‘อติเทพ ไชยสิทธิ์’ กับฟิสิกส์การได้ยินของคน กบ หนู และตั๊กแตน

มองผ่านสายตาของผู้อ่าน 101 – ตัวตนของ อติเทพ ไชยสิทธิ์ นั้นอาจถือได้ว่ามีโลกสองใบ

ใบแรก คือโลกของนักเขียนผู้หลงใหล ติดตามสนใจเรื่องการเมืองไทย ประวัติศาสตร์การปฏิวัติ และชีวประวัตินักเคลื่อนไหวผู้ถูกหลงลืมจากเรื่องเล่ากระแสหลัก ผลงานเขียนของเขาที่ผ่านมา ไม่ว่าจะเป็น ‘ปัญหาการจัดการทรัพย์สินฝ่ายพระมหากษัตริย์: ว่าด้วย ‘ทวิกายาของพระมหากษัตริย์’ ‘พระราชอำนาจในระบอบประชาธิปไตย: ว่าด้วย ‘ความล่วงละเมิดมิได้’ ของพระมหากษัตริย์’ ไปจนถึงชุดบทความ ‘อ่านปฏิวัติฝรั่งเศส อ่าน ‘ฐานันดรที่สามคืออะไร?’’ และอีกมากมาย แสดงให้เห็นถึงความเชี่ยวชาญด้านประวัติศาสตร์การเมืองทั้งไทยและต่างประเทศ อันนำไปสู่ข้อเขียนอันแหลมคม และมอบสาระให้ผู้อ่านได้เป็นอย่างดี

ขณะที่โลกใบที่สอง ปรากฏผ่านบทความอย่าง ‘ฉันได้ยิน ฉันจึงเป็นฉัน’ ‘Deaf President Now! การปฏิวัติของคนหูหนวก’ ‘เมื่อภาษา(พูด)ของมนุษย์มีมลทินฯ’ ฯลฯ เป็นโลกที่เชื่อมโยงแนบแน่นกับชีวิตจริงของอติเทพ คือโลกที่เขาดั้นด้นออกไปเรียนปริญญาเอกถึงประเทศฝรั่งเศส ก่อนบรรจบลงที่เมืองเลสเตอร์ สหราชอาณาจักรในปัจจุบัน

คือโลกของนักชีวฟิสิกส์ ผู้ศึกษาเรื่องการได้ยินในระดับเซลล์

แน่นอน ชื่อศาสตร์สาขานี้ไม่เป็นที่แพร่หลายในประเทศไทยสักเท่าไหร่ ลำพังการทำความเข้าใจว่า ‘ฟิสิกส์การได้ยินในระดับเซลล์’ คืออะไร เรียนกันแบบไหน เอาไปใช้ทำอะไรต่อ ก็น่าสนใจมากพอให้เราชักชวนอติเทพมานั่งคุยกันสักสองชั่วโมงแล้ว

ยิ่งได้รู้ว่าเขาเคยทำงานวิจัยเรื่องการได้ยินของหนู กบ และตั๊กแตน ซึ่งสามารถนำไปสู่การทำความเข้าใจการได้ยินของมนุษย์และสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ได้อีกหลากหลาย – ยิ่งกล่าวได้ว่าเรื่องเล่าว่าด้วยประสบการณ์ ความรู้ และตัวตนในฐานะนักวิทยาศาสตร์ของ อติเทพ ไชยสิทธิ์ ต่อไปนี้ คือเรื่องราวที่ฟังสนุกและเปิดโลกไม่แพ้งานเขียนจากปลายปากกาของเขาแม้แต่น้อย

คุณจบการศึกษาระดับปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ของการได้ยินระดับเซลล์ อยากให้เล่าสักหน่อยว่าเนื้อหาของศาสตร์ดังกล่าวเกี่ยวกับอะไร

ฟิสิกส์ของการได้ยิน เป็นส่วนหนึ่งของสาขาที่กว้างกว่า คือชีวฟิสิกส์ (biophysics) ซึ่งถ้าจะสรุปตัวชีวฟิสิกส์ให้เข้าใจง่ายๆ คือเป็นศาสตร์ที่พยายามเข้าใจกระบวนการทางชีววิทยาหรือปรากฏการณ์ทางชีววิทยาผ่านมุมมองแบบฟิสิกส์ ยกตัวอย่างเช่น เวลาเราดูสารคดีสัตว์โลก เราอาจจะเห็นฝูงสัตว์เคลื่อนที่เป็นกลุ่ม ถ้าเป็นนักชีววิทยา เขาอาจจะสนใจว่าพฤติกรรมการหาอาหารของมันเป็นอย่างไร แบ่งหน้าที่กันอย่างไร ใครเป็นจ่าฝูง อาหารที่มันกินคืออะไร แต่ถ้าเป็นนักชีวฟิสิกส์ แทนที่เราจะศึกษาสัตว์กลุ่มนี้แบบเจาะจงด้านพฤติกรรมรายตัว เราอาจศึกษาในฐานะกลุ่มก้อนของสัตว์ที่เคลื่อนที่ไปคล้ายๆ กับกลุ่มแก๊ส แล้วนำทฤษฎีหรือแนวคิดทางฟิสิกส์เกี่ยวกับแก๊สมาทําความเข้าใจการเคลื่อนที่ของสัตว์ เป็นต้น

สำหรับฟิสิกส์ของการได้ยิน ก็คือการนำทฤษฎีทางฟิสิกส์ต่างๆ เช่น กลศาสตร์ของวัสดุและคลื่น ไปประยุกต์ใช้เพื่อศึกษากระบวนการได้ยินนั่นเอง เราอาจจะเปรียบเทียบง่ายๆ ว่าหากการได้ยินเหมือนกับรถยนต์คันหนึ่ง ตัวผมสนใจว่าถ้าเราต้องรื้อโครงสร้างรถคันนี้ออกให้หมด ให้เหลือแค่จิตวิญญาณของความเป็นรถ สิ่งนั้นมันคืออะไร ผมสนใจว่าหน่วยย่อยที่สุดของการได้ยินคืออะไร ซึ่งสำหรับนักชีวฟิสิกส์มันคือเซลล์ที่ใช้รับรู้การได้ยินซึ่งอยู่ในหูชั้นในของเรานั่นเอง

ทีนี้ ก็ต้องอธิบายก่อนว่าการศึกษาด้านฟิสิกส์ของการได้ยินนั้นมีหลายระดับครับ มีทั้งสิ่งที่เกิดขึ้นในหูชั้นนอก หูชั้นใน และระดับของเซลล์ที่ใช้รับรู้การได้ยิน ยกตัวอย่างเช่น ในระดับหูชั้นนอก เราอาจตั้งคำถามว่าทำไมหูคนเราไม่เป็นแค่รูเฉยๆ ทำไมใบหูต้องเป็นรูปทรงกรวย ตรงนี้สามารถใช้ฟิสิกส์พื้นฐานมาอธิบายได้ว่า เพราะรูปทรงกรวยทำหน้าที่รับคลื่นเสียงในอากาศให้เข้ามาอยู่ในพื้นที่เล็กๆ ได้ดี ต่อมายังมีการศึกษาระดับอวัยวะ คือถัดจากหูชั้นนอก ยังมีกระดูกหูชั้นกลาง ค้อน ทั่ง โกลน ไปจนถึงส่วนข้างในสุดที่เป็นอวัยวะเหมือนขดก้นหอย เรียกว่า คอเคลีย (cochlea) ซึ่งภายในจะมีเซลล์ที่ใช้รับรู้การได้ยินอยู่

นอกจากการศึกษาระดับเซลล์แล้ว ยังมีการศึกษาระดับสมอง คือหลังจากที่เซลล์รับรู้การได้ยินแล้ว สมองของเราประมวลผลการได้ยินอย่างไร เพราะเราไม่ได้ยินเสียงทุกเสียงเท่ากัน เคยสังเกตไหมว่าเวลาเดินทางไปต่างประเทศ เมื่ออยู่ในที่ที่มีแต่คนต่างชาติคุยกัน ถ้ามีคนไทยสักคนพูดขึ้นมา เราจะได้ยินชัดกว่าเสียงคนต่างชาติ ทั้งที่คนไทยอาจมีแค่คนเดียวและอาจถูกกลบด้วยเสียงอื่นๆ ตรงนี้แสดงให้เห็นว่าสมองของเราทำหน้าที่ขยายข้อมูลบางอย่างที่หูเราได้ยิน มันไม่ได้รับเอาข้อมูลจากหูไปที่สมองทั้งหมดเท่าเทียมกัน และนี่ก็เป็นตัวอย่างการศึกษาในแขนงวิชาฟิสิกส์ของการได้ยินครับ

ขอบเขตของการศึกษาศาสตร์นี้จำกัดเฉพาะมนุษย์ไหม หรือเราสามารถศึกษาการได้ยินของสิ่งมีชีวิตอะไรก็ได้

เป้าหมายของคนส่วนใหญ่อาจเป็นการทำความเข้าใจการได้ยินของมนุษย์ เพราะมันมีประโยชน์เชิงประยุกต์ที่จับต้องได้ แต่จริงๆ แล้วการได้ยินของมนุษย์ค่อนข้างซับซ้อน นักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงเริ่มจากการทำความเข้าใจการได้ยินของสิ่งมีชีวิตอื่นที่เรียบง่ายกว่า ซึ่งแต่ละคนก็อาจสนใจสิ่งมีชีวิตไม่เหมือนกัน ตัวผมเอง ตอนเรียนปริญญาเอก ผมศึกษาการได้ยินของกบและหนู ซึ่งถือว่าเป็นสัตว์อย่าง (model organism) ที่ค่อนข้างได้รับความนิยมในการศึกษาเรื่องการได้ยิน ส่วนตอนนี้ผมย้ายมาอยู่อังกฤษ ก็ศึกษาเรื่องการได้ยินของตั๊กแตน ในบางประเด็นอาจจะมีเป้าหมายเพื่อการเข้าใจการได้ยินของมนุษย์ บางเป้าหมายอาจจะมีเพื่อเข้าใจการได้ยินโดยรวมในฐานองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์

