นักออกแบบ นักเรียน ม.ปลาย โปรแกรมเมอร์ มาเรียนร่วมกับนักชีววิทยา

ที่สำคัญคือคอร์สนี้ยังเปิดให้คนจากทั่วโลกมาเรียนออนไลน์ฟรีๆ ไปพร้อมกันกับนักศึกษาที่ MITและ Harvard

หลังแต่ละชั่วโมงบรรยายนักเรียนจะได้การบ้านเป็นคำถามชวนคิดปลายเปิดทั้งเชิงนโยบายและเชิงเทคนิค เช่น เทคโนโลยีชีววิทยาสังเคราะห์สุดล้ำอาจถูกนำไปใช้ในทางที่ผิดได้อย่างไร?

วิธีป้องกันต่างๆ นั้นมีประสิทธิภาพมากน้อยแค่ไหน?

ให้เขียนตารางเปรียบเทียบมาตรการที่เหมาะสมที่สุด ไปจนถึงการบ้านที่ให้เราเลือกยีนที่อยากตัดต่อแล้วลองใช้ซอฟต์แวร์ออนไลน์เพื่อออกแบบชิ้นส่วนอาร์เอ็นเอสำหรับการตัดต่อด้วยเทคโนโลยีคริสเปอร์

กิจกรรมในแล็บก็น่าสนใจไม่แพ้กัน เพราะนักเรียนจะไม่ได้ถูกมอบหมายให้ทำตามสิ่งที่คู่มือออกแบบไว้เป๊ะๆ แต่จะมีจุดให้ลองออกแบบ ปรับเล่นได้ตามใจชอบ

เช่น นักเรียนต้องออกแบบชิ้นส่วนดีเอ็นเอเพื่อเปลี่ยนสีโปรตีนจากปะการังได้ตามที่ตนต้องการ

หรือในแล็บที่ลองให้นักเรียนสร้างแบคทีเรียที่แปลงน้ำตาลเป็นโมเลกุลสีส้มในแคร์รอต

นักเรียนจะสามารถปรับวิธีการเลี้ยงเซลล์ได้ว่าอยากให้อุณหภูมิเป็นเท่าไหร่ ให้น้ำตาลเยอะแค่ไหน แล้วลองหาสภาวะที่ทำให้โมเลกุลสีออกมาเยอะที่สุด

ซึ่งในช่วงที่โรคโควิดระบาด แล็บอันนี้ก็ได้มีการปรับมาให้นักเรียนทำออนไลน์ผ่านการสั่งงานหุ่นยนต์ที่แล็บกลางของ MIT แทน!

ในช่วงครึ่งหลัง การบ้านจะเริ่มหายไปเพื่อให้นักเรียนมีเวลาเตรียมโปรเจ็กต์ท้ายเทอม

ชั่วโมงอภิปรายการบ้านจะเปลี่ยนเป็นการแชร์ความก้าวหน้าของโปรเจ็กต์แต่ละคนที่จะมานำเสนอกันในวันสุดท้ายของชั้นเรียน

ซึ่งผลงานที่ได้ก็มีความหลากหลายตามภูมิหลังของผู้เรียน

มีนักออกแบบที่ใช้ genetic circuit จากแบคทีเรียมาแสดงภาพเครือข่ายการสื่อสารใต้ดินของต้นไม้

หรือในช่วงโควิดก็มีนักชีววิทยาจากไต้หวันออกแบบชิป microfluidics เพื่อผลิตวัคซีน mRNA

ทีมผู้จัด HTGAA มองว่าสิ่งที่จะทำให้ “ชีววิทยาสังเคราะห์” ต่างจาก “เทคโนโลยีชีวภาพ” ที่ผ่านๆ มาไม่ได้มีเพียงแค่ตัวเทคโนโลยีใหม่ที่เพิ่มขึ้นมา

แต่ยังรวมถึงมิติทางสังคมและจิตวิญญาณที่ได้จากการดึงดูดเอาผู้คนจากสารพัดวงการเข้ามาช่วยกันกำหนดทิศทางในอนาคตของวงการนี้

