Biology Beyond Nature | ภาคภูมิ ทรัพย์สุนทร

จากพีระมิดถึงดีเอ็นเอ

: ว่าด้วยมาตรฐานกับงานวิศวกรรมสิ่งมีชีวิต (2)

กระบวนการสร้างมาตรฐานไม่ใช่แค่เรื่องเทคโนโลยีแต่ยังเป็นเรื่องของการบริหารจัดการทางสังคม มาตรฐานจะเกิดขึ้นไม่ได้ถ้าคนหมู่มากไม่ได้ยอมรับและปฏิบัติตาม

ในกรณีของคูฟูฟาโรห์ผู้มีอำนาจล้นฟ้าในการสร้างพีระมิด แค่สั่งการเปรี้ยงลงมาว่าข้าจะเอามาตรฐานตามนี้ชาวอียิปต์ทั้งอาณาจักรก็ต้องทำตาม

แต่การสร้างมาตรฐานสมัยใหม่ที่ไม่มีใครถืออำนาจสิทธิขาดหนึ่งเดียวจะยุ่งยากกว่านั้น

จากยุคโบราณสู่ยุคกลางถึงยุคฟื้นฟูศิลปวิทยาการ ปฏิวัติวิทยาศาสตร์ และปฏิวัติอุตสาหกรรม มาตรฐานถูกนำไปใช้ในงานก่อสร้างหรืองานใดๆ ที่ต้องอาศัย “มนุษย์ทำงานร่วมกันข้ามข้อจำกัดของสถานที่และเวลา” นอกจากงานโยธาอย่างพีระมิด ปราสาท กำแพงเมือง เขื่อน ถนน ฯลฯ

งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมแขนงใหม่อย่างเครื่องกล ไฟฟ้า โทรคมนาคม ก็ต้องอาศัยมาตรฐานเป็นใบเบิกทางให้คนหมู่มากทำงานแบ่งงานต่อยอดองค์ความรู้ของกันและกันได้

มาตรฐานทำให้นักวิจัยที่ทำการทดลองกันคนละที่คนละเวลาคนละโครงการสามารถจะเอาผลการทดลองมาเทียบกันได้ว่าสอดคล้องหรือขัดแย้งกันอย่างไร อันไหนตรงกับทฤษฎีสมมุติฐานต่างๆ ที่มีอยู่มากกว่า

มาตรฐานทำให้วิศวกรแบ่งงานสร้างกลไกในเครื่องจักรหรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์คนละส่วนคนละชิ้นมาประกอบกันได้ลงตัว

มาตรฐานทำให้ถนน รางรถไฟ และสายโทรศัพท์จากเมืองหนึ่งสามารถไปต่อกับอีกเมืองหนึ่ง มาตรฐานทำให้เราสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในโลกไม่ว่าจะเป็นเครื่องรุ่นอะไรบริษัทไหนผ่านอินเตอร์เน็ต

แนวคิดเรื่องมาตรฐานยังถูกขยายออกไปครอบคลุมมิติการทำงานอื่นๆ ที่เราสามารถวัดได้ จากเดิมที่เรามีแค่มาตรฐานขนาด น้ำหนัก ความเร็ว ฯลฯ เราก็มีมาตรฐานประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความฉลาด ความแม่นยำ ความสะอาด ความปลอดภัย ความยั่งยืน ฯลฯ

สิ่งใดที่เราหาวิธีวัดมันได้เราก็กำหนดมาตรฐานมันได้ มาตรฐานพวกนี้ไม่ได้เพียงช่วยอำนวยความสะดวกให้วิศวกรและผู้บริหารในการวางแผน ประเมินผลและตัดสินใจทำงาน แต่ยังช่วยสร้างความมั่นใจให้ผู้ใช้งานผู้บริโภคว่าเขาจะสามารถเลือกในสิ่งที่ดีเพียงพอหรือดีที่สุดตามต้องการ ส่วนภาครัฐมาตรฐานก็ผูกอยู่กับเรื่องกฎเกณฑ์ ข้อบังคับ บทลงโทษ การเก็บภาษี การวางนโยบาย ฯลฯ

ด้วยเหตุนี้มาตรฐานจึงสำคัญต่อระบบเศรษฐกิจ สังคม และการปกครองไม่น้อยไปกว่างานฝั่งวิทยาศาสตร์เทคโนโลยี