ทีนี้ มันไม่ใช่ว่านักวิทยาศาสตร์ชอบสัตว์ตัวนี้เลยเลือกนำมาศึกษา โอเค อาจจะมีความชื่นชอบของเราได้บ้างบางส่วน แต่ส่วนใหญ่มักเป็นเพราะการศึกษามีข้อจำกัด เช่น กระดูกขดก้นหอยในหูของคนมีลักษณะเป็นขดก้นหอย ขณะที่ในไก่มีลักษณะเป็นโพรงยาว ก็อาจจะศึกษาได้ง่ายกว่าในบางประเด็น บางเทคนิค หรือที่ผ่านมา เราอาจจะเคยศึกษาหนูเป็นหลัก แต่พอเราสนใจศึกษาสิ่งมีชีวิตที่โตเต็มวัย แล้วเรารู้ว่ากระดูกขดก้นหอยของหนูจะค่อยๆ แข็งขึ้นเมื่อมันอายุมากขึ้น การศึกษาแบบผ่าตัดเปิดกระโหลกมันออกมาอาจเสี่ยงต่อการทำลายเซลล์ที่อยู่ข้างในได้ เราก็อาจจะต้องเลี่ยงไปศึกษาสิ่งมีชีวิตอื่นที่มีอัตราการแข็งตัวของกระดูกช้ากว่าหรือมีหูรูปแบบอื่นๆ แทน เป็นต้น นี่เป็นเหตุให้คนสนใจศึกษาสิ่งมีชีวิตแตกต่างกัน

ฟังดูแล้ว เหมือนนักฟิสิกส์การได้ยิน จำเป็นต้องมีความรู้ด้านสรีระพื้นฐานของสัตว์ต่างๆ ในระดับหนึ่งด้วย

ใช่ครับ เป็นส่วนหนึ่งของความรู้ทางชีววิทยา ซึ่งมันอาจจะไม่ใช่ภาคบังคับ แต่ถ้ามี ก็ทำให้เราเห็นภาพรวมของการได้ยินมากขึ้น มีภาพเปรียบเทียบในหัวว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีอวัยวะที่ใช้ในการได้ยินแตกต่างกันอย่างไร บางเรื่องพอรู้แล้วก็น่าสนใจนะครับ เช่น แมลงบางตัวมีหลักการการทำงานของอวัยวะในการได้ยินคล้ายกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทั้งๆ ที่เป็นสัตว์คนละขั้วกันเลย ไม่น่าจะเหมือนกันได้ นำมาสู่คำถามทางชีววิทยาได้อีกว่าอะไรคือตัวผลักดันให้อวัยวะพวกนี้วิวัฒนาการมาเหมือนกัน

ฟิสิกส์การได้ยิน ถือเป็นศาสตร์ที่ได้รับความนิยมมากน้อยแค่ไหน ทั้งในไทยและต่างประเทศ

ฟิสิกส์ของการได้ยินไม่ใช่สาขาที่ได้รับความนิยมมากในหมู่นักชีวฟิสิกส์ ถ้าเทียบกับสาขาอื่นๆ เท่าที่ผมรู้มา ในประเทศไทยก็มีคนทำวิจัยเรื่องฟิสิกส์ของการได้ยินแค่คนเดียว คืออาจารย์ยุทธนา รุ่งธรรมสกุล ที่ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย อาจารย์เขาเคยทำวิจัยด้านฟิสิกส์การได้ยินอยู่ที่อเมริกา ต่อมากลับไปทำงานที่เมืองไทย ตอนนี้ร่วมมือกับคณะแพทยศาสตร์ของของจุฬาฯ ออกแบบแอปพลิเคชันที่ใช้ทดสอบสภาวะสมองเสื่อมในกลุ่มผู้สูงอายุ เพราะมีงานวิจัยบ่งชี้ว่าคุณภาพของการได้ยินเป็นดัชนีชี้วัดเรื่องภาวะสมองเสื่อมในคนชราได้ ทำให้ต้องใช้ทั้งความรู้ทางการแพทย์ ชีววิทยา และฟิสิกส์ร่วมกันออกแบบแอปพลิเคชัน

ทีนี้ ฟิสิกส์การได้ยินอาจไม่ใช่วิชาเรียนที่มีสอนในระดับชั้นปริญญาตรีหรือปริญญาโทโดยตรง เป็นลักษณะการเรียนรู้ผ่านวิจัยมากกว่า เพราะมันเป็นศาสตร์ค่อนข้างจำเพาะมาก ส่วนใหญ่มักเป็นเนื้อหาแทรกในบางวิชา เช่น สรีรวิทยาของสัตว์ (animal physiology) เพื่อทําความเข้าใจกระบวนการต่างๆ ในร่างกายของสัตว์ และโดยภาพรวม ชีวฟิสิกส์ซึ่งเป็นสาขาภาพรวมเองก็ยังไม่ค่อยแพร่หลายในไทย ผมมองว่าปัญหาของวงการวิทยาศาสตร์ไทย คือยังไม่ค่อยเกิดการแลกเปลี่ยนความรู้ความเชี่ยวชาญ ทำให้เกิดการสร้างศาสตร์ที่มีความบูรณาการมากขึ้นเท่าไหร่

ถ้าในต่างประเทศ สาขาของชีวฟิสิกส์ที่ป๊อปปูลาร์ ผมว่าน่าจะเป็นศาสตร์การทำความเข้าใจเกี่ยวกับโมเลกุล (molecular biophysics) เพราะมีผลโดยตรงต่อการออกแบบยา สมมติเราพบว่ามะเร็งเกิดจากสารเคมีตัวหนึ่ง ถ้าเราต้องการลดปริมาณสารเคมีตัวนั้นในร่างกาย ก็ต้องใช้ความรู้ความเข้าใจเรื่องฟิสิกส์ไปออกแบบโมเลกุลที่สามารถไปแย่งจับสารเคมีตัวนั้นได้ การออกแบบโมเลกุลอะไรสักอย่างนอกจากจะต้องเข้าใจโครงสร้างทางเคมีของมันแล้ว เราก็ต้องเข้าใจว่ามันมีปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นอย่างไร เราต้องใช้ความรู้เรื่องกลศาสตร์ในระดับอะตอมและโมเลกุล เพราะสาเหตุที่ชีวฟิสิกส์ของโมเลกุลสามารถประยุกต์ทางการแพทย์ได้โดยตรง สาขานี้จึงค่อนข้างเป็นที่นิยมและมีเงินทุนสำหรับวิจัยมากพอสมควร

แล้วทำไมคุณถึงมาสนใจศาสตร์ฟิสิกส์การได้ยิน 

ส่วนหนึ่งอาจเป็นเพราะมันไม่ค่อยมีคนสนใจนี่แหละ พอเป็นสิ่งที่คนมองข้าม ผมก็อยากเข้าไปศึกษามัน สังเกตว่าแต่ก่อน เวลาถามคนอื่นว่าถ้าต้องเลือกระหว่างหูหนวกกับตาบอด เราจะเลือกอะไร คนส่วนใหญ่ที่ผมเจอมักตอบว่าเลือกหูหนวกดีกว่า เพราะเรายังใช้สายตาอ่านหนังสือที่ชอบได้ ดูหนัง มองคนที่เรารักได้ ขณะที่ผมมองว่าการได้ยินสำคัญมาก โดยเฉพาะในการเรียนรู้ภาษา การพัฒนาความคิดที่ซับซ้อน จากบทความที่ผมเคยเขียนลง 101 เรื่องสมภาร เดอ เลเป บาทหลวงในฝรั่งเศสที่ริเริ่มการศึกษาแก่คนหูหนวก เราจะเห็นว่าในอดีต ยุคที่คนหูหนวกไม่ได้อยู่กันเป็นชุมชน ถ้าอาการหูหนวกเกิดขึ้นก่อนอายุ 3 ขวบ ซึ่งเป็นวัยที่มีการพัฒนาทางภาษา เด็กคนนั้นจะกลายเป็นใบ้ ไม่สามารถพัฒนาความคิดที่ซับซ้อนและความคิดเชิงนามธรรมได้ ตรงนี้แสดงให้เห็นว่าอันที่จริง มนุษย์เรียนรู้ภาษาและพัฒนาความคิดเชิงนามธรรมผ่านการได้ยินเป็นหลัก สำหรับคนหูหนวกที่อยู่กันเป็นชุมชนอาจใช้ภาษาสัญญะท่าทาง (sign language) หรือที่นิยมเรียกกันในภาษาไทยว่าภาษามือในการสื่อสารและพัฒนาความคิดซับซ้อนขึ้นได้ แต่หากไม่ได้อยู่กันเป็นชุมชน เราไม่ได้ยิน ไม่เกิดภาษา ไม่เกิดความคิดซับซ้อน แล้วมนุษย์จะเป็นอย่างไร นั่นเป็นคำถามที่น่าสนใจสำหรับผม

