Centri izvrsnosti >

Petnaest žigosanih

Da li je moguće u Srbiju preneti istraživanja sa aktuelnih svetskih naučnih frontova? Ili su ona već tu

Na prvi pogled, ništavna je verovatnoća da se iz dalekog Klivlenda ili nekog drugog istraživačkog centra zauvek vrati bar jedan od nekoliko naših izuzetno uspešnih mladih naučnika koji su pre petnaestak godina otišli iz Vranja ili kakvog drugog ovdašnjeg grada u propadanju, da bi tamo postigli velike prodore u svetu informacionih ili nanotehnologija, teoriji struna, izučavanju crnih rupa ili kakvoj drugoj oblasti na samom frontu svetske nauke.

Nije logično očekivati da bi se uopšte takvi istraživači olako vratili bilo gde na evropski kontinent, koji je po pitanju naučnih istraživanja sve donedavno bio u američkoj senci, dok ideja da takav stručnjak svoja istraživanja sa uspehom nastavi u Srbiji izgleda kao nešto sasvim nemoguće, nešto što gotovo protivreči Drugom zakonu termodinamike, onom principu koji obezbeđuje nepovratnost i brine da sve stvari na ovom svetu budu na svom mestu, ne dopuštajući da lonac sa hladnom vodom greje usijanu ringlu na šporetu, niti da se ostvari takav perpetuum mobile od povratka, koji se bez sumnje čini neostvarivim čak i najbližoj rodbini naučnika u dalekom Klivlendu ili gde već.

EVROPSKA IZVRSNOST U PREGREVICI: Institut za fiziku

Međutim, Evropska unija misli drugačije. Zahvaljujući izuzetno popularnom programu "Ideje", koji je pokrenut početkom godine i čiji je budžet neverovatnih 7,5 milijardi evra, Evropa namerava da izdvoji velika sredstva i plati milionsku cenu transfera takvih mladih istraživača, kao da je reč o profesionalnim fudbalerima ili košarkašima koji iz Klivlenda dolaze u Beograd. No, čak i da sve to uspe, da oni pristanu na pristojnu evropsku ponudu od dva miliona evra i vrate se u zemlju porekla, ostaje suštinsko pitanje – gde bi u Srbiji uopšte mogli da nastave svoja istraživanja?

OKVIRNI PROGRAM: Verovali ili ne, takva mesta postoje u Srbiji i finansiraju se iz još uvek jadnog domaćeg budžeta za nauku, ali i iz evropskih fondova. Svetski istraživači bi bez velikog zastoja mogli nastaviti svoj rad u bilo kom od 15 centara izvrsnosti, koliko ih trenutno postoji u Srbiji. Na ovim mestima se od prošle godine intenzivno kupuje nova oprema, uređuju se prostorije, opremaju biblioteke, masovno se zapošljavaju talentovani postdiplomci, objavljuju se velike količine radova i održavaju veze sa svetom.

"Ideja je da najbolji delovi povuku ostale", rekao je za "Vreme" doktor Aleksandar Belić, bivši pomoćnik ministra nauke i rukovodilac Laboratorije za primenu računara u nauci, koja se nalazi na Institutu za fiziku u Beogradu i koja je jedan od centara izvsrnosti. On je objasnio da su centri izvrsnosti instrument za dodatno jačanje onih naučnih i tehnoloških centara koji već pokazuju visok nivo, kako bi oni potom podstakli ostale evropske istraživače i povećali konkurentnost evropske nauke.

Centri izvrsnosti su laboratorije i druge istraživačke ustanove koje po broju radova, atraktivnosti projekata, ljudima i opremi, uprkos svemu što ih u Srbiji okružuje, punopravno pripadaju takozvanom evropskom istraživačkom prostoru i izabrane su da primaju sredstva Evropske unije koja se u skladu sa Lisabonskom strategijom poslednjih godina izdašno troše na fundamentalna istraživanja, tehnološki razvoj i inovacije. I kako već nalaže oštra selekcija i uobičajena evropska birokratija, uz sredstva dobiju i žig da su izvrsni.

Centri izvrsnosti su jedan od instrumenata Okvirnog programa 6, poznatog po skraćenici FP6 (The Sixth Framework Programme of European Union), preko koga je istraživačima u Evropi podeljeno više od 17,5 milijardi evra. Ono što je najbolje u celoj priči jeste da se sa prekidom finansiranja centri izvrsnosti neće ugasiti – kad za tri godine bude dovršen ovaj program, njegovi uživaoci će već biti dovoljno jaki da se izbore za nova sredstva. "Ova podrška nisu sredstva za istraživanje, već za obezbeđivanje istraživačkih uslova na najvišem nivou", rekao je Belić, objašnjavajući da Laboratorija za primenu računara u nauci, između ostalog tim novcem kupuje i opremu kojom razvija regionalnu mrežu GRID-a (vidi tekst "Mreža za hvatanje virusa").

