Projektu rakstīšanai pievērsos kā eksperimentam. Pētniece Agnese Brangule par izaicinājumiem ķīmijā

Linda Rozenbaha,
RSU Sabiedrisko attiecību nodaļa

Iedomājieties zinātnieku, kuram ir pētījuma ideja, taču vajadzīgi vēl citi pētnieki no dažādām pasaules valstīm, lai sagatavotu projekta pieteikumu, iesniegtu to projektu konkursā un vēl, lai pētījums tiktu apstiprināts un iegūtu finansējumu. Lai šos pētniekus iepazīstinātu un pārliecinātu par dalību projektā, tiek rakstīts viens, otrs, trešais… neskaitāmais e-pasts. Nāk atteikumi. No 20 e-pastiem atbildi saņem varbūt uz dažiem.

Šāda neatlaidīga aina ir no pandēmijas laika, kad Rīgas Stradiņa universitātes (RSU) Farmācijas ķīmijas katedras vadošā pētniece doc. Agnese Brangule meklēja ārvalstu pētniekus un profesorus savu projektu idejām. Un ne jau vienam projektam – izkopjot rakstīšanas prasmes un, uztverot pētījumu projektu rakstīšanu mazliet kā eksperimentu un iespēju uzzināt, ko citi domā par pētījuma virzienu, viņa rakstīja vairākus projektus vienlaikus. Šādi pētniecei izdevās pārliecināt iesaistīties profesorus un pētniekus, piemēram, no Taivānas, Polijas, Turcijas.

Šajā rakstā – par vadošās pētnieces A. Brangules ceļu līdz pētniecībai, pašiem pētījumiem un papildinājumu dzīvē, kādu dod zinātnieka darbs.

Sākums RSU

RSU A. Brangule sāka strādāt 2011. gadā, Cilvēka fizioloģijas un bioķīmijas katedrā. Pēc daudzu gadu praktiskās pieredzes ķīmijā, ķīmijas skolotāja darba un dalības vairākos izglītības projektos, ķīmijas grāmatu autorei tas bija jauns izaicinājums. “Man bija jāmāca ķīmija angliski ārvalstu studentiem. Docēju arī latviešu studentiem. Vietējie studenti ir viengabalaināki,” viņa raksturo, “nāk no vienas izglītības sistēmas, ārvalstu studenti – no ļoti dažādām izglītības sistēmām un kultūrām. Un tas noteikti jāņem vērā. Tas uzliek papildu atbildību.

Atšķirīgs ir arī zināšanu līmenis ķīmijā. Kā pozitīvu piemēru varu uzteikt Skandināvijas, sevišķi Somijas, studentus,”

slavē agrākā docētāja.

2020. gadā A. Brangulei Rīgas Tehniskajā universitātē (RTU) pabeigtās doktorantūras un RSU pēcdoktorantūras pētījumos jau bija gūts daudzveidīgs izpētes tēmu klāsts – no kalcija fosfātiem (meklējot iespējas, kā tos izmantot kaulu reģenerācijai) līdz augu pētniecībai. Šķitis, ka kalcija fosfātus ir vieglāk pētīt, nekā augus, jo tie ir neorganiski savienojumi ar noteiktu struktūru un ķīmisko elementu skaitu. Turpretī augu sastāvā ir gan organiskas, gan neorganiskas vielas, dažādi mikroelementi, kuru sastāvs var būt atkarīgs no augšanas vietas, augsnes un klimatiskajiem apstākļiem (saules, nokrišņiem un temperatūras).

Un, lūk, 2020. gadā A. Brangules dzīvē pienāca kārta pilnīgi jaunai pieredzei. Tobrīd attīstījās Apvārsnis 2020 (Horizon 2020) Baltijas Biomateriālu ekselences centra (BBCE) projekts, kurā tika apvienotas dažādu jomu zināšanas un infrastruktūra no ārvalstīm (Šveice un Vācija) un Latvijas, veidojot zinātnisko centru vispusīgai biomateriālu izpētei. Projektā no Latvijas tika ietvertas Rīgas Stradiņa universitātes Farmācijas fakultāte, Stomatoloģijas institūts, Latvijas Organiskās sintēzes institūts un RTU Rūdolfa Cimdiņa Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centrs. Pēc Farmācijas fakultātes dekānes profesores Daces Banderes aicinājuma A. Brangule atsaucās piedalīties konkursā uz zinātniskās grupas Zāļu piegādes sistēmu kinētika un stabilitāte vadītāja vietu.