นอกจากนี้ ผมยังมองว่าหูเป็นอวัยวะที่แตกต่างจากอวัยวะอื่นๆ ในร่างกาย เดิมเราเข้าใจว่าหูและจมูกเป็นอวัยวะที่ค่อนข้างอยู่เฉยๆ (passive) คือเมื่อมีกลิ่นลอยมา จมูกเรารอรับกลิ่น แล้วประมวลผล เสียงลอยมา หูเราได้ยิน แล้วประมวลผล แต่อันที่จริงหูของเราเป็นอวัยวะที่ไม่อยู่เฉย (active) เหมือนมีชีวิตของมันเอง หูเป็นเหมือนไมโครโฟนที่สามารถจูนได้ด้วยตัวเองว่านี่คือเสียงที่เราควรได้ยินแค่ไหน หูของมนุษย์เรามีวิวัฒนาการให้สามารถได้ยินเสียงเบาได้ดีกว่าเสียงดัง นึกภาพว่ายิ่งเราอยู่ในห้องเงียบๆ เราจะได้ยินเสียงสิ่งแวดล้อมมากกว่าการอยู่ในห้องที่เสียงดัง บางครั้งแม้แต่เสียงยุงบินเราก็ได้ยิน เพราะธรรมชาติหูของเราไวต่อการได้ยินเสียงเบา และขณะเดียวกัน หูของเราสามารถส่งเสียงออกมาได้เอง ผมก็เคยเล่าเรื่องนี้ไว้ใน 101 อีกด้วย กลไกพวกนี้ทำให้ผมรู้สึกว่าเซลล์ในหูเป็นสิ่งน่าสนใจมาก

ก่อนหน้าจะมาศึกษาฟิสิกส์ของการได้ยินระดับเซลล์ คุณเรียนอะไรมาก่อน

ผมจบปริญญาตรีด้านชีววิทยา จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ตอนอยู่ปีหนึ่ง เราต้องเลือกว่าจะเรียนสาขาอะไร ฟิสิกส์ เคมี ชีวะ คณิตศาสตร์ ผมอยากเป็นนักชีวะที่ใช้ความรู้ทางฟิสิกส์ มากกว่าเป็นนักฟิสิกส์ที่ใช้ความรู้ทางชีวะ ผมเลยเลือกเรียนชีววิทยา แต่ก็ไปทําวิจัยในแล็บที่ภาควิชาฟิสิกส์ เป็นชีวฟิสิกส์ที่ศึกษาเรื่องการเคลื่อนที่เพื่อหาอาหารของสัตว์ ต่อมาตอนเรียนปริญญาโท ก็ทำงานวิจัยอีกชิ้นที่ไม่เกี่ยวกันเลยกับการหาอาหารของสัตว์ คือเรื่องฟิสิกส์ของสาหร่ายสไปรูลิน่า (spirulina) เป็นสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน มีลักษณะเป็นเกลียวอยู่ในน้ำ แต่ในบางสภาวะ มันสามารถกลายเป็นเส้นตรงได้

ผมสนใจเรื่องสาหร่ายนี้ เพราะตอนมันเป็นเกลียว ถ้าอยู่ๆ น้ำแห้งทันที มันจะหนีไปไหนไม่ได้และตาย แต่ถ้าเซลล์มันเครียด คืออาจจะร้อนเกิน มีความเข้มข้นของเกลือมาก หรืออากาศแห้ง สาหร่ายจะกลายเป็นเส้นตรง แล้วพอน้ำแห้งตอนยังเป็นเส้นตรง มันจะสามารถเลื้อยหนีไปได้เหมือนงูเลย คำถามคือแล้วทำไมไม่เป็นเส้นตรงตลอดเวลาล่ะ เพราะตอนเป็นเกลียวลอยตามน้ำได้ไกลกว่าตอนเป็นเส้นตรงหรือเปล่า หรือดักอาหารได้ดีกว่า หรือแม้จะเคลื่อนที่ได้ยาก แต่ก็ได้เปรียบในบางสภาวะหรือเปล่า ตรงนี้สามารถใช้ฟิสิกส์เข้ามาช่วยอธิบาย นี่ก็เป็นพื้นฐานที่ผมร่ำเรียนมา

ช่วงปริญญาโท ผมเรียนต่อสาขาวิศวกรรมชีวภาพ (biological engineering) ที่จริงผมอยากเรียนด้านชีวฟิสิกส์ แต่เมืองไทยยังไม่มีสอนจริงจัง ผมมาพบว่ามีการสอนด้านวิศวกรรมชีวภาพแทน เป็นการเรียนที่เน้นไปเพื่อใช้ประโยชน์ทางการแพทย์ แต่ผมก็พยายามไปหาทีมวิจัยที่เขาไม่ได้ศึกษาเพื่อเน้นทางการแพทย์ได้ แล้วก็มาต่อปริญญาเอกด้านฟิสิกส์การได้ยิน

การเรียนฟิสิกส์การได้ยิน มีทฤษฎีพื้นฐานอะไรบ้างที่ผู้เรียนจำเป็นต้องรู้

พื้นฐานคือต้องเข้าใจเรื่องคลื่น แน่นอนว่าเพราะเสียงเป็นคลื่น และต้องเข้าใจเรื่องกลศาสตร์ กลไกการทำงานของวัสดุเป็นอย่างไร เราอาจมองว่าหูของเราเป็นเครื่องยนต์แบบหนึ่งก็ได้ แต่เป็นเครื่องยนต์ทางชีววิทยา เป็นเครื่องยนต์นุ่มๆ ที่สามารถขยับเขยื้อน แทนที่จะมีฟันเฟืองก็มีเซลล์ที่ทำงานตอบสนองต่อการสั่นสะเทือนแทน ตัวเซลล์ของเรานี้ยังเต็มไปด้วยน้ำ หรือแม้แต่ในหูของเราก็มีของเหลวอยู่ ดังนั้น ต้องเข้าใจเรื่องกลศาสตร์ของอากาศ กลศาสตร์ของเหลว (fluid mechanics) แต่ทั้งนี้ก็ขึ้นอยู่กับว่าเราสนใจศึกษาในระดับไหน มิติไหนด้วย เช่นส่วนของผมอาจไม่ต้องใช้ความรู้กลศาสตร์ของเหลวมากนัก เพราะผมศึกษาการเคลื่อนไหวของเซลล์ที่อยู่ในเนื้อเยื่ออีกทีหนึ่ง ตรงนี้ก็จะใช้ความเข้าใจกลศาสตร์ของวัสดุ (mechanics of materials) มากกว่า

อยากให้คุณช่วยยกตัวอย่างให้เห็นภาพหน่อยว่า การศึกษาหรืองานวิจัยของศาสตร์ฟิสิกส์การได้ยินสามารถนำไปต่อยอดเป็นนวัตกรรม หรือมีส่วนสำคัญต่อชีวิตประจำวันอย่างไรบ้าง

ตัวอย่างนวัตกรรมเกี่ยวกับการได้ยินที่เราน่าจะเคยเห็นกันทั่วไป ก็เช่น เครื่องช่วยฟัง (hearing aid) หรือหูเทียม (cochlear implant) เครื่องช่วยฟังที่คนชรามักใส่กันนี่หลักการของมันไม่ได้ซับซ้อนเลย มันพยายามทำให้เราได้ยินมากขึ้นด้วยการเอาลำโพงใส่เข้าไปในหูแทนการเอาไว้ข้างนอก แล้วก็มีวงจรไฟฟ้าที่ช่วยชดเชยการได้ยินในส่วนที่หูของเราได้ยินไม่ดี ส่วนหูเทียมนี่ค่อนข้างซับซ้อนมากขึ้น คือมีการผ่าตัดเพื่อเอาวงจรไฟฟ้า หรือเซลล์ประสาทหูเทียมเข้าไปแทนที่เซลล์ประสาทรับรู้การได้ยินที่ทํางานไม่ได้ ผมเคยเล่าเรื่องนี้ไว้ที่ 101 ในบทความเรื่องการสูญเสียการได้ยิน ตัวตน และดนตรี

แต่ยังมีอีกอย่างหนึ่งที่คนไม่ค่อยรู้ แต่มีใช้อยู่ทั่วไปในโรงพยาบาล คือเทคนิคการคัดกรองการได้ยินของเด็กทารกแรกเกิด สิ่งนี้พัฒนามาจากงานวิจัยฟิสิกส์การได้ยินเรื่องเสียงที่ดังออกมาจากหู ประเด็นนี้เริ่มมาจากหมาตัวหนึ่งมีเสียงดังออกมาจากหู ชื่อ แซมสัน (Samson) ตอนแรกเจ้าของก็สงสัยว่าเสียงดังวิ้งๆ ที่เขาได้ยินมาจากไหน หาไปหามา ก็พบว่าออกมาจากหูหมาของเขาเอง พอพาไปหาสัตวแพทย์ สัตวแพทย์ก็ตกใจว่ามีเสียงออกมาจากหูหมาได้อย่างไร ทั้งหมดเลยนำไปสู่การศึกษาใหม่ว่า ไม่ใช่แค่หมา แต่สิ่งมีชีวิตหลายชนิด รวมถึงคนด้วย สามารถส่งเสียงออกมาจากหูได้ ศัพท์ทางเทคนิคเรียกว่า Spontaneous otoacoustic emissions (SOAEs) แปลตรงตัวคือ เสียงปล่อยออกมาจากหูโดยตัวมันเอง

โดยทั่วไปแล้ว เสียงที่ว่าจะไม่ค่อยแสดงออกมาเอง แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าเราสามารถกระตุ้นให้มันส่งเสียงออกมาได้ด้วยการส่งเสียง 2 เสียงที่มีความถี่ใกล้ๆ กัน เป็นความถี่ A และ B เข้าไปในหู แล้วจะมีเสียงที่ 3 คือความถี่ C ดังกลับออกมาจากในหู ซึ่งจากอัตราส่วนของความดังของเสียงที่หูส่งออกมาต่อเสียงที่เราส่งเข้าไป สามารถใช้ประเมินได้ว่าหูของเรามีคุณภาพในการได้ยินดีแค่ไหน มีชื่อเรียกในทางเทคนิคว่า Evoked otoacoustic emissions (EOAEs) หรือแปลตรงตัวว่า เสียงที่ดังออกมาจากในหูผ่านการกระตุ้น เพราะความเรียบง่ายอย่างนี้เอง เทคนิคนี้จึงใช้ในการตรวจสอบคัดกรองเด็กทารกแรกเกิดได้ คือเด็กทารกนอนหลับอยู่ ถ้าเราอยากรู้ว่าเขาได้ยินไหม ก็เอาเครื่องมือนี้แตะเข้าไปที่หู ส่งสัญญาณเสียง 2 สัญญาณความถี่เข้าไป แล้ววัดสัญญาณความถี่ที่ 3 ที่หูส่งตอบกลับมา เราก็จะรู้ว่าหูของเขายังทำงานได้อยู่ไหม ถ้าไม่มีเสียงตอบกลับแสดงว่าหูหนวก อันนี้ถือเป็นเรื่องใกล้ตัวมากเลย พ่อแม่ทุกคนสมัยนี้คลอดลูกออกมาต้องผ่านการคัดกรองทั้งนั้น

