Talk to...

คุยกับนักวิจัย bioinformatics ชาวไทยในต่างแดน

ประเวช อรรจวัฒนวงศ์

สวัสดีครับ อย่าเพิ่งตกใจนะครับที่เห็นผมมาปรากฏตัวในคอลัมน์ Talk to... เพราะ Talk to... ฉบับนี้เป็นฉบับเฉพาะกิจครับ จริงๆ ก็ไม่ใช่อะไรอื่นหรอกครับ เหตุก็เนื่องจากความวุ่นวายของบ้านเมือง ทำให้การเดินทางไปไหนมาไหนก็ลำบากไปหมด ผมเลยคิดว่าจะให้เราส่งน้องปุ้มคนเก่งออกไปสัมภาษณ์ทั้งๆ ที่บ้านเมืองวุ่นวายขนาดนี้ก็คงไม่ดีนัก ทำให้ผมตัดสินใจว่าเราอาจจะต้องเว้นคอลัมน์ Talk to... ของดือนนี้ออกไปก่อน แต่โชคดีก็เป็นของคุณผู้อ่านครับ เพราะเมื่อวานนี้ผมได้รับโทรศัพท์จากรุ่นน้องคนสวยคนหนึ่งว่าจะมาเยี่ยมผมถึงเมืองที่ผมพักอยู่ ผมเลยถือโอกาสนี้สัมภาษณ์นักวิจัยไทยในต่างแดนคนนี้เสียเลย

เดี๋ยวต้องเกริ่นสักนิดก่อนว่า รุ่นน้องผมคนนี้เป็น ดร. สาว อารมณ์ดี ร่าเริง แต่เรื่องงานเธอทุ่มเทชนิดเต็มร้อยกันเลยทีเดียวครับ เธอก็คือ ดร. วรรณวิภา วงศ์แสงนาค หรือน้องแอมนั่นเอง น้องแอมเริ่มเรียนปริญญาเอกที่ Denmark Technical University (DTU) เป็นเวลาสองปีครึ่ง จากนั้นก็ย้ายตามอาจารย์ที่ปรึกษามาที่ประเทศสวีเดน ... ผมว่า เราไปคุยกับน้องแอม แล้วให้เขาแนะนำตัวเองให้พวกเราได้รู้จัก น่าจะดีกว่านะครับ

พี่อยากให้น้องแอมแนะนำตัวเพิ่มนิดนึงครับ

ได้ค่ะ อันที่จริงแอมเพิ่งเรียนจบปริญญาเอกปีที่แล้วค่ะ แล้วตอนนี้แอมก็ทำงานเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอก (post doc) อยู่กับอาจารย์ที่ปรึกษาตอนปริญญาเอกของแอมนี่แหละค่ะ อยู่ที่ Chalmers University of Technology ประเทศสวีเดน

ทำงานวิจัยด้านไหนครับ

ก็มีหลายด้านนะคะ อย่างเช่นงานด้าน systems biology ก็มี แล้วก็ด้าน bioinformatics ก็มี อ่อ...แล้วก็มีพวก omics analysis ทั้งหลายด้วยค่ะ แต่ส่วนใหญ่แอมเน้น systems biology ในจุลินทรีย์พวกยีสต์และราค่ะ

ลองให้คำจำกัดความเกี่ยวกับ systems biology

Systems biology มีคำจำกัดความอย่างง่ายก็คือ การศึกษาสิ่งมีชีวิตอย่างมีระบบค่ะ อย่างเช่น งานของแอมศึกษา Aspergillus oryzae ถ้าเราอยากจะเพิ่มหรือลดปริมาณการผลิตสารบางอย่างที่เราสนใจ เราจำเป็นจะเป็นต้องรู้ กระบวนการต่างๆ ในเซลล์ ตั้งแต่ระดับยีน ระดับการแสดงออกของยีน ระดับโปรตีน ระดับ metabolite ไปจนถึงกระบวนการ metabolism ว่ามีความเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันอย่างไรอย่างมีระบบ

ถ้าอย่างนั้นคำว่า systems biology ก็ควรที่จะมีความหมายครอบคลุมถึง network ทั้งหมดภายในเซลล์ชองสิ่งมีชีวิตใช่หรือไม่

โดย concept แล้วถูกต้องเลยค่ะ แต่ระบบ network มีความหมายกว้างกว่านั้น ขึ้นอยูกับว่าเรามองปัญหาในระดับไหน แอมมีวิธีการอธิบายง่ายๆ อย่างนี้ค่ะ คือ ในเซลล์สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะมีกระบวนการทำงานต่างๆ ของเซลล์อยู่มากมาย และกระบวนการทำงานเหล่านั้นจะมีความสัมพันธ์กัน ที่เราเรียกว่า network นะคะ แอมมองว่า network ส่วนหนึ่งในเซลล์เป็น network ของ metabolic pathway ชนิดต่างๆ ที่ทำงานเกี่ยวข้องโยงใยกันไปหมด เราจะเรียก network พวกนี้ว่า metabolic network ค่ะ แต่ก็ยังมี network อีกแบบหนึ่งที่มีหน้าที่ควบคุมให้การทำงานของ metabolic network เป็นไปได้อย่างถูกต้อง เป็นระบบระเบียบ รวมทั้งยังทำหน้าทีควบคุมการทำงานของตัวเองอีกด้วย เราเรียก network แบบนี้ว่า regulatory network

