“Što je nanotehnologija? Ovo je novi naziv koji je skovan za kemiju”, rekao mi je Roald Hofmann, dobitnik Nobelove nagrade za kemiju. “Ali zašto preimenovati? To je haos", iznenadio sam se. “Ne, to je normalno. Svijetom vlada moda, a mladima je jako bitno da misle da rade nešto novo. Stoga dobro poznate stvari treba povremeno preimenovati.”
Doista, nanotehnologija je doslovno postala nova riječ u znanosti. Ali pitanje je: koju su riječ zamijenili? Činjenica da je nanotehnologija kemija melem je za mene kao profesionalnog kemičara i gotovo uvreda za fizičare. Uostalom, grandiozni nanoprojekt, pokrenut prije više od deset godina u SAD-u i prije pet godina u Rusiji, pokrenuli su fizičari. U valu euforije čak su izvijestili da će naučiti manipulirati atomima pomoću sondnih mikroskopa, a tada kemičari uopće neće biti potrebni jer će nanoroboti početi sastavljati bilo koju tvar od pojedinačnih atoma. Jadnici, vjerojatno su zaboravili da postoji Avogadrov broj - 6.10 23. Ovo je broj molekula sadržanih u 18 g vode; ovo je broj atoma koji čini zlatni polugu veličine kutije šibica. Čak i da roboti potroše sekundu na jedan čin prisilnog spajanja dvaju atoma u najjednostavniju molekulu, pa čak i da postoji milijun robota, minimalna količina materije može se skupiti u milijardama godina. U međuvremenu je guru nanotehnologije Eric Drexler u svojoj knjizi “Strojevi stvaranja” pisao ne samo o bespovratnoj proizvodnji svih materijala iz atoma, već io tome da će se nanoroboti pobuniti i početi proizvoditi samo sebe. I mi ćemo postati sirovina koju će roboti koristiti za izradu atoma. I svijet će se pretvoriti u sivi mulj. O tome je vrlo jasno govorio nobelovac Richard Smalley: “Ne pričajte gluposti, gospodine Drexler, nemojte obmanjivati ljude.”
Priroda vlada manipulacijom atoma i stvaranjem materije, a kemičari špijuniraju njezine tajne, otkrivaju zakone i stvaraju tehnologije i industrije. Omiljeni objekti su nam atomski klasteri, velike molekule, molekule DNA, virusi, proteini, tanki monomolekularni filmovi, a svi oni u barem jednoj veličini pripadaju nanoobjektima. Isti Richard Smalley dobio je Nobelovu nagradu za kemiju za otkriće fulerena - prekrasne molekule koja se sastoji od 60 atoma ugljika, a koja se danas smatra gotovo referentnim objektom u nanotehnologiji. A evo i Nobelovih nagrada za kemiju posljednjih godina: za otkriće i proučavanje fluorescentnog proteina, za otkrivanje mehanizma ribosoma, za katalizu metalnih kompleksa. U svim slučajevima predmeti rada su tipični nano. Dakle, Roald Hoffman je u pravu: nanotehnologija je kemija!
Pa ipak, ova izjava pati od određenog radikalizma. Biokemičari i molekularni biolozi proučavaju proteine i ribosome, a 2010. Nobelova nagrada za proizvodnju grafena dodijeljena je za fiziku, iako su kemičari zbunjeni. Opet dolazi do zabune. Problem je u tome što je čovjek radi lakšeg istraživanja i podučavanja podijelio znanost na mnoge dijelove, pododjeljke i specijalizacije. I u toj beskrajnoj rascjepkanosti došli smo do točke apsurda: istraživači koji rade na različitim katovima istog instituta ne razumiju jedni druge. Dakle, nanotehnologija je izumljena u pravo vrijeme. Nanoobjekti su od interesa za predstavnike svih prirodnih znanosti. A za takvo interdisciplinarno proučavanje fizičari, kemičari i biolozi neizbježno će se morati složiti, stvoriti zajednički jezik znanosti koji je svima razumljiv.
Riječ "kemija" ima još jedno značenje. Ovo je nešto misteriozno, povezano s osjećajima i komunikacijom ljudi. We have a chemist - kažu Englezi kada između dvoje ljudi bukne simpatija. Nanotehnologija je kemija, to je čarolija velikog ujedinjenja znanosti koje se događa pred našim očima.