นอกจากนี้ ยังมีนวัตกรรมอื่นๆ ที่อาจไม่ได้ใช้ฟิสิกส์การได้ยินโดยตรง แต่โดยเนื้อหาก็ต้องใช้ฟิสิกส์ร่วมด้วย คือความพยายามฟื้นฟูผู้ป่วยหรือคนหูหนวกให้กลับมาสามารถได้ยินอีกครั้งโดยการแก้ไขยีน (gene) ที่มีความผิดพลาด อย่างตอนนี้มีทีมนักวิทยาศาสตร์ในจีนและอเมริกาสามารถแก้ไขปัญหาหูหนวกบางชนิดได้แล้ว คือมีเด็กคนหนึ่งหูหนวก เพราะยีนบางตัวทำงานผิดพลาด นักวิทยาศาสตร์สามารถออกแบบค็อกเทลยาที่ฉีดเข้าไปในหูเด็ก แล้วซ่อมแซมที่เสียหายให้กลับมาเป็นยีนที่มีคุณภาพดี กลับมาได้ยินอีกครั้ง นี่เป็นความสำเร็จที่เราทำได้แล้ว แต่ขอย้ำว่าแค่บางชนิดเท่านั้น ในภาพรวมเรายังไม่สามารถแก้ไขปัญหาการได้ยินได้ทั้งหมด เพราะอาการหูหนวกมีสาเหตุหลากหลายมาก แม้แต่ในด้านชีววิทยาเอง ก็ไม่ใช่ว่าเป็นเพราะยีนตัวเดียวที่ทำให้เกิดอาการหูหนวก บางครั้งเกิดจากยีนหลายตัวร่วมกัน ถึงที่สุดแล้ว เราก็ยังคงต้องศึกษาต่อไป

อะไรคือโจทย์หรือนวัตกรรมในอุดมคติสำหรับนักฟิสิกส์การได้ยิน คือการฟื้นฟูคนหูหนวกให้กลับมาได้ยินร้อยเปอร์เซ็นต์ไหม หรือทำให้หูของเราสามารถได้ยินความถี่ใหม่ เป็นเสียงที่เราไม่เคยได้ยินมาก่อน

ผมว่าอาจจะขึ้นอยู่กับจินตนาการของนักวิทยาศาสตร์แต่ละคนนะ อย่างการทำให้คนไม่ได้ยินสามารถกลับมาได้ยิน นั่นก็เป็นอุดมคติแบบหนึ่ง ผมขอยกตัวอย่างเรื่องเล่าเกี่ยวกับการฟื้นฟูเซลล์การได้ยินของมนุษย์หน่อยนะครับ คือปกติแล้ว เซลล์การได้ยินของเราไม่สามารถฟื้นฟูตัวเองได้ ถ้าตายแล้วคือตายเลย ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามหายามาฟื้นฟูเซลล์การได้ยินให้ได้

แต่เซลล์พวกนี้ก็มีความซับซ้อนมาก มันไม่ได้เป็นแค่ก้อนเซลล์กลมๆ ที่พอเราหาทางฟื้นฟูได้ มันจะกลับมาทํางานตามปกติ เราต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ด้วยว่าเซลล์การได้ยินทำงานอย่างไร อย่างเซลล์การได้ยินของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีชื่อเรียกว่าเซลล์ขน (hair cell) จะเป็นเซลล์ที่มีรยางค์คล้ายขนอยู่ข้างบน เรียงกันเป็นแถว และส่วนปลายของเส้นขนจะมีประตูทางเคมี (ion channel) เวลาที่เซลล์ขนถูกกระตุ้นด้วยเสียง เกิดการสั่นทะเทือนที่ปลายขน ประตูเหล่านี้จะเปิดออก ทำให้มีประจุไฟฟ้าไหลเข้าไป ซึ่งประจุไฟฟ้าที่ว่าเป็นเหมือนตัวเปิดสวิตช์เซลล์ ทำให้เกิดสัญญาณประสาทส่งไปถึงสมอง

ประเด็นคือเคยมีงานวิจัยที่สามารถสร้างเซลล์การได้ยินใหม่ที่มีหน้าตาทุกอย่างเหมือนเซลล์ปกติได้ แต่มันกลับไม่ยอมทำงาน ไม่สามารถส่งสัญญาณประสาทได้ ต่อมาจึงพบว่าเป็นเพราะเซลล์ที่ถูกสร้างขึ้นใหม่ขาดโปรตีนตัวหนึ่งซึ่งทำหน้าที่เปิดประตูทางเคมี เราต้องซูมเข้าไปที่ขนของเซลล์ จึงจะเห็นว่าแถวแต่ละแถวของขนมีเส้นด้ายโปรตีนเล็กๆ ที่น่าจะคล้องประตูทางเคมีไว้อยู่ พอขนเกิดการเคลื่อนไหว เส้นด้ายก็จะดึงประตูเปิดออก ถ้าไม่มีเส้นด้ายตรงนี้ ประตูก็จะปิดตลอด สุดท้าย การสร้างเซลล์การได้ยินใหม่ที่ทำงานได้เหมือนเซลล์จริงๆ ก็ยังเป็นเป้าหมายในอุดมคติที่ยังไปไม่ถึงในกรณีนี้

นักวิทยาศาสตร์ในแวดวงคุณน่าจะสนใจศึกษาการได้ยินของมนุษย์มาตลอด ท่ามกลางองค์ความรู้มากมายที่เกิดขึ้น ปัจจุบันยังมีข้อค้นพบอะไรใหม่ๆ ที่ชวนเซอร์ไพรส์อยู่บ้างไหม

ทุกวันนี้ก็ยังมีเรื่องใหม่ๆ เกิดขึ้นตลอดครับ ผมว่าวงการวิทยาศาสตร์สนุกอย่างหนึ่ง คือมันมีเรื่องให้ทะเลาะกันทุกวัน ว่าตกลงแล้ว ความเข้าใจเกี่ยวกับการได้ยินของเรายังถูกต้องอยู่หรือไม่ บางอย่างอาจเป็นสิ่งที่ถูกเสนอมาเมื่อ 30-40 ปีที่แล้ว แล้วมีคนเสนอข้อค้นพบใหม่ขัดแย้ง หรือบางทีก็มีความคิดและการทดลองใหม่ๆ ที่มาสนับสนุนองค์ความรู้เก่าก็ได้

หนึ่งในปัญหาคลาสสิกที่ยังคงถกเถียงและพยายามตามหาคำตอบกัน คือเรื่องเส้นด้ายโปรตีนซึ่งทำหน้าที่ดึงประตูทางเคมีอย่างที่ผมเล่าไป เขาก็ยังเถียงกันอยู่ว่าตกลงแล้วเส้นด้ายนี้ทำหน้าที่เปิดประตูจริงหรือไม่ บางสำนักเชื่อว่ามันนี่แหละที่เป็นตัวดึงประตูเปิดโดยตรง ขณะที่บางสำนักมองว่า เปล่า มันอาจจะไม่ได้ดึงประตู แต่ดึงผนังข้างประตูให้ประตูมันเปิดก็ได้

ตัวประตูทางเคมีสามารถเปิดออกได้หลายวิธีนะครับ ตอนนี้เรารู้แค่ว่าหน้าตาของมันเป็นอย่างไร แต่ไม่มีความเข้าใจที่ชัดเจนเลยว่าประตูนี้อยู่ในลักษณะอย่างไร อะไรเป็นตัวเปิดประตูกันแน่ แม้ว่าจะมีข้อสันนิษฐานที่ได้รับการยอมรับในระดับหนึ่งแล้วก็ตาม แต่ผมคิดว่าต้องใช้เวลาอีกหลาย 10 ปีในการทำความเข้าใจมันอย่างถ่องแท้ โดยการค้นพบสําคัญครั้งล่าสุดในรอบไม่กี่ปีที่ผ่านมา คือการค้นพบว่าประตูเคมีที่ใช้ในการได้ยินทํามาจากโปรตีนอะไรบ้าง โครงสร้างเป็นอย่างไร หน้าตาเป็นอย่างไร เพราะมันจะเป็นขั้นแรกในการทําเข้าใจว่าตกลงประตูจะเปิดออกได้อย่างไร

นอกจากนี้ คำถามคลาสสิกที่นักวิทยาศาสตร์ยังสงสัยและตามหาคำตอบกันอยู่ คือในกรณีของสิ่งมีชีวิตที่สามารถได้ยินเสียงความถี่สูงมากๆ กลไกการเปิดประตูทางเคมีเป็นอย่างไร นึกภาพว่าประตูเคมีต้องเปิดด้วยความถี่ 300,000 ครั้งต่อวินาที มันเปิดประตูตอบสนองต่อเสียงความถี่สูงอย่างรวดเร็วได้อย่างไร หรือจริงๆ แล้วสิ่งมีชีวิตที่ได้ยินความถี่สูงอาจจะไม่ได้ฟังเสียงความถี่สูงโดยตรง แต่มีกลไกอื่น เช่นเสียงความถี่สูงนั้นไปกระตุ้นอวัยวะส่วนที่รับคลื่นความถี่ต่ำด้วย