APSORPCIONA MOĆ: Međutim, ako dobro poznajete evropske prilike, sigurno znate da prosto članstvo u Evropi garantuje jedino da ćete za to zadovoljstvo plaćati članarinu, ali ne i da ćete uspeti da ga istinski iskoristite i povučete nazad sredstva iz zajedničkih fondova, jer se za svaki evro treba boriti na konkursima gde je konkurencija oštra. Obično se smatra, a i primeri pokazuju, da kad bi nedovoljno razvijene zemlje poput Srbije ovog trenutka bile primljene u Uniju, one u većini oblasti ne bi imale dovoljno veliku apsorpcionu moć.

Zašto je onda u nauci drugačije? Kako je moguće da u Srbiji već sad, godinama pre bilo kakvog članstva, postoje mesta koja pokazuju toliki nivo razvijenosti koji je neophodan da bi se ušlo u elitnu evropsku Mrežu centara izvrsnosti?

Sve je počelo kad je 2005. godine Evropska komisija velikodušno odobrila Srbiji da kao treća zemlja u programu FP6, zajedno sa drugim državama Zapadnog Balkana, učestvuje na konkursu za dodelu deset regionalnih grantova. Uprkos stigmi koju je ova zemlja stekla da propušta i najbolje prilike, domaća naučna zajednica je reagovala čim su se otvorila ova mala vrata u svet centara izvrsnosti.

Tadašnje Ministarstvo za nauku i zaštitu životne sredine, kome je Vlada odobrila jedan od najbednijih budžeta zapadno od Urala i kojim moraju podjednako da se finansiraju i najbolji i osrednji, primetilo je ovu šansu i uputilo naše najbolje laboratorije da potraže sredstva tamo gde ih ima.

Uz potpunu podršku i savetodavnu pomoć saradnika još iz mandata Đinđićevog ministra nauke Dragana Domazeta i tadašnjeg ministra Aleksandra Popovića, srpske laboratorije su konkurisale, izbor je bio detaljan, naporan i neumoljiv, a kad su objavljeni rezultati, desilo se nešto što niko u Evropi nije ni naslućivao – od deset ponuđenih grantova, u Srbiju je stiglo osam.

ČAROBNI ŠTAPIĆ: Četiri centra izvrsnosti se nalaze u okviru Instituta za fiziku u Beogradu – pored Laboratorije za primenu računara u nauci, grantove u 2006. godini dobile su laboratorije za eksperimentalnu fiziku, za čvrsto stanje i nove materijale i kvantnu i optičku metrologiju. Uz njih, centri izvrsnosti u oblasti fizike su postali Laboratorija za nanostrukture na Fizičkom fakultetu u Beogradu i Laboratorija za čvrsto stanje na Institutu za nuklearne nauke "Vinča". Grant je dobio i jedan medicinski centar, Laboratorija za eksperimentalnu hematologiju na Institutu za medicinu, kao i Centar za lasersku mikroskopiju na Biološkom fakultetu u Beogradu.

Sredstva koja su dobili iznose između 300.000 i 350.000 evra. Program je pokrenut u julu 2006. i trajaće do 2009. godine. Tokom 2006. godine, dok su ovi centri izvrsnosti nestrpljivo čekali na prve rate i prve isporuke opreme, bio je raspisan novi konkurs za 20 grantova u regionu, ali se ovaj put vodilo računa da ne odu baš svi u Srbiju. No, grantove je u toj turi osvojilo još sedam domaćih laboratorija i oni očekuju da se njihov program pokrene u julu 2007. godine.

"Mi smo navikli da kod nas uvek nešto ne radi", rekao je za "Vreme" doktor Aleksandar Bogojević, takođe fizičar iz Laboratorije za primenu računara u nauci, objašnjavajući kako su neke laboratorije tokom prethodnih deset godina ipak uspele da zadrže visok kvalitet. "Ne žive ovakve laboratorije u vakuumu, a centri izvrsnosti ne nastaju čarobnim štapićem. Moraju da postoje odgovarajući uslovi", rekao je Bogojević.

Darvinovska selekcija: Ako ste pažljivo pratili zbivanja u domaćoj nauci, sigurno ste uočili da su se od petooktobarskih promena u ovoj oblasti stvari polako, ali sigurno pomerale nabolje, sve bliže Evropi i po broju radova i po broju mladih istraživača i po opremi. Oživelo je projektno finansiranje, koje donekle omogućuje "darvinovsku selekciju" među naučnim ustanovama, mnoge laboratorije su počele da traže sredstva iz Evrope, da bi taj napredak na kraju bio primećen i ocenjen na evropskom konkursu.