Glavni urednik časopisa "Kemija i život" - o znanosti za široke mase, stipendijama i dokumentarcima
Od 18. do 20. lipnja u Kazanu je na nekoliko lokacija pokrenut Rusnano projekt “Inovacijske radionice” posvećen popularizaciji znanosti u provincijskim gradovima Rusije. Tijekom tri dana na domaćim sveučilištima održani su majstorski tečajevi, predavanja, izložba “Gle, ovo je nano”, a u centru moderne kulture “Smena” projekcije filmova iz programa festivala suvremenog znanstvenog filma. “360 stupnjeva”. O programu projekta, znanstvenim mitovima, problemima znanstvenog novinarstva u Rusiji, odnosu pojmova “inovacije” i “znanstvena otkrića”, a naučio sam i zašto sustav dodjele stipendija šteti temeljnoj znanosti.
| . |
“ŽELIMO STVORITI KLUB LJUDI KOJI SU ZAINTERESIRANI ZA POPULARIZACIJU ZNANOSTI”
- Recite nam, molim vas, program projekta Inovacijske radionice.
- “Inovacijske radionice” projekt je nastao u Zakladi Rusnano za infrastrukturu i obrazovne programe. Njegova je ideja razviti regionalnu infrastrukturu za popularizaciju znanosti i tehnologije. No, to se ne sastoji u tome da jednostavno dođete u regiju, kažete nešto o znanosti, kako se to radi i odete. Očekuje se duža povijest jer je projekt predviđen za dvije godine. Upravo smo pokrenuli ovaj program i počinjemo s dolaskom u različite regije, razgovarajući o našim mogućnostima podrške, o različitim formatima znanstvene komunikacije, poput filmova, predavanja, majstorskih tečajeva, osmišljenih i za široku publiku i za mlade znanstvenike, koji možda imaju već odlučili pridružiti se znanosti. Naš zadatak je detaljnije i stručnije ispričati kako znanstvenici mogu graditi dijalog s društvom. Želimo stvoriti klub ljudi koji su zainteresirani za popularizaciju znanosti, s kojima ćemo nastaviti blisko surađivati, to će biti posebni master classovi, treninzi i tako dalje.
- Kakvi su događaji planirani u Kazanu? Čuo sam za ljetne i zimske škole.
Ne odvijaju se posebno u Kazanu, već na federalnoj razini. Pozvat ćemo ljude iz različitih regija koji su prošli preliminarno natjecanje. Prva ljetna škola planirana je u Moskvi, bit će to petodnevni intenzivni tečaj na kojem ćemo vam reći kako pisati i govoriti o znanosti, kako vizualizirati znanstvene rezultate i kako organizirati događaje. Školski program uključuje i natjecanja, primjerice, natjecanje ideja u području popularizacije znanosti: event, startup, film i sl. Planiramo podržati najbolje.
IDEALNI DIJALOG ZNANSTVENIKA I DRUŠTVA
Kažete da ćete reći kako se gradi dijalog između znanstvenika i društva. Koji oblik dijaloga vam se čini idealnim?
Idealan dijalog u mojoj novinarskoj praksi izgleda ovako. Ako nobelovcu pošaljem pitanje ili želim napraviti brzi intervju, on mi odgovori u roku od 24 sata. Sve ostavlja po strani i počinje raditi s tiskom, a preko njega i s društvom. On to čini jer osjeća potrebu, čak na neki način i obvezu. To je zapadna kultura znanstvene komunikacije, voljeli bismo da se takva kultura formira i kod nas.
| . |
Činjenica je da je u sovjetsko vrijeme popularizacija znanosti bila državna zadaća i da je država sudjelovala u financiranju. Društvo znanja radilo je nevjerojatno: predavači su govorili po cijeloj zemlji, čak iu zatvorima, na sječištima, na sjenicima, doslovno na poljima. Bio je to gigantski državni stroj za popularizaciju i propagandu znanosti, a znanstvenici, naravno, nisu imali na umu nikakve administrativne probleme.