David Kong หนึ่งในผู้บุกเบิก HTGAA เคยยกตัวอย่างว่า นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร นักธุรกิจ อาจจะมองแคบๆ ว่าชีววิทยาสังเคราะห์เป็นแค่อีกเครื่องมือหนึ่งในการเอาชนะธรรมชาติ เพื่อประสิทธิภาพการผลิต และสร้างผลกำไร

แต่ศิลปิน นักปรัชญา นักสังคมศาสตร์อาจจะช่วยเราคิดออกในอีกมุมว่าเครื่องมือเดียวกันนี้จะทำให้เราเข้าถึงเป็นหนึ่งเดียวกับธรรมชาติและรากเหง้าที่แท้ของเราได้ลึกซึ้งกว่าเดิมอย่างไร

สำหรับ David Kong ชุมชนชีววิทยาสังเคราะห์ในอุดมคติจะเหมือนกับ “กลุ่มโจรสลัด” ในการ์ตูนวันพีชที่แม้จะหลากหลายแต่มีก็อุดมการณ์ร่วมกัน สามารถดูแลกันและกันเมื่อเจออุปสรรค และห้ามปรามกันและกันไม่ให้ไปสร้างปัญหาให้ใคร

แล้วประเทศไทยจะเกาะเทรนด์นี้ไปได้อย่างไร?

 

บทความวิสัยทัศน์ล่าสุดของทีมงาน HTGAA [4] เสนอว่าเครือข่ายชีววิทยาสังเคราะห์ควรมีศูนย์ที่มีระดับศักยภาพแตกต่างกัน เหมือนกับระบบโรงพยาบาลที่เราไม่จำเป็นต้องเอาโรงพยาบาลศูนย์ไปตั้งทุกพื้นที่ แต่ให้สถานีอนามัยหรือโรงพยาบาลตำบลคอยดูแลเคสเบาๆ ได้ ถ้าอาการสาหัสค่อยส่งต่อไปยังโรงพยาบาลศูนย์

ในกรณีของเครือข่ายชีววิทยาสังเคราะห์ เราอาจจะมีศูนย์ท้องถิ่น ฮับส่วนภูมิภาค และซูเปอร์ฮับ (local hub, regional hub, super-core) ศูนย์ท้องถิ่นจะมีอุปกรณ์แล็บพื้นฐาน เน้นความประหยัด (frugal) และสัญญาณอินเตอร์เน็ตดีๆ เพื่อเข้าถึงข้อมูลของเครือข่าย

คนของศูนย์ท้องถิ่นจะเป็นเมนเทอร์คนแรกที่คอยให้คำแนะนำกับคนในท้องที่ ผู้เข้าร่วมได้ลองทำตัวต้นแบบที่ศูนย์ท้องถิ่นแล้วก็อาจมีการส่งต่องานไปทำที่ฮับส่วนภูมิภาคหรือสั่งงานทางไกลผ่านหุ่นยนต์ที่ซูเปอร์ฮับที่จะมีเครื่องมือชั้นสูงอยู่พร้อม

ตรงจุดนี้น่าสนใจเพราะประเทศไทยอาจจะไป connect กับเครือข่ายนี้แล้วเป็นศูนย์ท้องถิ่นหรือฮับส่วนภูมิภาคได้

อีกจุดที่ทำได้คือการสร้างคอร์สเรียนคู่ขนานในประเทศไทยที่เปิดให้เข้าร่วมฟังแบบออนไลน์ได้ เรียนรู้และแบ่งปันกับสังคมชีวสังเคราะห์ผ่านโจทย์และศักยภาพของเราในสเกลใหญ่ระดับนานาชาติ

ถ้าจะขึ้นเรือไปล่าสมบัติ น่าต้องเข้าแก๊งโจรสลัดกันก่อนนะครับ

อ้างอิง

[1] https://www.the101.world/kid-for-kids-future-of-new-generation/

[2] http://cba.mit.edu/docs/papers/12.09.FA.pdf

[3] https://www.youtube.com/watch?v=aPbJmYCSCgA

[4] https://www.nature.com/articles/s41587-022-01601-x

[5] https://htgaa2022.notion.site/HTGAA-2022-d39e5560ad83483ab87d415f085b60c6

 

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022