แต่ถ้าอ่านตำราเล่มอื่นๆ เขาอาจจะจัดจำแนก network ออกเป็นชนิดอื่นๆ ซึ่งแตกต่างไปจากที่แอมอธิบาย นั่นก็ไม่ผิดอะไร มันขึ้นอยู่กับมุมมองของปัญหาและขอบเขตการศึกษา เช่น บางคนอาจจะแบ่งเพิ่มเป็น signaling network และ interaction network หรืออย่างอื่นอีกก็ได้ค่ะ

แล้วงานวิจัยที่แอมกำลังทำอยู่ ต้องสร้างแบบจำลองของ network ทั้งสองชนิดนี้เลยหรือเปล่า

ค่ะ ต้องสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ แต่ว่างานของแอมยังอยู่ในส่วนของ metabolic pathway ค่ะ แอมต้องบอกก่อนว่า ก่อนที่เราจะสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์หรือที่เราเรียกกันว่า mathematical modeling ได้นั้น เราจำเป็นต้องมีข้อมูลเป็นจำนวนมาก ทั้งในแง่ของชนิดข้อมูลและปริมาณข้อมูล ตัวอย่างเช่น ข้อมูลพวก genome sequence, annotation, protein function, biochemical reaction, thermodynamic, enzyme kinetic, protein localization, biomass composition และยังรวมไปถึงการค้นคว้าข้อมูลหรืองานวิจัยที่ถูกตีพิมพ์เอาไว้ในวารสารระดับนานาชาติอีกเยอะมากค่ะ

ส่วนในด้านของ regulatory network ของสิ่งมีชีวิตชนิดที่แอมกำลังศึกษาอยู่นั้นยังมีข้อมูลไม่เพียงพอที่จะนำมาสร้างหรือพัฒนาเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ถูกต้องได้ค่ะ แอมเลยไปเน้นที่ metabolic network มากกว่า

แอมศึกษา metabolic network ใน Aspergillus ตั้งแต่เริ่มวิทยานิพนธ์เลยหรือเปล่า หรือว่าเพิ่งเริ่มทำตอนนี้

อันนี้เป็นงานปริญญาเอกค่ะ แต่ตอนนี้งาน systems biology ที่แอมทำขยายออกไปมากกว่านี้แล้วค่ะ ยกตัวอย่างเช่น การศึกษาการเพิ่มผลผลิตและปรับปรุงกระบวนการผลิตยาปฏิชีวนะ penicillin ซึ่งเป็นสาร จำพวก secondary metabolite ที่สร้างขึ้นมาจากเชื้อรา Penicillium chrysogenum

นอกจากงานวิจัยเรื่องนี้แล้ว แอมยังมีงานวิจัยอื่นอีกไหมครับ

ค่ะ มีค่ะ มีอีกมากมายเลยค่ะ ยกตัวอย่างเช่นการศึกษา single nucleotide polymorphism ในยีสต์สายพันธุ์ต่างๆ นอกจากนั้น ก็ยังมีการศึกษาเกี่ยวกับ adaptive evolution ในยีสต์ ซึ่งงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อจะหาเหตุผลว่าทำไมยีสต์ในแต่ละสายพันธุ์ถึงมีการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน และทำไมยีสต์แต่ละสายพันธุ์ถึงมีกระบวนการผลิตเอธานอล (ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงในตลาดพลังงาน) ที่แตกต่างกัน

นอกจากนี้ แอมยังสานต่องานด้าน A. oryzae เพื่อใช้ในกระบวนการผลิตพลังงานทดแทนด้วย ยกตัวอย่างเช่น สารประกอบที่มีคาร์บอนสี่อะตอมอย่าง fumalic acid และ succinic acid น่ะค่ะ

สำหรับงานที่กล่าวมาทั้งหมดข้างต้นนี้ แอมเชื่อว่า ความเข้าใจในกระบวนการต่างๆ ของระบบ metabolism เป็นสิ่งที่สำคัญมาก และยังเป็นหัวใจสำคัญของการศึกษาและการวิจัยในด้าน systems biology อีกด้วย