ล่าสุด มีประเด็นไหนที่นักฟิสิกส์การได้ยินนิยมศึกษาวิจัยกันในช่วงที่ผ่านมาบ้าง

เป็นเรื่องค่อนข้างเทคนิคอยู่นะ (หัวเราะ) ผมอยากเริ่มเล่าจากว่าวัสดุทุกอย่างในธรรมชาติ ถ้าเราส่งเสียงไปกระทบ จะมีความถี่ช่วงหนึ่งที่วัสดุนั้นสามารถสั่นได้เป็นพิเศษมากกว่าความถี่อื่นๆ เรียกว่าเป็นความถี่ธรรมชาติ (resonance frequency) ของมัน หูของคนเราก็เช่นกัน มันสามารถสั่นพ้องกับความถี่แต่ละความถี่ได้ไม่เหมือนกัน หูของเรามีเนื้อเยื่อพิเศษในกระดูกขดก้นหอยที่มีเซลล์รับรู้การได้ยินอยู่ในนั้น เนื้อเยื่อพิเศษนี้สามารถสั่นพ้องกับคลื่นความถี่ได้ไม่เหมือนกัน ตรงที่อยู่ใกล้ๆ ประตูทางเข้ากระดูกขดก้นหอยก็จะสั่นพ้องกับเสียงความถี่สูงในขณะที่บริเวณที่ลึกเข้าไปก็จะสั่นพ้องกับเสียงความถี่ต่ำได้ ที่นี้มันมีหลักการทางฟิสิกส์อยู่ว่า ถ้าเราอยากตรวจจับคลื่นความถี่โดยใช้หลักการสั่นพ้อง ยิ่งสั่นพ้องนานยิ่งวัดข้อมูลที่ได้แม่นยำ การตรวจจับความถี่ด้วยวิธีนี้จึงต้องแลกเปลี่ยนกัน คุณจะเอาความเร็ว หรือคุณจะเอาความแม่นยำ

ประเด็นคือเสียงที่เราได้ยินในชีวิตประจำวันมันไม่ได้เป็นเสียงที่มีความถี่คงที่นานขนาดนั้น อย่างเสียงที่เราคุยกันก็เกิดขึ้นในระยะเวลาสั้นมากๆ คำคำหนึ่งมีทั้งเสียงความถี่ต่ำและสูง ยิ่งเป็นภาษาที่มีเสียงวรรณยุกต์เหมือนภาษาไทย ภาษาจีน จะยิ่งมีการเปลี่ยนแปลงความถี่รวดเร็วมาก คนจึงสงสัยและหาคำตอบอยู่ว่าเซลล์การได้ยินของคนและสัตว์สามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงความถี่ที่รวดเร็ว โดยที่ยังรักษาความแม่นยำในการได้ยินได้อย่างไร

อย่างในแล็บปริญญาเอกของผม เพื่อนนักวิจัยก็เคยทำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่มีความแม่นยำในการตรวจจับความถี่เพื่อพยายามอธิบายการทำงานของเซลล์การได้ยิน แต่ปัญหาคือแบบจำลองมันแม่นยำเกินไป มันดีเกินไป แต่หูคนเราไม่ได้สมบูรณ์แบบขนาดนั้นครับ คือมันเจ๋งตรงที่มันไม่ได้สมบูรณ์แบบนี่แหละ แต่ปัญหาคือเราต้องการสร้างแบบจำลองที่เหมือนหูของจริง ไม่ใช่สิ่งที่ดีหรือแย่กว่าของจริง และความไม่สมบูรณ์แบบนั้นก็สร้างคำถามอีกว่าอะไรทำให้หูที่ไม่สมบูรณ์แบบของเรายังทำงานได้ดีอยู่ ซึ่งเป็นคำถามที่ยังไม่มีข้อสรุป

กว่าจะได้งานวิจัยเรื่องการได้ยินออกมาสักชิ้น ดูเหมือนต้องอาศัยการรวมตัวจากผู้เชี่ยวชาญหลายศาสตร์มาก

เราเจอหมดแทบทุกสาขาเลยครับ อย่างตัวผมเองก็เรียกได้ว่าเป็นนักชีววิทยาที่มาสนใจฟิสิกส์การได้ยิน บางคนเป็นนักฟิสิกส์หรือนักคณิตศาสตร์ที่มาสนใจเรื่องนี้ก็มี งานวิจัยบางอย่างต้องสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ต้องใช้ผู้เชี่ยวชาญด้านคณิตศาสตร์แทนนักฟิสิกส์ทั่วไป ด้านนักคณิตศาสตร์ก็อาจขาดความเข้าใจในเรื่องฟิสิกส์ เพราะคณิตศาสตร์เป็นตัวเลขที่นามธรรม แต่ฟิสิกส์เป็นศาสตร์เกี่ยวกับตัวเลขที่มาจากกฎทางกายภาพ ขณะที่ทั้งคู่ก็อาจไม่เข้าใจข้อจำกัดทางชีววิทยา เราจึงต้องทำงานร่วมกันเพื่อให้เกิดการผสมผสานความเชี่ยวชาญออกมาเป็นงานศึกษาที่มีคุณภาพ

ผมคิดว่าจริงๆ แล้ว ธรรมชาติไม่มีการแบ่งแยกสาขาความรู้หรอกครับ ธรรมชาติอยู่ของมันอย่างนั้น แต่ว่ามนุษย์เรามีข้อจํากัดในการเรียนรู้ และไม่สามารถเรียนรู้ทุกอย่างได้ เราเลยจําเป็นต้องแบ่งสาขาเพื่อทําความเข้าใจธรรมชาติ พอเราทํางานวิจัยจริงๆ มันต้องใช้ทุกอย่าง ทั้งฟิสิกส์ เคมี ชีวะ เพียงแต่เราจะถนัดด้านไหนและมองผ่านมุมมองของศาสตร์ไหนเท่านั้นเอง

เท่าที่ฟังคุณเล่ามา คนที่เรียนจบฟิสิกส์การได้ยินส่วนใหญ่มักทำงานเกี่ยวข้องกับวงการการแพทย์ สร้างนวัตกรรมทางการแพทย์ แต่ในความเป็นจริง ฟิสิกส์การได้ยินยังมีที่ทางในแวดวงอื่น อุตสาหกรรมอื่นได้อีกไหม

ผมคิดว่าวงการการแพทย์เป็นส่วนสำคัญ ไม่ใช่แค่ในประเทศไทย ต่างประเทศก็ด้วย เพราะมันเป็นแหล่งที่มาของเงินทุนวิจัย เป็นการประยุกต์ใช้ศาสตร์ที่มีตัวอย่างจับต้องได้ แต่ในประเทศอื่นๆ เช่น ประเทศทางตะวันตก ในเอเชียอย่างญี่ปุ่น เกาหลีใต้ จีน จะเห็นว่ามีเงินทุนวิจัยสำหรับงานศึกษาวิทยาศาสตร์พื้นฐานมากกว่า ก็เป็นแนวโน้มว่าประเทศที่กำลังพัฒนามักสนใจวิทยาศาสตร์เชิงประยุกต์มากกว่าวิทยาศาสตร์พื้นฐาน

อย่างไรก็ตาม นอกจากการแพทย์แล้ว ในต่างประเทศเช่นฝรั่งเศสที่ผมไปเรียนมา ก็มีสถาบันวิจัยที่เชี่ยวชาญด้านการประยุกต์ใช้ศาสตร์ฟิสิกส์ของการได้ยินกับศิลปะและดนตรี ยกตัวอย่างง่ายๆ ว่าการออกแบบโถงคอนเสิร์ตจำเป็นต้องใช้ฟิสิกส์คำนวณว่าจะทำอย่างไรให้คนที่นั่งอยู่ไกล ตั๋วราคา 100 บาท ได้ยินใกล้เคียงกับคนที่ซื้อตั๋วราคา 1,000 บาท หรือถ้าอยากออกแบบให้คนที่ซื้อตั๋ว 100 บาทไม่ได้ยินดีๆ ก็ทำได้ แล้วแต่ว่าคนออกแบบต้องการให้เป็นอย่างไร เราเองก็เข้าไปทำงานในวงการพวกนี้ได้

อันที่จริง ฟิสิกส์ของการได้ยินถูกประยุกต์ใช้ในดนตรีมานานแล้ว ตัวอย่างเช่น ‘เสียงผี’ หรือ ‘เสียงที่สาม’ (phantom tone) เป็นสิ่งที่นักดนตรีรู้จักดี คือเล่นเสียงดนตรีสองเสียงพร้อมๆ กัน แล้วสมองเราจะได้ยินเสียงที่สามขึ้นมา ในวงการฟิสิกส์การได้ยินจะยกย่องนักไวโอลินคนหนึ่ง ชื่อ ตาร์ตินี (Giuseppe Tartini) ว่าเป็นคนอธิบายกฎของเสียงผีแล้วนำมาใช้ในดนตรีได้ดี ถ้าเราฟังเพลงของเขา ก็จะเห็นว่าเขาใช้เทคนิคนี้ในการแต่งเพลง ทำให้ดนตรีมีลูกเล่น มีสีสันน่าสนใจ

ถ้าเราฟังโดยไม่รู้มาก่อน จะแยกออกไหมว่าเสียงไหนที่เราได้ยินคือเสียงผี

จริงๆ รู้ครับ ลองฟังดูได้เลย

ย้อนกลับมาที่ตัวคุณเอง อยากให้เล่าถึงงานวิจัยปริญญาเอกที่ว่าศึกษาการได้ยินของหนูและกบสักหน่อย