“Pie BBCE projekta ārvalstu partneriem Šveicē (AO Research Institute Davos) un Vācijā (Fridriha-Aleksandra Erlangenas-Nurembergas universitātes Biomateriālu centrs) bija iespēja iegūt starptautisku pieredzi gan zinātnes jomā, gan zinātniskās infrastruktūras un personāla veidošanā. Guvām lielu pieredzi, izsludinot starptautiskus darba vietu sludinājumus un veicot darba intervijas. Tajās piedalījās ārzemju partneri un

mācījāmies, kas un kā ir jājautā, kam jāpievērš uzmanība un kā notiek ārvalstu maģistru, doktorantu un pēcdoktorantu pieņemšana darbā zinātniskās institūcijas ar lielu starptautisku pieredzi – kamēr to neesi redzējis, tikmēr nezini!

Tā bija ļoti bagāta pieredze šajā projektā, jo tas ir cilvēkresursu, nevis zinātnes projekts. Tādēļ tas tendēts uz to, ka mēs mācāmies no kolēģiem, apgūstam, kā virzīties uz augstas citējamības publikācijām, kā rakstīt konkurētspējīgus projektus, patentus un kā vadīt doktorantus un maģistrantus, dokumentēt laboratorijas procesus un pētījumu, mērījumu rezultātus. Tas ir sevišķi nozīmīgi, lai pētījumu rezultātiem būtu ilgtspēja un netiktu atkārtoti iepriekš veikti pētījumi, mērījumi. Bieži pētniecības procesā tiek atklātas daudzas nianses, kas nākotnē noved pie jauniem pētījumiem un šajos gadījumos būtiski ir mērījumu pieraksti, lai saprastu kas un kā ir noticis. Protams, dokumentējot pētījumu rezultātus būtiski tiek atvieglots administratīvais projektu darbs,” saka A. Brangule.

Projektu rakstīšana, kas bija viens no šā projekta uzdevumiem, ir māksla un neatlaidības skola! “Nepietiek ar projekta pētījuma ideju, jāprot to uzrakstīt! Ņemot vērā, ka BBCE bija jauns zinātnes virziens RSU un nebija esošu iestrāžu vai stabilu pētniecības virzienu,

es projektu rakstīšanai pievērsos kā eksperimentam – pirmajā reizē tika rakstīti četri ļoti atšķirīgi projekti!

– lai iztaustītu apkārtni un gūtu pēc iespējas lielāku pieredzi. Tas bija ļoti intensīvs un sarežģīts posms, kurā sastapos gan ar lielu atbalstu, gan neizpratni,” stāsta pētniece. "Turklāt rakstīju dažādu līmeņu projektus: Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektus (FLPP), M-ERA.NET un Latvijas-Lietuvas-Taivānas projektus. Starptautiskos projektus var uzrakstīt tikai tad, ja tev ir starptautiskie partneri. Tobrīd bija pienācis pandēmijas laiks, un saskarsmes iespējas bija ierobežotas, tādēļ rakstīju e-pastus dažādu valstu profesoriem, zinātniekiem. No izsūtītām 20 e-pasta vēstulēm, atbildi saņēmu no kādām divām (tobrīd gan cilvēki pat bija atsaucīgāki, vairāk bija piesaistīti datoriem). Šādā veidā, piemēram, iepazinos ar profesoriem no Taivānas, Polijas, Turcijas un iesniedzām Lietuvas-Taivānas un ERA.NET projektus.

Tā ir māksla uzrakstīt e-pastu, lai nepazīstams cilvēks tev atbildētu!

Saņemta atbilde ir panākums, kas var novest pie projekta vai sadarbības. Jāsaprot, ka vadošie zinātnieki ik dienu saņem ļoti daudz e-pasta vēstuļu ar sadarbības piedāvājumiem. Atbilde uz e-pastu nozīmē: ir bijis kaut kas, kas lika to neizdzēst,” atklāj A. Brangule.

Viņa neslēpj, ka bijuši šaubu mirkļi pirms rakstīšanas: “Man jāraksta par sevi, un tad sāku domāt: varbūt es nekas neesmu, un kāpēc gan, lai tas cilvēks man atbildētu? Tad jāstāsta par savu iepriekšējo pieredzi, veikumu, lai otrs noticētu! Katru reizi rakstīju, ko esmu pētījusi, kāpēc aicinu attiecīgo cilvēku piedalīties projektā, kāda ir iecere. Ideja jāapraksta diezgan skaidri,” rezumē pētniece, pasmejoties, ka ir jau cilvēki, kas baidās par ideju zagšanu, bet "vai tad man tikai viena ideja galvā?” Un galu galā eksistē akadēmiskais godīgums.