Na Zapadu znanstvenici već desetljećima žive u uvjetima sustava dotacija za financiranje znanosti. Oni dobro razumiju da za dobivanje bespovratnih sredstava moraju biti u stanju predstaviti svoje rezultate, izvješće, prezentirati svoje istraživanje društvu, jer novac koji dolazi iz državnog proračuna je porez građana, dakle, moraju razumjeti na što se troši na. Stoga na Zapadu sva sveučilišta odavno imaju odjele za znanstvenu komunikaciju, a budući fizičar, arheolog, kemičar - svatko može pohađati ovaj dodatni kolegij i steći potrebnu vještinu razgovora s društvom jednostavnim jezikom. U našoj zemlji ova kultura tek počinje poprimati oblik. Ne znam kako je u Kazanu, nemam iskustva u komunikaciji s ovdašnjim znanstvenicima, ali, općenito, to je težak proces. Osim toga, tisak nas ne voli.
“BAZIČNA ZNANOST JE NAJRIZIČNIJI DIO ZNANOSTI”
Govorili ste o bespovratnim sredstvima. Postoji rašireno uvjerenje da je sustav stipendija neprijateljski nastrojen prema temeljnoj znanosti.
Da definitivno. Zato što se prijavljujete za bespovratna sredstva i unaprijed objavljujete rezultat. A ako ste pravi znanstvenik, onda se rezultat ne može unaprijed predvidjeti. Bazična znanost je najrizičniji dio znanosti, gdje možete dobiti nikakav rezultat ili dobiti negativan rezultat, ali će svejedno napraviti razliku. Ovaj dio znanosti država bi trebala financirati bez ikakvih uvjeta. Naravno, novca nema dovoljno za sve. Stoga država mora jasno formulirati prioritete – u kojim područjima su nam potrebna prodorna istraživanja. Što je vrlo važno u Rusiji? Pa imamo, relativno govoreći, dosta nafte, ali petrokemija je jako nerazvijena, nemamo duboku preradu nafte. Imamo problem s energijom. Postoje regije u kojima čak nema plina. Ovdje su potrebne super tehnologije i temeljna istraživanja.
- Postoje li prioritetna područja popularizacije znanosti u okviru “Inovacijskih radionica”?
Imamo nekoliko ciljnih skupina s kojima želimo raditi. Prvi su djeca. Mislim da ste upoznati s problemom nastave u školi: sati za prirodoslovne predmete se stalno smanjuju. A nama je važno da se djeca zainteresiraju, da odu na fakultete da studiraju kao istraživači i onda dođu u znanost.
Druga publika su učitelji. Jedan učitelj može prenijeti znanje ogromnom broju djece. On je posrednik. Ali učitelji danas nemaju prilagođene informacije o modernoj znanosti.
Treća publika su novinari, jer su i oni posrednici. Kroz svoje će publikacije prenijeti znanje tisućama drugih. Današnja znanost je vrlo složena i teško je to shvatiti humanističkom novinaru. Stoga su najuspješniji novinari koji pišu o znanosti ljudi sa znanstvenim iskustvom. Naš zadatak: stvoriti dinamičan odjel znanstvene komunikacije za mlade znanstvenike, nekako prenijeti to iskustvo popularizacije znanosti, da onda mogu razgovarati s društvom, a možda i postati znanstveni novinar.
I konačno, četvrta publika su znanstvenici.
ZNANSTVENO DOKUMENTARNI FILMOVI U RUSIJI
U sklopu programa Inovacijske radionice održava se i Festival znanstvenog dokumentarnog filma. Koliko je danas razvijena znanstvena dokumentarna filmska produkcija u Rusiji?
Podijelimo pitanje na dvije varijable. Festival znanstvenog filma “360 stupnjeva” pojavio se prije tri godine, a pokrenuo ga je Politehnički muzej. U sklopu programa ovdje donosimo filmove koje sami biramo. Pokazujemo ih i raspravljamo o njima. Štoviše, rasprava je vrlo važna točka, jer je to jedan od prvih koraka prema javnoj raspravi i govoru. Ovo je vrlo važno za mlade dečke. Pokazujemo kako znanstvenik može ponuditi zanimljivo predavanje. Dovozimo putujuće izložbe u gradove, na primjer, u Kazanu prikazujemo izložbu "Pogledaj: ovo je Nano." Izložba je sada na KFU-u, a djeci govori o nanotehnologiji na zabavan, interaktivan način. Evo još jednog događaja, drugog formata - ovaj put za djecu.
| . |
- Ako se vratimo znanstvenom dokumentarnom filmu u Rusiji...