นักฟิสิกส์การได้ยินส่วนใหญ่มีเป้าหมายในการศึกษาคือการทำความเข้าใจเรื่องการได้ยินของมนุษย์ แต่ปัจจุบันเราไม่สามารถทำการทดลองในมนุษย์ได้แล้ว เราอาจศึกษาจากเนื้อเยื่อของอาจารย์ใหญ่ หรือศึกษาจากผู้ป่วยในกรณีที่เป็นการศึกษาทางคลินิกซึ่งได้รับการยินยอมจากผู้ป่วยได้ก็จริง แต่การศึกษาบางด้าน เช่น การศึกษาในระดับเซลล์ เราอาจต้องเปิดกะโหลกออกมา แล้วเอาเซลล์หูชั้นในออกมาทดลอง ซึ่งเราทำแบบนั้นกับคนไม่ได้ เราเลยต้องใช้สัตว์ชนิดอื่นแทน

หนูถือว่าเป็นสัตว์ตัวอย่างที่มีการได้ยินใกล้เคียงกับมนุษย์มากที่สุด หนูในที่นี้คือหนูตัวใหญ่ (rat) นะครับ ไม่ใช่หนูตัวเล็กๆ กลมๆ (mouse) แต่ข้อดีของการใช้หนูตัวเล็กๆ ก็คือเรามีความรู้ทางพันธุศาสตร์เกี่ยวกับหนูเยอะมาก เพราะเราใช้มันเป็นโมเดลในการศึกษาพันธุศาสตร์ของมนุษย์ด้วย ดังนั้น เราสามารถเลือกได้ว่าจะเอาหนูแบบไหนมาทดลองบ้าง เช่น เราอาจนำหนูที่ยีนมีปัญหามาเพาะ เพื่อศึกษาทำความเข้าใจกลไกการทำงานของยีนนั้นได้ดีมากขึ้น แม้ว่าหนูตัวใหญ่ๆ จะได้ยินใกล้เคียงกับมนุษย์มากกว่า แต่เรายังไม่ค่อยมีความรู้ด้านพันธุกรรมของมัน

เซลล์การได้ยินของหนูคล้ายกับของมนุษย์ คือเรียงกันอยู่ในกระดูกขดก้นหอย (cochlea) ที่เมื่อเรานำมากางออกจะกลายเป็นท่อยาว มีเซลล์รับรู้การได้ยินอยู่ข้างในตรงกลางท่อ ประเด็นคือเซลล์ดังกล่าวไม่ได้หน้าตาเหมือนกันหมด ขนปลายเซลล์ที่เรียงต่อกันเป็นแถวมีความยาวไม่เท่ากัน ส่วนที่อยู่ต้นทางของท่อ (นับจากด้านนอกเข้าไปยังด้านใน) ขนจะสั้นกว่าข้างใน ข้างในจะยาวที่สุด โดยเซลล์ที่อยู่บริเวณต้นทางจะรับรู้ความถี่สูง เซลล์ปลายทางรับรู้ความถี่ต่ำ เป็นลักษณะเซลล์ของพวกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

ขณะที่กบ ถือเป็นสัตว์ตัวอย่างแบบง่ายขึ้น กล่าวคือเซลล์รับรู้การได้ยินของกบหน้าตาค่อนข้างเหมือนกันหมด โดยตัวเซลล์นี้จะอยู่ในหัวของกบ เมื่อเราเปิดกะโหลกออกก็จะเห็นกระดูกคลุมอวัยวะที่ใช้ในการทรงตัวและการได้ยินอยู่ซึ่งมีขนาดเล็กมากระดับมิลลิเมตรนะครับ เราต้องค่อยๆ ผ่าตัด เปิดออกมาจนเจอส่วนที่มีเซลล์อยู่

ใต้เนื้อเยื่อในรูป D จะมีเซลล์อยู่ประมาณ 3,000 เซลล์ โดยตัวเซลล์จะอยู่ใต้ผิวและโชว์เฉพาะส่วนที่เป็นขนด้านบน

ถ้าตัดผ่านตรงกลาง จะเห็นรูปมุมข้างเป็นแท่งยาวๆ ที่มีขน ตามนี้ครับ

ถ้าซูมเข้าไปที่ปลายขน จะเห็นเส้นด้ายเป็นโปรตีน เชื่อมระหว่างแถวที่เตี้ยกว่าไปยังแถวที่สูงกว่า

พอเรานำมาจำลองเป็นโมเดลทางคณิตศาสตร์ว่าตัวเส้นด้ายเชื่อมกับประตูทางเคมีตรงส่วนปลายขนอยู่ เวลาขนเอนไปหากัน มันจะเกิดการดึงเจ้าเส้นด้ายตรงนี้ ทำให้เกิดการเปิดประตูเคมีออก แล้วปล่อยให้ประจุไฟฟ้าไหลเข้าไป

อันที่จริง อวัยวะที่ผมศึกษาไม่ใช่อวัยวะที่ใช้ในการได้ยินโดยตรงของกบนะครับ มันเป็นอวัยวะที่ช่วยในการทรงตัว แต่เรามีความรู้ทางชีววิทยาว่าระบบที่ใช้ในการทรงตัวและการได้ยินวิวัฒนาการมาร่วมกัน การได้ยินเป็นเหมือนส่วนต่อขยายของการทรงตัว เซลล์จะเป็นเซลล์เดียวกัน แค่อยู่กันคนละที่

สำหรับกบ เซลล์ตัวนี้หน้าตาแทบจะเหมือนกันหมด เลยเหมือนเป็นแบบจำลองที่ง่ายขึ้นในการทําความเข้าใจกลไกทางฟิสิกส์ของเซลล์ ไม่ต้องกังวลว่าจะสั้นจะยาวไม่เท่ากัน ลดความซับซ้อนในการทำความเข้าใจพื้นฐานการได้ยินได้ดีอยู่พอสมควร ซึ่งสามารถนำไปต่อยอดในการทำความเข้าใจการได้ยินของมนุษย์ที่มีความซับซ้อนสูงต่อไป

ถ้าไม่มีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเซลล์ของสัตว์ต่างๆ มาก่อน คงไม่รู้เลยว่าจะเลือกหยิบสัตว์ชนิดไหนมาศึกษาได้บ้าง

บางอย่างก็มีที่มาจากความเคยชินเหมือนกันนะครับ นักวิทยาศาสตร์คุ้นเคยกับกบ กับหนู เพราะเป็นสัตว์ที่ถูกนำมาใช้ทดลองบ่อยๆ อยู่แล้ว ความเคยชินนี่ถือเป็นปัญหาอย่างหนึ่งในวงการวิทยาศาสตร์เหมือนกัน ยกตัวอย่างสมัยก่อน นักพันธุศาสตร์ศึกษายีนของมนุษย์ผ่านหนูตัวเล็ก (mouse) มาก่อน เพราะง่ายต่อการเพาะพันธุ์ และไม่ดุเหมือนหนูตัวใหญ่ (rat) นักฟิสิกส์การได้ยินจึงใช้หนูตัวกลมเป็นตัวอย่างการศึกษาด้วย จนช่วงหลังเพิ่งค้นพบกันว่าที่จริงหนูตัวใหญ่มีช่วงความถี่ในการได้ยินใกล้เคียงกับมนุษย์มากกว่า หนูตัวเล็กจะได้ยินความถี่สูงกว่า หมายความว่ากลไกพื้นฐานบางอย่างอาจจะไม่เหมือนกัน ดังนั้น หากเราสนใจศึกษาเรื่องช่วงของความถี่ในการได้ยิน ต้องระมัดระวังนิดหนึ่งว่าควรใช้สัตว์ชนิดไหน จะเห็นได้ว่าการมีความเข้าใจพื้นฐานทางชีววิทยาหรือทางฟิสิกส์เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตชนิดนั้นสําคัญมากในการออกแบบทดลองที่ดี

แล้วล่าสุด คุณไปสนใจศึกษาการได้ยินของตั๊กแตนได้อย่างไร

เป็นคําถามที่ดีครับ ตั๊กแตนเป็นตัวอย่างที่ค่อนข้างไกลจากมนุษย์มาก และอาจให้คําอธิบายที่สมเหตุสมผลไม่ได้ว่าทําไมถึงใช้ตั๊กแตนเป็นตัวแทนทำความเข้าใจการได้ยินของมนุษย์ แต่ข้อดีของมันคือมีวงจรชีวิตสั้น เราสามารถศึกษามันตั้งแต่เกิดจนตายได้ ถ้าเกิดเราสนใจเรื่องการได้ยินที่เกี่ยวข้องกับอายุขัย เราไปศึกษาคนอาจต้องใช้เวลา 80 ปี นานมากกว่าจะได้ผล เราอาจจะตายก่อนแล้ว หรือต่อให้เป็นหนู ก็ยังต้องใช้เวลาอีกหลายปี ขณะที่วงจรชีวิตของแมลงสั้นมาก สามารถศึกษาได้ในเวลาไม่กี่เดือน หรือไม่กี่สัปดาห์ก็ครบวงจรชีวิตแล้ว และในเชิงปริมาณ เราเพาะได้จำนวนมาก ทำให้สามารถติดตามรายละเอียดในแต่ละช่วงอายุขัยได้ง่าย ในแล็บที่ผมอยู่ มีอาจารย์ท่านหนึ่งที่สนใจเรื่องนี้แล้วใช้ตั๊กแตนเป็นตัวอย่างศึกษา