Konačno, završeno je podnošenje zahteva za program FP6 u kome je Srbija bila treća zemlja, a od januara 2007. godine započeo je novi, još izdašniji evropski program FP7, čiji je samo jedan od instrumenata pomenuti program "Ideje", kojim Evropska unija namerava da u potpunosti oblikuje evropski istraživački prostor i pobedi Sjedinjenje Američke Države u ratu u nauci. Naše ministarstvo je tu odigralo još jednu dobru partiju za domaću nauku i ušlo u punopravno članstvo ovog programa. To odnosi deo sredstava iz budžeta, ali se posle prošlogodišnjih uspeha logično očekuje da naše laboratorije imaju dovoljnu apsorpcionu moć da povrate mnogo veća sredstva.

"Od početka godine, naša nauka se nalazi u Evropi", objasnio je situaciju Bogojević, dodajući da će sličan put morati da pređu i druge oblasti kao što je poljoprivreda ili industrija. U međuvremenu, dok naši istraživački centri već merkaju sredstva iz FP7 i spremaju se za transfere američkih naučnika, rasplela se politička situacija u zemlji i došlo je do transfera i u ovdašnjim naučnim vlastima. Ministar Popović je premešten u energetiku, a na njegovo mesto je došla nova ministarka, psiholog Ana Pešikan. Pred njom je sad izuzetno odgovoran zadatak, da održi situaciju na ovom nivou i da u naučnom sektoru sačuva Srbiju u Evropi, sve dok mu se ne pridruže i ostale oblasti. Nije lako biti ni izvrstan.


 

Grid: Mreža za hvatanje virusa

Šta se događa kad se superkompjuteri na raznim stranama sveta superbrzo povežu

Superkompjuteri poput Paradoksa koji se nalazi na Institutu za fiziku u Beogradu – jednom od 15 srpskih centara izvrsnosti – učestvovali su prošle godine u velikoj potrazi za lekom protiv ptičjeg gripa. Naime, kako stručnjaci objašnjavaju, jedna od meta lekova koji se već mogu naći na tržištu jeste enzim koji pomaže virusu da se umnožava i inficira više ćelija. Pošto on pod dejstvom lekova evoluira, moguće je da će pacijenti u slučaju pandemije steći otpornost na lek.

Konzorcijum laboratorija iz Azije i Evrope za analiziranje efekata 300.000 farmaceutskih komponenti na H5N1 virus koristio je zato tzv. Grid infrastrukturu, novu mrežu superkompjutera, za koju stručnjaci smatraju da će postati naslednik interneta. Njihov cilj bio je da pronađu potencijalne kombinacije komponenti koje bi ubrzale proces razvoja lekova za borbu protiv virusa gripa, a korišćenjem računarskih aplikacija, istraživači su dobili mogućnost da predvide komponente i hemijske fragmente koji najefikasnije blokiraju ovaj enzim u slučaju mutacija.

Testiranje pomenutih 300 komponenti na običnom, kućnom računaru trajalo bi oko 100 godina. Ipak, 2000 računara je taj posao obavilo za samo četiri nedelje, koliki je i prirodni rok za sprečavanje eventualne pandemije. Za to vreme kreirano je više od 60.000 izlaznih fajlova sa 600 gigabajta podataka koji su skladišteni u bazi podataka. "Sposobnost Grida za brzom obradom i masivnim skladištenjem podataka, omogućava brzu pretragu i analizu velikog broja komponenti leka korišćenjem postojećih računarskih modela i aplikacija," objasnio je Jing-Ta Vu, biolog na Istraživačkom centru za genomiku Tajvanske akademije nauka (Genomics Research Center, Academia Sinica). "Ovo će omogućiti medicinskim hemičarima da bolje reaguju na trenutne izazove velikih razmera. Šta više, ovo nam omogućava da koncentrišemo naša biološka ispitivanja u laboratoriji samo na potencijalno najkorisnije komponente od kojih očekujemo da imaju najveći efekat."

Grid je tako otvorio put za virtuelno ispitivanje lekova velikog obima, a od tada je korišćen i u mnoge druge, izuzetno korisne svrhe. Šta je zapravo Grid i kako funkcioniše?

Kao i World Wide Web, Grid je razvijan u CERN-u, Evropskoj organizaciji za nuklearna istraživanja koja se nalazi u blizini Ženeve. U ovoj instituciji trenutno se privodi kraju izgradnja najvećeg svetskog naučnog instrumenta – akceleratora LHC-a (Large Hadron Collider), a prema najavama, u raznim eksperimentima koji će na njemu biti izvođeni, godišnje će nastajati oko 15 petabajta podataka. Za analizu i rad sa njima potreban je toliko jak i skup kompjuter, da čak ni CERN nije mogao sebi da ga priušti. Zato su naučnici izmislili Grid. Njega čine superkompjuteri na raznim stranama sveta povezani vrlo brzim vezama da bi zajednički radili na izuzetno zahtevnim programima koji su u stanju da uskladište i obrađuju ogromne količine podataka nastalih u eksperimentima. Superkompjuteri samostalno odrađuju deliće posla i šalju natrag obrađene podatke, čime se rešavaju ograničenja u radu sa ogromnim količinama podataka. U ovu panevropsku računarsku infrastrukturu uključeno je za sada više od 36.000 procesora.

Krajem januara završena je i četvoromesečna WISDOM inicijativa (World Wide In Silico Docking On Malaria) koja je za cilj imala iznalaženje lekova procesiranjem više od 140 miliona mogućih vezivanja aktivnih komponenti medikamenata sa ciljanim proteinima parazita malarije. Tokom rada na projektu, svakog časa u proseku je analizirano 80.000 hemijskih komponenti na Grid infrastrukturi. Zahvaljujući virtuelnom filtriranju, istraživači su koristili računarske sisteme kako bi izračunali verovatnoću da se potencijalni lek veže za ciljani protein. Zahvaljujući tome, oni su odbacili najveći deo komponenti i laboratorijska ispitivanja koncentrisali samo na one koje imaju šansu za najveći uspeh, što veoma ubrzava i pojeftinjuje proces pronalaženja novih lekova protiv malarije. Za to vreme, projekt je koristio ekvivalent od 420 godina računarske snage jednog računara – oko 5000 računara u 27 zemalja je istovremeno generisalo 2000 gigabajta podataka. A kako se ovaj metod može primeniti i na mnoge druge bolesti, otvaraju se velike mogućnosti upotrebe Grida u farmaceutskoj, ali i mnogim drugim industrijama. Dakle, pored fizike elementarnih čestica koja je započela razvoj ove nove tehnologije, mnoge druge oblasti od ključnog značaja za ljudski život imaju direktne koristi od Grid infrastrukture. Upravo to je i razlog što Evropa ne štedi na ulaganju u ovakva istraživanja – iako početna ideja ne mora da bude previše relevantna za svakodnevni život (kao, na primer, tačno razumevanje međusobnih interakcija elementarnih čestica), kada puno pametnih ljudi radi na zajedničkom istraživanju, rezultat obično ima raznovrsne primene.

Grid infrastruktura i superkompjuteri povezani u nju neprestano se usavršavaju i nadograđuju. Tako je kontinuirani protok informacija kroz mrežu 2005. godine bio 600 megabajta u sekundi, a prošle godine 1000 megabajta, tj. jedan gigabajt. Paradoks, superkompjuter koji se nalazi u Laboratoriji za primenu računara u nauci Instituta za fiziku u Beogradu, najmoćniji je u ovom delu Evrope. Pre dve godine on je imao 66 procesora, dok ih je danas 150, i za njegovo hlađenje kroz cevi koje dolaze na gornji i zadnji deo "kućišta", prema rečima Antuna Balaža, asistenta saradnika u ovoj Laboratoriji, potrebna je snaga od deset kilovata. Ova kućišta najviše liče na ogromne frižidere, a zbog vrlo niske temperature unutar njih, verovatno bi za to mogla i da posluže.

Paradoks je kroz SEE-GRID projekat povezan sa drugim superkompjuterima u regionu – iz Turske, Grčke, Mađarske, Albanije, Makedonije, Bugarske, Bosne i Hercegovine, Crne Gore, Hrvatske, Ruminije i Moldavije. Ovaj projekat ima za cilj da postavi mrežnu infrastrukturu u jugoistočnoj Evropi kao i da postavi mrežne aplikacije koje bi bile od zajedničke koristi za regionalne zajednice korisnika. Paradoks je i važan deo panevropske Grid infrastrukture, u koju je uključen preko EGEE projekta. Kako navode u Institutu za fiziku, postoji bezbroj komercijalnih projekata u koje Paradoks može biti uključen, s obzirom na ogromne mogućnosti koje Grid pruža. Međutim, tu se čeka da naša mala i srednja preduzeća koja rade u oblasti informacionih i komunikacionih tehnologija naprave iskorak i, sem sitnog dilovanja računara, počnu da pružaju i ozbiljnije usluge u kojima će Grid naći prirodnu primenu. To najbolje pokazuju primeri kompanija kao što su HP i IBM, koje u svojoj ponudi već imaju neka komercijalna Grid rešenja.

Marija Vidić


POŠALJI KOMENTAR REDAKCIJI ODŠTAMPAJ TEKST
 

 

 

 

 

Novinarnica

 

Novosti

 

Naslovi.net