Računalniške simulacije kot virtualni mikroskop

Anže Hubman je raziskovalec na Teoretičnem odseku Kemijskega inštituta.

Predstavite nam instrument, ki ga najpogosteje ali najraje uporabljate pri delu.

To bo gotovo računalniška gruča oziroma superračunalnik. Zamislite si, da več tisoč prenosnikov povežemo na način, da si lahko naloženo delo porazdelijo in ga učinkovito opravijo. Dve takšni gruči, s katerimi izvajamo računalniške simulacije bioloških molekul in materialov, imamo tudi na Kemijskem inštitutu.

Kako bi povprečno razgledanemu v največ sto besedah razložili, kaj raziskujete?

Človeške celice so polne beljakovin, sladkorjev in nukleinskih kislin. Lahko si predstavljamo, da je v celici gneča takšna kot na koncertu popularne glasbene skupine. V zadnjem času je postalo jasno, da lahko biološke molekule v celicah tvorijo kapljice, ki delujejo kot majhni organeli. Izvajam računalniške simulacije takšnih sistemov, ki mi pomagajo razumeti gonilno silo nastanka beljakovinskih kapljic.

Zakaj imate radi znanost?

Polna je izzivov in nikoli mi ni dolgčas. Med hojo v službo si zamislim, kaj vse bom tisti dan preizkusil. Ko testiram prvo idejo, se mi pogosto ves načrt spremeni.

Kaj dobrega bi vaše delo lahko prineslo človeštvu?

Motnje v delovanju beljakovinskih kapljic se omenjajo v povezavi z nevrodegenerativnimi boleznimi, ki drastično vplivajo na posameznikovo življenje in sodijo med glavne globalne izzive. Ko bomo razumeli, kako se ti organeli tvorijo in kaj sproža njihovo napačno delovanje, bo možno učinkoviteje pristopiti k zdravljenju npr. alzheimerjeve ali parkinsonove bolezni. Prek računalniških simulacij, ki jih izvajamo, bi lahko laboratorijske eksperimente za razvoj terapij izvajali bistveno bolj ciljano in s tem prihranil sredstva in čas.

Kdaj ste vedeli, da boste raziskovalec?

V 8. razredu osnovne šole. Imel sem odlično učiteljico kemije, v nadaljnjih stopnjah izobraževanja in s prihodom na Kemijski inštitut pa sem imel srečo, da sem spoznal ljudi, ki so to odločitev le še bolj utrdili in jo podpirali.

Kaj zanimivega poleg raziskovanja še počnete?

S partnerko veliko tečeva, kar me sprosti in mi zbistri misli. Ko imam čas (in voljo), rad kuham za bližnje. Vsaj enkrat na leto obiščem tudi katero izmed večjih evropskih mest.

Kaj je ključna lastnost dobrega znanstvenika?

Vztrajnost in zmožnost povezovanja z ljudmi, ki raziskujejo na drugih področjih. Pomembna se mi zdi tudi sposobnost jasnega in transparentnega komuniciranja odkritij s širšo javnostjo.

Katero bo najbolj prelomno odkritje ali spoznanje v znanosti, ki bo spremenilo tok zgodovine v času vašega življenja?

Če uspejo rešiti preostale tehnične izzive, bi stavil na kvantne računalnike, ki bodo z vidika vsakdanjega življenja predvsem načeli vprašanja informacijske varnosti in shranjevanja podatkov.

Bi odpotovali na Mars, če bi se vam ponudila priložnost?

Bi, vendar upam, da vozovnica ne bi bila enosmerna.

Na kateri vir energije bi stavili za prihodnost?

Na jedrsko, vendar me zaradi trenutnega dogajanja v svetu ta trditev vsekakor skrbi. Hkrati se mi zdi bistveno tudi vprašanje učinkovite porabe energije, ki jo trenutno lahko proizvedemo.

S katerim znanstvenikom v vsej zgodovini človeštva bi šli na kavo?

Z Alanom Turingom, očetom računalništva. Njemu se lahko zahvalim, da danes počnem, kar počnem. Verjetno se spodobi, da bi kavo plačal jaz.

Katero knjigo, film, predavanje, spletno stran s področja znanosti priporočate bralcu?

Oddajo Frekvenca X, ki jo pripravlja Val 202 in je izjemna.

Česa ne vemo o vašem področju, pa bi nas presenetilo?

Najbrž tega, kako energijsko požrešne in dolgotrajne so lahko računalniške simulacije. V neki ameriški študiji so avtorji simulirali nekaj mikrosekund življenja ovojnice virusa hiv, za kar so potrebovali dve leti neprekinjenega računanja na superračunalniku.