มาตรฐานเติบโตคู่ขนานกับสเกลการทำงานร่วมกันของมนุษย์ แต่ก่อนที่เราทำงานกันแค่ในท้องถิ่นในอาณาจักรแคบๆ ของเราเองเราก็สนใจแค่มาตรฐานในพื้นที่ของเรา

แต่พอสเกลการทำงานใหญ่ขึ้นงานวิจัย วิศวกรรม การค้าออกสู่ระดับนานาชาติมากขึ้นก็จำเป็นต้องมีมาตรฐานสากลที่คนทั้งโลกมาตกลงร่วม

แนวคิดเรื่องมาตรฐานสากลเพิ่งเริ่มต้นขึ้นเมื่อสองร้อยกว่าปีก่อนในช่วงปฏิวัติฝรั่งเศส (French Revolution, 1789-1799) ที่เป็นจุดเริ่มต้นของระบบเมตริก (metric system) กำหนดการวัดระยะทางในหน่วยเมตร น้ำหนักในหน่วยกิโลกรัม เวลาในหน่วยวินาที ฯลฯ แต่ละหน่วยมีนิยาม มีวัตถุอ้างอิงชัดเจนไว้เป็นคู่เทียบ

ความยากของการกำหนดมาตรฐานสากลคือการหาข้อตกลงร่วมที่ทุกผู้มีส่วนได้เสียยอมรับ ระบบเมตริกเองต้องใช้เวลาเกือบร้อยปีกว่าจะเป็นที่ยอมรับในวงกว้างระดับนานาชาติ ศตวรรษที่ 19 คาบเกี่ยวกับช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรมซึ่งมีส่วนช่วยเร่งให้ระบบนี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

ปี 1875 สิบเจ็ดชาติลงนามในข้อตกลงร่วมกันเกี่ยวกับมาตรฐานกลางในการวัด

ปี 1901 สหรัฐอเมริกาก่อตั้งสำนักมาตรฐานแห่งชาติซึ่งต่อมากลายมาเป็นสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (National Institute of Standards and Technology, NIST) เริ่มบังคับใช้มาตรฐานการวัดกลางหลังจากปล่อยอิสระมานาน

ปี 1947 กำเนิดองค์กรสากลเพื่อทำมาตรฐาน (International Organization for Standardization, ISO)

วงการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพในทางหนึ่งก็มีมาตรฐานที่ต่อยอดมาจากงานทางฟิสิกส์และเคมี อย่างการวัดขนาด น้ำหนัก ความเร็ว ระดับสารต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตที่เริ่มทำกันมาอยู่แล้วตั้งแต่ช่วงปฏิวัติวิทยาศาสตร์

อีกทางหนึ่งตรงฝั่งการใช้งานเราก็มีมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของอาหาร ยา และเทคโนโลยีทางการแพทย์ เช่น ก่อนที่ยาตัวหนึ่งๆ จะได้รับอนุญาตให้วางขายจะต้องผ่านเกณฑ์ทดสอบที่เกี่ยวกับประสิทธิภาพ ความปลอดภัย สิ่งปนเปื้อน อายุการใช้งาน ฯลฯ

รายการทดสอบพวกนี้ถูกกำหนดชัดเจนตายตัวไม่ว่าจะเป็นยาอะไรคิดค้นและผลิตโดยใคร

แต่ส่วนของงานวิจัยพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีชีวภาพมีมาตรฐานแบบนี้น้อยมาก

สมมุตินักวิจัยศึกษาเรื่องระดับแสดงออกของยีน X ในแบคทีเรีย Escherichia coli มีหลายเทคนิคที่สามารถใช้ในการวัดการแสดงออกของยีน (RT-qPCR, microarray, RNA-seq, ฯลฯ)