แต่ส่วนตัวผมไม่ได้ศึกษาการได้ยินของตั๊กแตนในมิติของเรื่องอายุขัย ผมเลือกเพราะมันเป็นสิ่งมีชีวิตที่เราไม่มีความรู้พื้นฐานแม้แต่นิดเดียวเลยว่าตกลงประตูเคมีของมันทำงานอย่างไร ตอนทำการศึกษา เราสามารถผ่าตัดเปิดพื้นที่บางส่วนของร่างกายตั๊กแตนโดยที่มันยังไม่ตาย ยังมีชีวิตอยู่ เราศึกษาสัญญาณไฟฟ้าจากเส้นประสาทการได้ยินในตัวมันได้เลย รวมถึงสามารถนำสายไฟขนาดจิ๋วเข้าไปวัดค่าไฟฟ้าที่เส้นประสาทนั้น พอเล่นเสียง เราจะเห็นถึงการตอบสนองทางประสาทชัดเจน ขณะที่การทดลองแบบนี้ในกบทำยาก เพราะอวัยวะของมันอยู่ในกะโหลกที่แข็ง มันต้องตายก่อนถึงจะเปิดกะโหลกได้ เราจึงไม่ได้เห็นการทำงานของมันตอนมีชีวิต

ตัวหูชั้นในของตั๊กแตน ภายนอกอาจดูค่อนข้างเรียบง่าย แต่ที่จริงมันซับซ้อนมาก ข้างนอกเป็นเหมือนแผ่นผิวกลอง ชื่อ Tympanum สามารถสั่นสะเทือนได้ตามความดันอากาศที่ตกลงบนพื้นผิว ส่วนภายในแผ่นผิวกลางจะมีก้อนเนื้อแปะอยู่ เป็นอวัยวะที่ใช้ในการได้ยิน และเซลล์รับรู้การได้ยินจะอยู่ในก้อนเนื้อนี้อีกที

เจ้าอวัยวะชิ้นนี้ไม่เหมือนมนุษย์ ตรงที่ว่ามันไม่ได้เป็นท่อขดที่แต่ละส่วนของท่อรับรู้ความถี่ได้ต่างกัน แต่ของตั๊กแตนมันรวมกันอยู่ในก้อนเดียว คําถามคือมันทํางานอย่างไร แยกแยะได้อย่างไรว่าเสียงไหนความถี่สูง ความถี่ต่ำ นี่ก็ยังเป็นปริศนาอยู่

งานวิจัยเรื่องการได้ยินของตั๊กแตนสามารถนำไปต่อยอดสู่อะไรได้อีกบ้าง

ผมคิดว่าต่อยอดได้อีกเยอะครับ การทำความเข้าใจสิ่งนี้อาจนำไปสู่นวัตกรรมใหม่ๆ เช่น ไมโครโฟนที่เลียนแบบอวัยวะของตั๊กแตน มีความกะทัดรัด ขนาดเล็ก แต่สามารถเลือกจำเพาะเจาะจงความถี่ที่สามารถรับได้ ในทางที่ไม่ค่อยดีเท่าไหร่ คือสิ่งนี้อาจนำไปประยุกต์เป็นตัวจุดชนวนระเบิดได้ สมมติว่าถ้าคนเดินผ่าน ความถี่ไม่ตรงกับที่ตั้งค่าไว้ ระเบิดจะไม่ทำงาน แต่ถ้ารถถังวิ่งผ่าน สร้างความถี่ที่ตรงกับเงื่อนไข มันจะทำงาน เป็นต้น

คุณทำงานวิจัยศึกษาการได้ยินกับสัตว์มามาก ตัวไหนถือว่ายากที่สุด

ยากกันคนละแบบครับ อย่างเช่นกบ จะยากมากตรงการผ่าตัดเอาหูชั้นในออกมา เพราะมันเล็กมาก ระดับมิลลิเมตรเท่านั้นเอง ส่วนเฉพาะเนื้อเยื่อที่มีเซลล์การทรงตัวก็ยิ่งขนาดเล็กลงไปอีก จะทำอย่างไรไม่ให้เราทำลายเนื้อเยื่อที่จะนำไปศึกษานั้น ผมต้องเอาแท่งเหล็กที่เล็กมากๆ ขนาดประมาณ 1 ใน 10 ของมิลลิเมตรในการกระตุ้นขนของเซลล์ ซึ่งก็ใช้เวลามากเหมือนกัน เฉพาะการผ่าตัดนี่ผมใช้เวลาเป็นเดือนในการเรียนรู้ ทำซ้ำๆ จนชำนาญ และถึงผ่าตัดได้ ก็ยังไม่รู้ว่าผลการทดลองออกมาจะเป็นอย่างไร ช่วงแรกที่ไม่ชำนาญ ผลอาจจะมีคุณภาพไม่ดี เราต้องมีวิธีการประมาณคุณภาพที่วัดได้ เช่น วัดสัญญาณไฟฟ้าของของเซลล์ ดูว่าเซลล์ยังมีคุณภาพดีไหม เพื่อประเมินคุณภาพการผ่าตัดของเรา ทำไปจนกว่าผลจะคงที่

กรณีของตั๊กแตนจะเรียนรู้เรื่องการผ่าตัดง่ายกว่า ผมใช้เวลาชั่วโมงเดียวก็เป็นแล้ว อาจจะเป็นเพราะผมผ่าตัดกบมาก่อน คุณภาพที่ออกมาเลยค่อนข้างโอเคตั้งแต่ครั้งแรกๆ แต่ก็ไปยากส่วนอื่น เช่น การออกแบบการทดลอง ผมศึกษารูปแบบการเคลื่อนที่ของเซลล์ในตั๊กแตน ซึ่งอวัยวะของมันเองเล็กมากๆ ระยะในการเคลื่อนที่จึงยิ่งดูยากขึ้นไปอีก ต้องใช้อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์เฉพาะทาง หรือใช้เทคนิคที่อ้อมค้อม เช่น การวิเคราะห์ภาพวิดีโอที่บันทึกด้วยกล้องความเร็วสูง เพราะเราไม่ได้เห็นด้วยตาของตัวเอง

ตัวคุณมองว่าคุณสมบัติพื้นฐานของการเป็นนักฟิสิกส์การได้ยินคืออะไร

ขี้สงสัยครับ (หัวเราะ)

แล้วต้องมือนิ่งด้วยไหม

มือต้องนิ่งด้วยครับ เพราะเราต้องทำงานเกี่ยวกับการผ่าตัด การทำงานที่ต้องใช้ความประณีตเป็นพื้นฐานของงานวิจัยทางสรีระวิทยา ถ้าเรายังสอดด้ายเข้ารูเข็มได้ ผมถือว่าก็ยังทำการผ่าตัดได้ครับ

ในอนาคต คุณคิดว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอะไรเข้ามาดิสรัปต์วงการฟิสิกส์การได้ยินให้ต้องปรับตัวบ้าง – เป็นเรื่องความแปรปรวนของสภาพอากาศ (climate change) ไหม หรือว่า AI จะเข้ามามีบทบาทบ้างหรือเปล่า

เรื่อง climate change อาจจะไม่มีผลดิสรัปต์ตัววงการเองโดยตรง แต่คงดิสรัปต์ธรรมชาติของสิ่งที่เราศึกษา เช่น แมลงที่เราเคยศึกษาอาจตายลง มีการเปลี่ยนที่อยู่อาศัย เปลี่ยนแปลงรูปแบบการได้ยิน อวัยวะมีการเปลี่ยนแปลงไป เป็นต้น ความรู้เดิมๆ อาจจะใช้ไม่ได้ ต้องเริ่มสะสมความรู้ใหม่ๆ อย่างไรก็ตาม ผมคิดว่ามันก็เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการวิทยาศาสตร์ที่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงตลอด จริงๆ ตอนนี้เราก็กำลังศึกษาสิ่งที่เป็นผลของการเปลี่ยนแปลงเมื่อหลายพันล้านปีก่อน ภาพรวมคงไม่ต่างไปจากเดิม เราแค่อาจจะเห็นการเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้นจากความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศ หรืออาจจะนําไปสู่การศึกษาใหม่ๆ ที่ต้องใช้ฟิสิกส์ของการได้ยินทำความเข้าใจ แก้ไขปัญหามากขึ้นก็ได้

ยกตัวอย่างตั๊กแตนที่ผมศึกษา ชื่อว่าตั๊กแตนทะเลทราย มันมีพฤติกรรมหนึ่งเรียกว่าสวอร์มมิง (swarming) คือถ้าอยู่ตัวเดียว จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น แต่ถ้ามันอยู่รวมกันหลายตัว เบียดเสียดกัน มีความหนาแน่นมากขึ้นเรื่อยๆ จะไปกระตุ้นยีนที่ทำให้มันกลายเป็นซอมบี้ เริ่มหิวมากขึ้น เห็นอะไรก็อยากกินไปหมดแม้แต่พวกเดียวกัน จนเกิดการกินกันเอง

ธรรมชาติของตั๊กแตนพวกนี้รู้ว่าถ้ากินพวกเดียวกันไปเรื่อยๆ จะสูญพันธุ์ มันจึงต้องบินไปหาแหล่งอาหารเพิ่ม ไปกินพืชต่างๆ ของเกษตรกร ทีนี้ มีงานวิจัยพบว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศอาจสร้างปัญหาเรื่องการเพาะปลูก ทำให้ตั๊กแตนขาดแคลนอาหารมากขึ้น จนอาจจะกินพวกเดียวกันหรือทำลายพืชมากกว่าเดิม ตรงนี้เราสามารถใช้ความรู้เรื่องการได้ยินเข้ามาช่วย เพราะการได้ยินเป็นกระบวนการสื่อสารเพื่อผสมพันธุ์กันระหว่างตั๊กแตนพวกนี้ ถ้าเราเข้าใจการได้ยินของตั๊กแตน อาจหาวิธีต่อสู้กับมันได้  