Snimanje znanstvenog dokumentarnog filma bilo je vrlo snažno u Sovjetskom Savezu i priznato na Zapadu. U 90-ima smo, kao što znate, izgubili mnogo, uključujući i znanstvenu kinematografiju. A na Zapadu je u to vrijeme počeo val.
Danas je očiti svjetski trend u kinematografiji znanstveni dokumentarni film. Festival “360 stupnjeva” svojom je pojavom dospio među prvih deset. Ali u njega donosimo strane filmove, jer ruskih praktički nema. Jedan od glavnih ciljeva festivala je provocirati, dati poticaj. Inače, ove godine će na četvrtom festivalu biti i ruski program.
Jesu li u sklopu Inovatorskih radionica planirane radionice dokumentarnog filma?
Da naravno. Već tijekom ljetne škole pričat ćemo o vizualizaciji. Također planiramo održati master tečaj na licu mjesta i malo natjecanje kratkih filmova koje će snimati mladi ljudi u regijama.
- Imate li već ideju koga ćete dovesti kao predavače na ove majstorske tečajeve?
O ovome još nismo razmišljali.
KONTRAST INOVACIJA I ZNANSTVENA OTKRIĆA
Danas postoji mišljenje da se znanstvena otkrića zamjenjuju inovacijama. Što mislite kako su ti pojmovi povezani?
Općenito, ne podnosim riječ "inovacija". Smislili su sami sebi novu riječ i uhvatili se za nju kao as na termoforu. Inovacija je stvar koja se u velikoj mjeri nalazi u području tehnologije. Znanost je više fundamentalna priča. Ali moramo shvatiti da neće biti inovacija u tehnologiji ako ne postoji baza fundamentalne znanosti. U fundamentalnoj znanosti dolazi do otkrića, a ne znamo što će nakon njih uslijediti. David Kaplan je u filmu Strast čestica odgovorio na pitanje “Kakav će biti ekonomski i komercijalni učinak otkrivanja Higgsovog bozona?”. odgovorio divnom rečenicom: "Nemam pojma, to nije moja briga." Jer njegov je zadatak prirodi postaviti pitanje, od nje dobiti odgovor i objasniti teoriju. A inovacija je tehnologija. U njemu nema prodora, ali ima nevjerojatnih, učinkovitih i ludih rješenja.
- No, danas su znanstvena otkrića i inovacija stavljeni u jedan pojam.
Da, bačeni su, ali ne padaju, a to je pogreška.
VRAĆANJE KRITIČKE PERSPEKTIVE
Danas bilježimo porast potražnje za znanstveno-popularnom literaturom, uglavnom prevedenom. Možemo li reći da Rusi stječu kritički pogled koji im je bio toliko usađen u SSSR-u, a koji su izgubili 90-ih?
Da, u SSSR-u su usadili kritički, analitički pogled i sustavan pristup. U 90-ima su naravno izašli svi ti vidovnjaci i ostali. Ali ovdje se mora reći da to nije samo ruska povijest. Tako je bilo u cijelom demokratskom svijetu. Kod nas je taj dio javnog života bio toliko agresivan da je istisnuta oslabljena znanstveno-popularna komponenta. I ovi su išli naprijed. Bilo je to razdoblje smutnih vremena. Sada se ova situacija počinje nekako popravljati. Upravo popularno-znanstvene knjige o kojima smo govorili danas razvijaju ovaj kritički pogled. Svojedobno, 90-ih godina, pri Ruskoj akademiji znanosti osnovana je komisija za borbu protiv pseudoznanosti.
- Postojala je i prije likvidacije Ruske akademije znanosti. Rostislav Polishchuk jedan je od njegovih najaktivnijih članova.