นักวิจัยสองทีมที่ใช้เทคนิคเดียวกันก็อาจจะมีกระบวนการทำทดลอง (protocol) ที่ต่างกันไปแล้วแต่ว่าอ้างอิงมาจากตำราหรืองานตีพิมพ์ก่อนหน้าฉบับไหน ใช้สารทดสอบจากบริษัทอะไรหรือมีเครื่องมืออะไรใกล้ตัว E.coli ที่ใช้อาจจะเป็นคนละสายพันธุ์ อาหารเลี้ยงเชื้ออาจจะเป็นคนละอย่าง แม้แต่รายละเอียดปลีกย่อย เช่น ใช้เชื้อสดใหม่หรือที่เก็บมาหลายวันแล้ว เขย่ากี่ครั้งก่อนใช้งาน ฯลฯ ก็อาจจะต่างกันไปอีกในแต่ละผู้ทำการทดลอง

รายละเอียดพวกนี้ตามหลักแล้วควรจะต้องแจกแจงในงานวิจัยตีพิมพ์ในส่วนระเบียบวิธีวิจัย (Materials & Methods)

กระนั้นในส่วนนี้ก็เขียนกันครบบ้างไม่ครบบ้าง หลายครั้งเราไม่รู้เลยว่ารายละเอียดที่ตกหล่นไปตรงไหนมีผลต่อค่าการแสดงออกยีนที่วัดได้บ้าง

ธรรมชาติของงานวิจัยพื้นฐานนักวิจัยทำงานกันเป็นกลุ่มเล็กๆ ทำเสร็จแล้วตีพิมพ์เผยแพร่ปิดโครงการวิจัยแล้วเปลี่ยนไปทำอย่างอื่นต่อ นักศึกษาปริญญาเอกหรือผู้ช่วยวิจัยทำงานอยู่กับกลุ่มวิจัยเป็นระยะสั้นๆไม่กี่ปีก็จบการศึกษาแยกย้ายงานกันไป

อาจารย์หรือหัวหน้ากลุ่มวิจัยแม้จะอยู่ที่เดิมก็มักไม่มีโอกาสที่จะต้องเอางานที่ทำเสร็จแล้วตีพิมพ์ไปแล้วมาทำซ้ำอีก ข้อมูลมากมายเกี่ยวกับการทำการทดลองที่ไม่ได้อยู่ในงานตีพิมพ์สูญหายไป

ในเมื่อนักวิจัยพื้นฐานไม่รู้สึกว่าต้องทำงานร่วมกันกับคนหมู่มาก “ข้ามข้อจำกัดของสถานที่และเวลา” ก็ไม่มีแรงจูงใจให้เกิด “มาตรฐาน” ขึ้น เมื่อขาดมาตรฐานโอกาสต่อยอดงานวิจัยก็น้อยลง งานวิจัยหลายชิ้นแม้แต่ที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการชั้นนำโดยนักวิจัยแนวหน้า พอมีนักวิจัยกลุ่มอื่นหรือภาคอุตสาหกรรมพยายามจะทำซ้ำหรือต่อยอดก็ทำไม่ได้เพราะข้อมูลไม่พอ หรือถึงทำได้ก็ได้ผลไม่เหมือนเดิมที่ตีพิมพ์ไว้

พอทำงานวิจัยตามที่ตีพิมพ์ไม่ได้คนส่วนใหญ่ก็มักจะข้ามไปทำวิธีอื่นไม่ยอมเสียเวลารายงานปัญหานี้ออกมา

ดังนั้น เราแทบไม่รู้เลยว่ามีข้อมูลมากแค่ไหนที่สูญหายหรือใช้ประโยชน์ไม่ได้แล้วจากงานวิจัยที่ทำๆ กันมา

ยิ่งถ้าคิดถึงการวิศวกรรมสิ่งมีชีวิต ประกอบยีนหลายพันหลายหมื่นยีน ปฏิกิริยาเคมีและกลไกระดับเซลล์อีกไม่รู้กี่หมื่นกี่แสนแบบที่ต้องใช้นักวิจัยหลายทีมหลายรุ่นแบ่งงานทำงานต่อยอดกันเรื่อยๆ กว่าจะสำเร็จ การขาดมาตรฐานจนต่อยอดประกอบงานกันไม่ได้เป็นอุปสรรคสำคัญ

ในขณะที่วิศวกรรมแขนงอื่นไปกันไกล วิศวกรรมชีวภาพยังอยู่ไม่ถึงยุคพีระมิดเลยด้วยซ้ำ ปัญหาเรื่องมาตรฐานในวงการนี้หนักขนาดไหนและเราพยายามจะแก้มันอย่างไร ติดตามต่อตอนหน้าครับ

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

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022