Uzvarēja tikai 9 % pētījuma projektu

No neatlaidīgas projektu rakstīšanas un pārliecināšanas galu galā pašreiz A. Brangule vada divus daudzgadīgus projektus: FLPP projekts Zāļu piegādes sistēmu šķīšanas profila pētīšana, lietojot hierarhisku modeļu ķēdi (ModelDrug) un ES un valsts budžeta finansētā RSU un LSPA ārējās konsolidācijas projekts Hidrostatiskais augstspiediens: duāls rīks hidrogēlā bāzētu zāļu piegādes sistēmu ražošanai un sterilizēšanai.*

“Šie abi ir trakie projekti,” pētniece tos tā raksturo un tūlīt paskaidro, “projektu konkurence ir milzīga. Gadā, kad uzvarējām konkursā, finansējumu ieguva 9 % no visiem iesniegtajiem projektiem. Tas nozīmē, ka 91 % tika noraidīts!

Veidojas ļoti liela konkurence, jo noraidītie projekti pāriet uzlabošanas režīmā, un tie ar katru reizi tiek pieteikti jau arvien labākā versijā.

Konkurence kļūst arvien lielāka un lielāka. Tāpēc standarta ideja, piemēram, pētīt lapas vai augus, noteikt to ķīmisko sastāvu, nederēja, jo šāda veida projektus jau bijām agrāk iesnieguši. Vajadzēja nedaudz traku ideju, turklāt viss bija jāorganizē tā, lai atrastu pareizos cilvēkus, kuri būtu ar mieru piedalīties šajā trakumā. Protams, jāapzinās resursi, jāspēj pastāstīt, ko sabiedrībai dos tāda veida pētījums.”

Un tā FLPP projekts ModelDrug ieguva finansējumu. “Liela nozīme bija priekšdarbiem, ko bijām veikuši RSU granta ietvaros. Mēs jau iepriekš vairākas reizes bijām iesnieguši FLPP projektu pieteikumus par šo tematu, tomēr finansējumu neieguvām. Tā kā bijām guvuši augstu vērtējumu, mums bija iespēja iegūt RSU grantu 20 000 eiro apmērā, un sākām matemātisko modelēšanu. Tas palīdzēja izstrādāt sākotnējos datus un izvirzīt un pārbaudīt vairākas hipotēzes.

FLPP projektā mēs joprojām mācāmies, kā savienot datormodelēšanu ar reālajiem eksperimentiem.

Projektā ir iesaistītas lielas datorjaudas gan LU, gan RTU. Praktiskos šķīšanas eksperimentus veicam RSU Farmācijas fakultātes jaunajās laboratorijās.

Paskaidrošu, kas ir zāļu piegādes sistēmas: tās ir tehnoloģijas, kas kontrolē zāļu vielas piegādi organismā, nodrošinot efektīvu un drošu terapiju. Tās var būt tūlītējas darbības, ilgstošas vai mērķētas, piemēram, specifiskām organisma zonām. Zāļu izdalīšanās profili rāda, kā zāļu koncentrācija mainās laika gaitā, un tiek izmantoti, lai optimizētu zāļu darbību un dozēšanas grafikus. Pētnieki analizē šos profilus, lai izstrādātu zāļu formas, kas uztur nepieciešamo aktīvās vielas līmeni, palielina efektivitāti un samazina blakusefektus,” skaidro A. Brangule.

Abiem viņas vadītajiem projektiem ir gan eksperimentālā daļa, gan modelēšanas daļa. FLPP projektā tiek pētīta cieto zāļu formu šķīšana, bet konsolidācijas projektā – mīkstās zāļu piegādes sistēmas un to sterilizācija. FLPP projektā vairāk izmanto matemātisko modelēšanu, konsolidācijas grantā – vairāk mašīnmācīšanos un mākslīgo intelektu.

Konsolidācijas projektā mīksto formu, hidrogēlu, pētīšanā, izvēlētā metode ir hidrostatiskais spiediens. Pētniece skaidro: “Ir zāles, kurām ir hidrogēla – tāda kā želejveidīga – konsistence, un šīm zālēm ne tikai jāsaglabā hidrogēla struktūra, bet arī nedrīkst mainīties zāļu viela, tai jāpilda sava funkcija, teiksim, jānogalina baktērijas. Veicam pētījumus, izmantojot 200 vai 300 MPa lielu spiedienu. Tas nav tikai skaitlis, tas ir milzīgs spiediens. Titānika nogrimšanas dziļumā 3800 m zem ūdens virsmas spiediens ir tikai 40 MPa.”

Pētniecei ir vīzija, ka abi projekti nākotnē varētu saplūst vienā. “Nākotnē ir doma pārnest zināšanas uz bioloģiskām sistēmām – šāds temats ir aprakstīts, bet tas ir ļoti sarežģīts,” saka pētniece.