แอมเริ่มหันมาสนใจ bioinformatics ตั้งแต่เมื่อไร

แอมรู้จัก bioinformatics ในช่วงที่แอมเรียนปริญญาตรี ปีที่สี่ในภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ มหาวิทยาลัยมหิดลค่ะ แล้วก็ได้ตัดสินใจเรียนต่อในระดับปริญญาโทด้านนี้ที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี หลังจากนั้นแอมก็มาศึกษาต่อปริญญาเอกที่เดนมาร์คกับ Prof. Jens Nielsen แล้วก็ย้ายมาอยู่ที่สวีเดนกับอาจารย์ท่านเดิมค่ะ

แอมว่า bioinformatics ในประเทศไทยกับต่างประเทศมีความแตกต่างกันอย่างไร

แตกต่างกันมากเลยค่ะ เพราะการเรียน bioinformatics ในต่างประเทศ นักเรียนต่างประเทศเขาจะคุ้นเคยกับศาสตร์สาขานี้ตั้งแต่ปริญญาตรี โดยมีการสอดแทรกความรู้ด้าน bioinformatics กับวิชาอื่นๆ แต่สำหรับในประเทศไทย อาจจะยังมีความคุ้นเคยกับวิชานี้อยู่น้อย และ ทำให้นักเรียนหลายคน อาจจะมองภาพ bioinformatics ไม่ชัดเจนนัก แต่แอมคิดว่าในอนาคต bioinformatics ในประเทศไทย คงจะมีการแทรกเนื้อหาวิชาเกี่ยวกับด้าน bioinformatics เข้าไปในหลักสูตรมากขึ้นค่ะ

แอมวางแผนอนาคตตัวเองไว้อย่างไร อยากกลับไปทำงานที่เมืองไทยไหม

อยากมากๆ เลยค่ะ ในฐานะที่เป็นคนไทย แอมอยากจะกลับไปช่วยพัฒนาด้านการเรียนการสอน และพัฒนาบุคลากรด้าน bioinformatics และด้าน systems biology ในเมืองไทยให้ดียิ่งขึ้นในอนาคต

แอมตั้งใจจะเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกอยู่สวีเดนอีกนานแค่ไหน แล้วมีแผนการณ์ที่จะกลับไปทำงานที่เมืองไทยหรือเปล่า

ก็จะอยู่ที่สวีเดนจนถึงสิ้นปีนี้ค่ะ แต่แอมมีโครงการที่จะไปทำงานเป็นอาจารย์ที่ Suzhou University ที่ประเทศจีน แอมคิดว่าแอมอยากจะรวบรวมประสบการณ์การทำงานจากที่ต่างๆ ก่อนกลับไปช่วยพัฒนางานวิจัยด้าน bioinformatics ในประเทศไทย

อยากให้แอมแนะนำน้องๆ นักเรียนรุ่นใหม่ๆ ที่สนใจอยากเรียน bioinformatics ว่าควรเตรียมตัวอย่างไร

ไม่ต้องเตรียมตัวมากค่ะ แต่อยากให้เตรียมใจให้พร้อม ยกตัวอย่างในกรณีของแอมนะคะ แอมเรียนจบมาทางด้าน biotechnology ซึ่งแอมเองไม่เคยรู้ computer science และ programing language มาก่อนเลย แล้วต้องมาเรียนด้านนี้ มันไม่ใช่เรื่องง่ายค่ะ (แต่มันก็ไม่ใช่เรื่องยากนะคะ) ดังนั้น การเตรียมใจให้พร้อม เป็นสิ่งสำคัญ เพราะเราต้องอยู่กับสื่งเหล่านี้ให้มีความสุขให้ได้ ไม่อย่างนั้นเราก็ไม่สามารถสร้างงานที่ดีๆ ออกมาได้ค่ะ

แอมมองว่าอนาคตของงานวิจัยทางด้าน systems biology จะเป็นอย่างไร

ณ ปัจจุบันแอมมองว่า systems biology เพิ่งจะเริ่มต้น ดังนั้นศาสตร์นี้จะยังพัฒนาไปได้อีกมาก

แอมคิดว่า ใครเป็นบุคคลที่อยู่เบื้องหลังที่ทำให้แอมสามารถมาถึงจุดนี้ได้

คุณพ่อกับคุณแม่ของแอมเองค่ะ คือว่า คุณพ่อและคุณแม่ของแอมเป็นคนมีวิสัยทัศน์กว้างไกล และเป็นคนที่คอยชี้แนะและให้กำลังใจแอมตลอดมา และยังคอยสนับสนุนแอมในทุกๆ เรื่อง แอมขอขอบคุณมากค่ะ

สุดท้ายนี้ ผมต้องขอขอบคุณน้องแอมเป็นอย่างมาก ที่สละเวลามาคุยกับผมใน Talk to... ฉบับนี้ ผมเชื่อว่าเราคงจะได้ความรู้ และแนวความคิดเกี่ยวกับ bioinformatics จากนักวิจัยที่มีประสบการณ์ทำงานในต่างประเทศ และเราคงจะได้กลับไปพบกับน้องปุ้มอีกในฉบับหน้าครับผม