Da, a na čelu je bio Eduard Pavlovič Kruglikov. Bio je najaktivniji borac protiv pseudoznanosti. Ali vjerujem da je trošenje energije na borbu protiv njega apsolutno besmisleno, neproduktivno i beskorisno. Pozicija braniča je uvijek gubitnička. A naš bi stav trebao biti sljedeći: "Ne poznajemo vas, ne viđamo vas, ali mi radimo svoj posao - pišemo popularne znanstvene knjige, stvaramo dobre vijesti o znanosti u svim publikacijama." Politika treba biti takva da istisne sav taj ološ. Vidite, medij koji ne piše o znanosti ne može se smatrati vijestima. Jer sve o čemu vijesti pišu je korupcija, prostitucija, izdaja, pljačka, pohlepa. O tome mediji pišu stotinama godina. Budući da je to ljudska priroda i nije se promijenila, tu nema ništa novo. Ali samo znanost prima ono istinito i novo. Stoga su istinite vijesti samo znanstvene vijesti. Recite ovo svojoj upravi. Taj paradoks nisam primijetio ja, nego naš kolega, fiziolog Konstantin Anohin. Samo znanost daje nove stvari i ništa drugo.
NAJPOPULARNIJI MITOVI O ZNANOSTI
- Kako ocjenjujete stanje znanstvenog novinarstva u Rusiji?
Novinarstvo je novinarstvo, ljudi samo pišu, birajući sebi određene teme. Mi to ne podučavamo, nemamo specijalizacije na sveučilištima. Odsjek za novinarstvo Moskovskog državnog sveučilišta tek je ove jeseni otvorio prvi magistarski studij znanstvenog novinarstva. Ovo je prvi presedan.
Ponegdje su postojali i mali tečajevi: predavala sam vlastiti kolegij znanstvenog novinarstva na Međunarodnom sveučilištu u Moskvi, Lena Kakorina, poznata znanstvena novinarka, predavala je na Fakultetu novinarstva Moskovskog državnog sveučilišta, ali sve su to bile nediplomski odjeli. Sada se pojavljuje.
Znanstveni novinari trebaju negdje raditi. Vaša publikacija ne treba znanstvenog novinara, a mnoge publikacije ne trebaju. Malo je znanstvenih odjela, iako sve svjetske publikacije sadrže briljantne znanstvene odjele, uključujući New York Times, Washington Post, Figaro, Career de la Seurat...
- Koji su, po vašem mišljenju, najpopularniji mitovi o znanosti?
Najpopularniji mit posljednjih godina: znanstvenik je prosjak. To je pogrešno. Dovoljno je doći na teritorij Moskovskog državnog sveučilišta i pogledati automobile na fakultetima. Na to mi profesori kažu da studenti dolaze u Bentleyjima, Porscheima, ja ne znam puno o tim autima... Ne, ne, ne, situacija se jako promijenila. Danas znanstvenik ima priliku svojom pameću i radom pristojno zaraditi za život. Štoviše, promatramo proces da su naši momci koji su 90-ih otišli na Zapad... A otišli su ne zato što su bili gadovi, nego zato što svoje visoko obrazovanje nisu mogli ostvariti u svojoj zemlji. Talentirana djeca rađaju se u cijeloj zemlji, ne samo u Moskvi i St. Došli su u Moskvu, završili fakultet, završili postdiplomski studij, obranili obranu - i otpušteni su iz studentskog doma. Spremni su za zapošljavanje, ali gdje živjeti? S ovom naplatom nemoguće je iznajmiti stan, čak ni sobu. I počne tražiti gdje bi mogao stažirati, i ode tamo.
Kad su se jednom proučavali razlozi odlaska mladih ljudi, oprema je bila na prvom mjestu, pristup informacijama na drugom: knjižnice, internet, zapadni znanstveni časopisi. A plaća je stajala na nekom dalekom, dalekom mjestu. Sada se situacija mijenja. Na primjer, vaše sveučilište u Kazanu ne samo da dobiva ogromna državna sredstva – puno novca, država im je kupila luksuznu opremu – nešto bez čega znanost ne može živjeti. Plaće rastu, možete uzeti nekoliko stipendija, imat ćete dobre novce. Danas se situacija radikalno mijenja: pojavljuje se izvrsna baza opreme, postoji pristup informacijama, zapadnim časopisima, država također pomaže ovdje, zaklade omogućuju pristup. I ispada da svoj potencijal možete otkriti u vlastitoj zemlji. To bi bio još jedan način da stan riješi problem. Proces je započeo. Naravno, u Moskvi je to uočljivije. Ali glavno je da je počelo.