Šobrīd pētniecības mērķis nav tieši praktisks.

Galvenais mērķis ir iegūt zināšanas, kas palīdzēs izprast procesus un kādreiz ļaus tos pārnest no laboratorijas uz sarežģītākām, lielākām sistēmām.

Tas ir process, lai nākotnē varētu zināšanas pielietot jaunos un jau praktiskākos pētījumos. Piemēram, konsolidācijas projektā, pētījumā par mīkstajām zāļu piegādes sistēmām šķīšanas procesi nav standartizēti, tādēļ literatūras dati nav savā starpā salīdzināmi – nav vienotas metodikas. Līdz ar to nākotnē ir doma, ka zināšanas, kas iegūtas par cietajām formām varēs pārnest uz mīkstajām formām.

Zinātniekam jāmāk sabiedrībai saprotami stāstīt pat pētāmo

Līdzās pētnieciskajam darbam, kolēģi uzteic A. Branguli kā ļoti sabiedriski aktīvu: viņa iesaistās dažādās zinātnes popularizēšanas pasākumos – Farmaceitu biedrības rīkotajās norisēs, darbojas Ķīmijas skolotāju asociācijas valdē, sadarbojas ar farmācijas studentu zinātnisko pulciņu, piedalās RSU zinātniskajās konferencēs un aicina Farmācijas fakultātes studentus piedalīties RSU starptautiskajā studentu konferencē, Ēnu dienas pasākumos, Zinātnieku naktī, konsultē skolēnus zinātniski pētniecisko darbu izstrādē.

Pētniece par to saka: 

“Man vienmēr licies: ja tu kaut ko dari zinātnē, tad tas ir jāpopularizē, jāmāk saprotami izstāstīt par pētāmo.

Tas ir veids, kā piesaistīt jaunus cilvēkus augstskolai vai skolai. Man radusies sajūta, ka mūsdienās jauniešu interese par eksaktajām zinātnēm ir ārkārtīgi pieaugusi! Tagad skolās var izvēlēties līmeni, kādā apgūt dabaszinātnes, ir iespēja izstrādāt laboratorijas darbus. Dažās skolās agrāk tos vispār neveica, jo nebija līdzekļu un skolotāju. Daudzās skolās tiek remontētas dabaszinātņu laboratorijas, vai pat tiek celti speciāli laboratoriju korpusi, tam tiek piešķirti līdzekļi, un līdz ar to jauniešu interese ir pieaugusi. Man liekas, ka iespēja runāt ar sabiedrību ir dabisks un interesants papildinājums zinātnieka darbam. Piemēram, Zinātnieku nakts dalībnieku vidū bija gan trīsgadīgi bērni, gan seniori 80 un vairāk gadu vecumā. Tad es varēju pārbaudīt sevi, vai spēju ar saviem stāstiem aizraut tika daudzveidīgu publiku,” sev jautā A. Brangule. Pati vērtē, ka, šķiet, kopā ar komandu tas esot izdevies: “Pēdējā reizē bija ļoti daudz cilvēku, un ne viens vien ilgi uzkavējās mūsu nodaļā, jo mēs piedāvājām ļoti plašu programmu par zāļu šķīšanu, sarunas par zālēm, to sastāvu, ārstniecības augu atpazīšanu, arī par ķīmiskām analīzēm.”

Tāpat pētniece ar prieku komunicē ar ķīmijas skolotājiem, izstāsta viņiem par jaunāko zinātnē.

“Ir svarīgi uzturēt šo sarunu – skolotājiem vajag iedvesmu, lai ieraudzītu, kur nākamie ķīmiķi var nonākt – viņi var strādāt gan rūpniecībā, gan izglītībā, gan zinātnē, gan dažādās citās jomās, piemēram, muitas laboratorijā vai kriminālistikas laboratorijā.

Ar interesi dodos uz dabaszinātņu, tehnoloģiju un matemātikas skolotāju konferenci reizi gadā, uzzinu jaunās pieejas. Ir interesanti redzēt, kādi cilvēki nāks pie mums uz augstskolu. Zinot šobrīd mācīto, būs vieglāk izskaidrot, ko piedāvājam,” viņa secina.

Vēlējās kļūt par rakstnieci

A. Brangules izvēle par labu ķīmijas studēšanai pavērusies spontāni. Jā, viņas mamma ir ķīmiķe, taču pašai nebija ne domas to studēt.