อีกตัวอย่างหนึ่งที่ค่อนข้างชัดเจนคือยุง เมื่อเกิดปัญหาสภาวะภูมิอากาศแปรปรวน เราพบว่ามีการเจอโรคมาลาเรียในพื้นที่หนาวเย็น ทั้งที่เดิมเป็นโรคในพื้นที่เขตร้อน คำถามคือเราจะสู้กับยุงอย่างไรดี คุณอาจจะเคยเห็นแอปพลิเคชันหรือเครื่องช็อตยุงที่ออกแบบมาว่า ถ้าเปิดคลื่นความถี่นี้แล้วจะหลอกยุง โดยเฉพาะยุงตัวผู้มาได้ จริงๆ มีงานวิจัยพบว่าแนวคิดและนวัตกรรมพวกนี้ใช้ไม่ได้เสมอไป เพราะมันมียุงตัวผู้ที่ไม่ได้ฟังเสียงของตัวเมียโดยตรง  คือยุงรับรู้การสั่นไหวของอากาศที่เกิดจากการกระพือปีก สมัยก่อนคนเข้าใจว่ามันฟังเสียงการกระพือปีกของตัวเมีย แต่มีงานวิจัยที่พบว่ามันจะคอยฟังเสียงที่เกิดจากส่วนผสมระหว่างเสียงบินของตัวเองกับเสียงบินของตัวเมียต่างหาก คือในทางฟิสิกส์ถ้ามีเสียงสองความถี่ที่ใกล้กันมากๆ มาเจอกัน เสียงทั้งสองก็จะเกิดปฏิกิริยากัน ทำให้เกิดเสียงความถี่อื่นๆ ตามมา เรียกว่าเป็นผลของความบิดเบือนของเสียง (distortion products) คล้ายกับหลักการที่เราส่งเสียงสองเสียงเข้าไปในหูแล้วได้ยินเสียงที่สาม ยุงก็ฟังเสียงที่เป็นผลจากการผสมกันระหว่างการกระพือปีกของมันและตัวเมียเอง

เหตุที่มันไม่สามารถฟังเสียงของตัวเมียได้โดยตรง เพราะเสียงบินของตัวเองอาจจะไปกลบเสียงตัวเมีย หรือโดยปกติแล้ว ยุงตัวผู้มักบินไปกันเป็นฝูงเพื่อไปหาตัวเมีย เสียงบินของยุงตัวผู้พวกเดียวกันจะกลบเอาได้ เทคนิคที่ดีที่สุดจึงเป็นการฟังเสียงสองเสียงที่มีปฏิกิริยาต่อกัน นี่ก็เป็นความรู้ทางฟิสิกส์เกี่ยวกับยุง ถ้าเราจะดักจับยุงก็ต้องทำความเข้าใจใหม่ว่าไม่ใช่แค่เปิดเสียงความถี่ของตัวเมียแล้วจะดักยุงได้ เพราะธรรมชาติฉลาดกว่านั้น

ส่วน AI ผมมองว่ามันน่าจะเข้ามาช่วยทุ่นเวลาจากเดิมที่เราเคยเสียเวลาทำงาน routine เช่น เวลาวัดสัญญาณไฟฟ้าจากแมลง ทุกวันนี้ เราต้องติดตั้งอุปกรณ์ทดลองด้วยมือ ใช้มือหมุนกลไกเพื่อให้เข็มหรือสายไฟไปเชื่อมที่เส้นประสาท ถ้าเกิดเรามี AI ที่เรียนรู้ว่าตรงไหนคือเส้นประสาทของแมลง นักวิทยาศาสตร์ก็จะได้เอาเวลาไปนั่งคิดโจทย์ใหม่ๆ แทนที่จะไปนั่งหลังขดหลังแข็งอยู่ในห้องมืดๆ วัดค่าสัญญาณไฟฟ้าเอง

ตัวคุณเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ได้ศึกษาและทำงานอยู่ในแวดวงประเทศตะวันตก เมื่อย้อนกลับมามองประเทศไทย คุณเห็นช่องว่างขององค์ความรู้ นวัตกรรมต่างๆ มากน้อยแค่ไหน

วงการวิทยาศาสตร์ไทยมีจุดแข็งในบางด้านที่ตะวันตกไม่มี เราสามารถดึงดูดนักวิทยาศาสตร์จากต่างประเทศเข้ามาได้เช่นกัน เช่น การศึกษาเรื่องโรคเขตร้อน เราเป็นระดับต้นๆ ของโลก เพราะเราอยู่ในเขตร้อน และมีความรู้เกี่ยวกับโรคเขตร้อนมานานกว่าพวกตะวันตก

สิ่งที่เป็นช่องว่างของไทยคือเรื่ององค์ความรู้ในสาขาที่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญหลากหลาย ยกตัวอย่างชีวฟิสิกส์ ฟิสิกส์เคมี เราพัฒนาน้อยมาก ส่วนหนึ่งคงเป็นเพราะรูปแบบของการฝึกนักวิทยาศาสตร์ของไทยยังเชยอยู่ มันยังสร้างภาพให้นักเรียนวิทยาศาสตร์เห็นว่า ชีววิทยาคือที่ของคนเกลียดคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์คือที่ของคนไม่ชอบชีวะ ทั้งที่ความจริง ธรรมชาติไม่มีแบ่งแยกสาขา สุดท้ายเราหนีจากศาสตร์อื่นๆ ไม่ได้ ต้องใช้มันอยู่ดี เพราะงั้นเราควรเปิดใจให้กว้างในการเรียนรู้สาขาต่างๆ ผสมผสานกัน

ในอนาคต การฝึกนักเรียนวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ควรช่วยให้เขาได้เปิดกว้าง เกิดการข้ามสาขามากขึ้น คนรุ่นเก่าอาจจะยากหน่อย เพราะว่าเคยชินกับการอยู่ในสาขาเฉพาะไปแล้ว ผมเข้าใจว่าการพัฒนามีข้อจำกัด แต่มันจะเป็นโอกาสให้คนรุ่นใหม่ได้สำรวจสิ่งใหม่มากขึ้น ได้มุมมองใหม่ๆ จากการข้ามสาขามากขึ้น

ภาพอนาคตของวงการวิทยาศาสตร์ไทยในฝันของคุณเป็นอย่างไร

ผมอยากเห็นวงการวิทยาศาสตร์ไทยที่เปิดกว้างมากขึ้น มีการแลกเปลี่ยนความรู้ระหว่างสาขา ซึ่งมันจะไม่ได้มาจากการส่งนักเรียนไทยที่ได้ทุนจากรัฐบาลไทยมาเรียนตามสาขาที่ผู้เชี่ยวชาญเห็นว่าจะเป็นสาขาสำคัญในอนาคต เพราะกว่าคนจะเรียนจบ มันคงล้าสมัยไปแล้ว เราควรคิดถึงการสร้างงานวิจัยที่เป็นองค์ความรู้พื้นฐานในหลากหลายสาขา ซึ่งไม่ว่าโลกเปลี่ยนไปอย่างไร เราจะยังคงมีพื้นฐานให้ปรับตัวได้ในระดับหนึ่ง ผมเข้าใจว่าทุกที่ทั่วโลกเป็นเหมือนกัน คืองบประมาณวิจัยส่วนใหญ่มักลงไปที่วิทยาศาสตร์ประยุกต์มาก ประเทศไทยเองก็เป็นประเทศกำลังพัฒนา จำเป็นต้องลงทุนในด้านอุตสาหกรรมหรือด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์เยอะ แต่เราก็ต้องไม่ละเลยการวิจัยเชิงพื้นฐาน เพราะมันคือพื้นฐานให้งานวิจัยเชิงประยุกต์นำไปต่อยอด

คำถามคือเราจะรักษาสมดุลของงานสองประเภทนี้อย่างไร นี่คงเป็นโจทย์ที่ท้าทายนักวิทยาศาสตร์ในไทย ขณะเดียวกันก็ท้าทายนักการเมืองด้วย ผมคิดว่าปัญหาอีกเรื่องหนึ่งของไทย คือนักวิทยาศาสตร์ไทยไม่ค่อยมีปฏิสัมพันธ์กับนักการเมืองหรือมหาเศรษฐีเท่าไหร่ ไม่เหมือนกับต่างประเทศ ที่ผมมักเห็นว่ามีมหาเศรษฐีเอาเงินมาลงทุนด้านการวิจัยวิทยาศาสตร์เยอะ เขาอาจจะไม่ได้มีจิตใจอันบริสุทธิ์ อยากจะช่วยเหลือมนุษยชาติ มันอาจจะเป็นผลประโยชน์ทางภาษีก็ได้ แต่ถึงอย่างนั้น เราก็ควรมีกลไกทางภาษีที่เอื้อให้นายทุนพวกนี้นำเงินมาใช้เป็นประโยชน์กับวงการวิทยาศาสตร์ วงการอุตสาหกรรมทางการแพทย์ ถ้าทำได้ วงการวิทยาศาสตร์ไทยจะพัฒนาได้ดีขึ้นครับ

แล้วคุณล่ะ มองภาพอนาคตของตัวเองไว้อย่างไร

ผมยังมองภาพตัวเองเป็นนักวิจัยไปเรื่อยๆ นะครับ อาจจะมีสอนบ้าง แต่ตอนนี้ยังไม่ได้สอนเป็นคลาสเรียนจริงจัง เพราะผมพูดไม่ค่อยเก่ง ถนัดเขียน ถนัดทำวิจัยมากกว่า ไม่ว่าทางไหน ผมก็จะพยายามส่งต่อความรู้ที่เรามีไปให้คนรุ่นใหม่ และผมก็หวังว่าตัวเองจะได้ทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างนักวิจัยไทยกับนักวิจัยในต่างประเทศ ผมว่าเรานักวิทยาศาสตร์ไทยที่เก่งๆ มาเรียนแล้วกลับไปทำงานเมืองไทยพอสมควร แต่ยังขาดนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่ต่างประเทศแล้วคอยเชื่อมวงการไทยกับโลกภายนอก ผมอยากเป็นคนที่ทำหน้าที่ตรงนั้นครับ

อติเทพ ไชยสิทธิ์ นักวิจัย ฟิสิกส์การได้ยินระดับเซลล์ การได้ยิน ชีวฟิสิกส์