Referenca
Ljubov Strelnikova- glavni urednik časopisa “Kemija i život - XXI stoljeće” i agencije “InformNauka”. Član Međunarodnog udruženja novinara i Europskog udruženja znanstvenih novinara, potpredsjednik neprofitnog partnerstva “Promicanje kemijskog i ekološkog obrazovanja”. Autorica knjige “Od čega je sve napravljeno? Priče o supstanci".
"Kemija i život - XXI stoljeće"- mjesečni znanstveno-popularni časopis. Osnovan 1965. pod nazivom “Kemija i život” (KhiZh) i izlazio do 1996. Od 1997. godine izlazi pod naslovom “Kemija i život - XXI stoljeće”. Opseg časopisa je 72 stranice. Što se tiče tiraže, časopis je jedan od četiri najpoznatija znanstveno-popularna časopisa u Rusiji: "Znanost i život", "Znanje je moć", "Kemija i život - XXI stoljeće", "Tehnologija za mlade". Časopis je 2002. godine nagrađen prestižnom književnom nagradom Belyaev za postignuća u području obrazovne djelatnosti.
Nigdje i nikada prije nisam vidio toliko ogromnih, pretilih ljudi kao u državi Texas prije nekoliko godina. U gužvi na ulicama Austina osjećao sam se kao distrofičar.
Ogromna pretilost u Sjedinjenim Državama tema je stalnih rasprava u tisku više od desetljeća. Međutim, ovaj problem nije nastao početkom 21. stoljeća. Prije pola stoljeća, 1958., John Kenneth Galbraith, poznati ekonomist s Harvarda, prvi je u svojoj bestseler knjizi The Affluent Society napisao da više Amerikanaca umire od prejedanja, a ne od pothranjenosti. U tome je vidio ekonomske razloge. Kako su osnovne potrebe Amerikanaca za hranom, skloništem i odjećom bile zadovoljene do sredine pedesetih godina, korporacije su počele izmišljati i reklamirati nove potrebe koje su požurile zadovoljiti. Glavno da kupuju.
Kao rezultat toga, do početka 21. stoljeća već je 61% Amerikanaca imalo zdravstvenih problema uzrokovanih prekomjernom težinom. A dnevna potrošnja energije svake osobe u Sjedinjenim Državama porasla je za gotovo dvjesto kilokalorija od 1977. do 1995., kako piše Greg Kritzer u knjizi Fat Lands: How Americans Became the Fattest People in the World (“ Debela zemlja: Kako su Amerikanci postali najdeblji ljudi na svijetu”, Boston, MA: Houghton Mifflin, 2003).
Pretilost je u Sjedinjenim Državama postala epidemija. Ovo nije samo metafora: Svjetska zdravstvena organizacija također proglašava "pandemiju pretilosti". A u SAD-u je stopa širenja najveća u svijetu: 13% stanovništva 1962., 19,4% 1997., 24,5% 2004., 26,6% 2007., 33,8% odraslih i 17% djece - 2008. godine 35,7% odraslih i 17% djece - 2010. godine.
Detaljnu statistiku za Rusiju nije lako pronaći. Često se piše o 15-16% odrasle populacije, ali te brojke vjerojatno datiraju iz ranih 2000-ih. U prosincu 2012. ravnatelj Istraživačkog instituta za prehranu Ruske akademije medicinskih znanosti, glavni nutricionist Ministarstva zdravstva Ruske Federacije V. A. Tutelyan rekao je na konferenciji za novinare da je više od 25% Rusa pretilo, a 50 % ima prekomjernu težinu. Čini se da opet svim silama pokušavamo uhvatiti korak s Amerikom...
Pretilost svake godine ubije 100 000 do 400 000 Amerikanaca i košta američko društvo 117 milijardi dolara. Ti su troškovi usporedivi s troškovima rješavanja zdravstvenih problema povezanih s pušenjem i alkoholizmom.
Što je bilo? Je li to samo prejedanje o kojem je Galbraith pisao? Greg Kritzer u svojoj knjizi analizira moguće razloge, političke, socijalne i ekonomske. