Stažuotę NASA atlikęs VU studentas Aivaras Vilutis: „Tai buvo išskirtinė patirtis“

Aivarai, esi Vilniaus universiteto neurobiofizikos 3 kurso studentas. Ar gali savais žodžiais trumpai apibūdinti, kas yra neurobiofizika? Kodėl pasirinkai šią studijų kryptį?

Kai pirmą kartą išgirdau apie neurobiofiziką, man ji skambėjo labai tarpdiscipliniškai. Visuomet maniau, kad į gyvybės mokslus neįmanoma žvelgti vien iš biologijos ar chemijos pusės – tam labai svarbi ir fizika, mat daugumą elementarių procesų būtent ji ir lemia. Neurobiofizikos mokslas tyrinėja gyvąsias sistemas ir nervų sistemos veiklą pasitelkdamas ne vieną, o keletą mokslo šakų, todėl ir pasirinkau šią studijų programą, o per tris metus įsitikinau, kad ši sritis yra pagrindas norint atlikti kokybiškus mokslinius tyrimus.

Kaip sužinojai apie stažuotes NASA? Kodėl nutarei vykti? Ar tai buvo impulsyvus sprendimas, o gal apie NASA svajojai nuo vaikystės?

Apie stažuotes NASA sužinojau dar nestudijuodamas neurobiofizikos. Visuomet maniau, kad ten gali pakliūti tik aeronautikos, aviacijos, mechanikos inžinieriai ar programuotojai, tačiau niekada nesusimąsčiau, kad kelias atviras ir biomokslų studentams.

Sprendimas dalyvauti atrankoje buvo visiškai impulsyvus. Pamenu, kad dokumentus užpildžiau bene paskutinę akimirką, nors pats kosmosas ir tokie tyrimai mano svajone niekuomet nebuvo.

Mokykloje nelaikiau fizikos, chemijos ar biologijos  egzaminų. Visada svajojau tapti aktoriumi, tačiau neįstojęs į vaidybos studijas nežinojau, kokiu keliu eiti toliau. Dažnai mąstydavau, kad noriu sau mesti iššūkį – studijuoti disciplinas, kurios mokykloje man labiausiai nesisekė ir taip sau įrodyti, kad viskas įmanoma. Neurobiofizika siūlė viską, kas man buvo sunku – chemiją, fiziką ir net programavimą, tad suskubau išsilaikyti egzaminus.

Taip jau atsitiko, kad mokslinės fantastikos filmai ir noras būti aktoriumi tapo realybe. Atlikdamas stažuotę NASA tikrai jaučiausi kaip filme.

Kokius žingsnius teko atlikti, siekiant stažuotis NASA?

Pirmasis etapas buvo nacionalinė atranka. Ją organizavo Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA). Turėjau pasirinkti projektą iš NASA pateikto projektų sąrašo bei pagrįsti pasirinkimą, įrodyti savo motyvaciją, kompetencijas ir žinias, reikalingas stažuotei. Vėliau manęs laukė interviu su ekspertais.

Interviu laukiau labiausiai – mokslas jau buvo tapęs mano aistra, visuomet apie jį kalbu su užsidegimu. Ilgai domėjausi astrobiologija, tad motyvacinis pokalbis buvo puiki proga apie tai padiskutuoti. Kai buvau atrinktas nacionaliniu lygiu, nekantriai laukiau žinių iš NASA, nes reikalingas ir jų patvirtinimas.

Esi vienas iš 5 studentų, kurie MITA konkurse buvo atrinkti stažuotis NASA Ames tyrimų centre. Koks buvo tavo stažuotės tikslas? 

Taip, esu vienas iš jų, tačiau dėl naujos NASA „Biosciences Collaborative“ laboratorijos statybų, vykau stažuotis pavasarį. Dėl minėtų priežasčių, buvau vienintelis stažuotojas iš Lietuvos bei vienas iš mažiau nei dešimties stažuotojų iš viso pasaulio.

Stažuotės NASA metu atlikau mokslinį darbą tema „Statistinio bioženklų klasifikatoriaus kūrimas“ (angl. „The Statistical Classification of Biosignature Information“), sutrumpintai SCOBI. Nors prieš stažuotę buvau pasirinkęs šiek tiek kitokią darbo temą, atvykus ir pasikalbėjus su savo darbo vadove Dr. Diana Gentry, sprendimą pakeičiau, nes prie tokio projekto dar niekas nebuvo dirbęs. Buvau pirmasis, kuris idėją pradėjo versti realiu produktu.

Gyvenau ne pačioje NASA Ames tyrimų bazėje, o Silicio slėnio sostinėje – San Jose. Darbo diena prasidėdavo apie 10 valandą ryto nuo apsaugos punktų ir pirštų antspaudų patikrinimo. Šiame vos dviejų aukštų pastate dirba mokslininkai, kurie yra atsakingi ne tik už tai, kokiomis sąlygomis pirmieji žmonės nusileis Marse, bet ir kada ir kaip bus atrasta nežemiška gyvybė, kaip mes kolonizuosime kitas planetas. Jaučiausi tikrai neapsakomai.

Kiti stažuotojai nedirbo tame pačiame pastate. Iš pradžių atrodė, kad nuolat būsiu vienas, tačiau labai greitai užmezgiau draugiškus ryšius su kolegomis, su kuriais kartu leidome laisvalaikį. Spontaniškos kelionės vakarais į San Franciską tapo kone kasdienybe, o naujų draugų jau lauksiu šią vasarą Lietuvoje.

Tavo stažuotės tema – „Statistinio bioženklų klasifikatoriaus kūrimas“. Ar gali savais žodžiais papasakoti apie ką ši tema?

Galutinis šio projekto tikslas būtų veikiantis klasifikatorius, skirtas bioženklų interpretacijai ir nustatymui. Čia mes kalbame ne tik apie mėginius žemėje, bet ir bet kur kitur kosmose, kai juos gali paimti robotai. Šis projektas buvo skirtas tam, kad galėtume dirbtinio intelekto pagalba nustatyti gyvybės požymius nepargabendami mėginių į Žemę.

Mano darbo dalis buvo surinkti kuo daugiau informacijos apie požymius, leisiančius spręsti, ar kosmose yra gyvybė. Turėjau atsižvelgti į būsimų kosmoso tyrinėjimo misijų instrumentus, prietaisus ir jų galimybes bei atlikti mokslinės literatūros analizę. Sudarinėjau įvairius duomenų masyvus su skirtingais objektais, kuriuos galime surasti žemėje, juos aprašinėjau nurodydamas, kas lemia jų klasifikavimą į gyvus (pvz.: bakterija) arba negyvus (pvz.: akmuo).

Mokslinio darbo projektas reikalavo paruošti duomenis mašininiam mokymuisi. Surinkti duomenys leis sukurti patikimą klasifikatorių nežemiškiesiems mėginiams, kurio dėka bus galima nustatyti, ar tie mėginiai atitinka gyvybės apibrėžimą, ar juose gyvybės pėdsakų nėra. Papasakok plačiau bei atsakyk, kodėl tai svarbu?

Klausimas „Ar mes vieninteliai Visatoje?“ yra fundamentalus. Mokslininkai, norėdami atsakyti į šį klausimą, iš pradžių bandė (ir vis dar bando) išsiaiškinti, kaip gyvybė išsivystė žemėje. Nepaisant to, jokios gyvybės ar jos pėdsakų kitose planetose mes vis dar neradome.

Daugelis mokslininkų neapsisprendžia, kokius kriterijus laikyti gyvybės kriterijais. Jei mes manome, kad pagrindinis mūsų organizmo statybinis blokas yra aminorūgštys, ar galime teigti, kad jei rastume aminorūgščių – rastume gyvybę? Ne. Aminorūgščių mokslininkai rado įvairiuose nežemiškuose mėginiuose, tačiau to gyvybei nepakanka.

Mūsų klasifikatoriaus tikslas yra surinkti informaciją apie kuo daugiau tokių ženklų ir nustatyti, kokių ženklų kombinacija būtų pakankama gyvybės nustatymui. Tai leistų atsakyti į visame pasaulyje nerimą keliantį klausimą nepaisant to, kaip apibrėžiama gyvybės sąvoką.

Kokių rezultatų pasiekėte? Kaip juos taikysi tolimesniuose tyrimuose – pvz., baigiamajame darbe?

Mūsų tikslas buvo surinkti ir charakterizuoti bent dvidešimt sistemų, kurios visiškai atspindėtų gyvybę arba būtų priešingos gyvybei – tai yra atsiradusios be jokių gyvybei būdingų procesų pagalbos. Man pavyko apibūdinti daugiau nei trisdešimt tokių sistemų pagal įvairius parametrus ir nurodyti, kas tiksliai lemia tų sistemų gyvybingumą arba ne.

Surinkau daugiau informacijos nei galėjau įsivaizduoti. Būtent dėl to vadovė pasiūlė ir po stažuotės prisidėti prie šių duomenų rinkimo. Esu tikras, kad tęsiu tyrimą ir toliau, bendradarbiaujant su Gyvybės mokslų centro mokslininkais.

Ar stažuotė pakeitė vizijas dėl magistro studijų, programos krypties?

Jei viskas vyks pagal planą, galbūt jau po bakalauro baigimo galėsiu studijuoti Kalifornijoje ir tęsti savo mokslinį kelią NASA. Ateityje svajoju parvežti kuo daugiau patirties ir panaudoti ją Lietuvoje, turėti savo laboratoriją ir būti dėstytoju.

O kuo dabar užsiimi? Kokie ateities planai?

Kaip ir minėjau, tęsiu savo projektą, o balandžio pabaigoje pristatysiu savo darbą NASA mokslininkams virtualioje konferencijoje. Vasarą su vadove dirbsime prie dar vieno stendinio pranešimo, kurį gruodį galėtume pristatyti „AGU Fall Meeting 2020“, vienoje didžiausių kosmoso ir žemės mokslų konferencijų pasaulyje.

APIE NASA ir MITA

2014 m. Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA) ir NASA pasirašė dvišalį bendradarbiavimo susitarimą dėl tarptautinės stažuočių programos. Susitarimas buvo pasirašytas Lietuvos Vyriausybės delegacijos vizito į JAV metu.

Tik 12 pasaulio šalių (iš Europos tik 3 – Lietuva, Švedija ir Portugalija) ir Europos kosmoso agentūra turi sutartis su NASA ir gali siųsti savo studentus stažuotėms. Stažuotes finansuoja Švietimo, mokslo ir sporto ministerija. Galutinį sprendimą dėl studentų atrankos priima NASA.

2015-2020 m. iš viso stažuotes NASA atliko jau net 26 studentai iš Lietuvos.