“Es skaidri zināju, ka varētu iet filoloģijas vai mākslas ceļu, gribēju kļūt par rakstnieci,”

viņa atklāj. Taču 12. klasē notika pavērsiens: “Man bija iespēja pabūt skolā Vācijā un piedalīties stundās, un tur es ieraudzīju pilnīgi citu ķīmijas pasniegšanas pieeju: tur darbojās ar modeļiem un sarežģītas lietas stāstīja interesanti.” Iedvesmotā vidusskolas pēdējās klases skolniece devās pie skolotājas un paziņoja, ka liks eksāmenu ķīmijā. “Sāku to padziļināti mācīties, jo iepriekš šim priekšmetam nepievērsu vērību – jā, atzīmes bija labas, bet izpratnes nekādas.

Pusgadā apguvu visu to, ko biju palaidusi garām visos vidusskolas gados. Galu galā eksāmenu noliku teicami,”

atceras A. Brangule.

Ceļš līdz zinātnei pēc ķīmijas bakalaura un maģistrantūras studijām Latvijas Universitātē bijis tāls. Studiju turpinājuma un darbavietu dažādība A. Brangules dzīvē ir koša. “Es tā īsti pati nevadu šo dzīvi,” viņa sirsnīgi smejas. “Tās vienkārši ir sakritības,” viņa min, stāstot par dažādiem profesionāliem piedāvājumiem dzīvei, kuriem ļāvusies.

Iepazītas dažādas ķīmijas izzināšanas un pasniegšanas puses. Sākumā jaunā ķīmiķe strādāja rūpnīcā Kalceks, kur guva ļoti bagātīgu praktisku pieredzi gan eksperimentālajā laboratorijā, gan zāļu izgatavošanas procesā. Formāli dzīves laikā iesāktas trīs doktorantūras (ķīmijas zinātnē un pedagoģijā), bet rezultātā doktora grāds iegūts ķīmijas tehnoloģijā RTU. “Pirmajā reizē doktorantūru nepabeidzu, jo ārzemju braucienos redzēju, kādas iespējas ir viņu laboratorijās, taču Latvijā toreiz nekā tāda nebija, likās bezjēdzīgi kaut ko turpināt," secināja doktorante.

Un pa vidu dzīve bijusi piepildīta – ģimene (starp citu, arī vīrs ir ķīmiķis), bērni un pedagoģijas ceļš nu jau labu laiku. “Man bija iespēja strādāt Rīgas Valsts 1. ģimnāzijā. Mani ieinteresēja šī iespēja, jo tā bija Starptautiskā bakalaurāta programma (International Baccalaureate), kas Latvijai bija kaut kas jauns, tā nebija tradicionālā ķīmijas programmas mācīšana! Bija iespēja katru gadu braukt uz kursiem, skatīties, kā citi māca šo priekšmetu. Bija ne tikai jāmāca fakti, bet jāveicina skolēnos domāšana un jāizkopj pētnieciskās prasmes – ļoti daudz laboratorijas un pētniecisko darbu. Interesanta pieredze,” viņa novērtē.

Secīgi gūta pieredze dabaszinātnes un matemātikas projektā, pēc kura kopā ar projekta vadītāju Daci Namsoni uzrakstītas grāmatas 8. un 9. klasei. Vēlāk A. Brangule arī bijusi 10. un 11. klases ķīmijas laboratorijas darbu grāmatu līdzautore. “Šīs grāmatas atšķiras no standarta mācību grāmatām tajā laikā. Mums gribējās, lai tās būtu skolēniem draudzīgas, lai tur būtu daudz zīmējumu, shēmu, lai tās ir jautras.”

A. Brangule ir pārliecināta, ka pievēršanās ķīmijai bijusi vislabākā izvēle no visām. Ķīmija un ar to saistītā pedagoģija un zinātne ir kā dinamisks piedzīvojums.

Patiesībā ķīmija IR jautra – kā nekā tajā ir daudz eksperimentu, un ikkatrs ir pārsteigums.

Tas arī daudz ko iemāca. Labāk vienreiz redzēt nekā simtreiz dzirdēt,” ir pārliecināta A. Brangule.

A. Brangule aicina izmantot iespēju bagātināties Zinātnes nedēļas pasākumos. 

"Konference ir aktīvs process, kurā klausies, iesaisties, jautā, dalies savā pieredzē un veido jaunus kontaktus."

Lasi par Agneses Brangules Latvijas medus pētījumu

* Pasākums tiek organizēts Eiropas Savienības Atveseļošanas un noturības mehānisma plāna un valsts budžeta finansēta projekta RSU iekšējā un RSU ar LSPA ārējā konsolidācija Nr.5.2.1.1.i.0/2/24/I/CFLA/005 ietvaros.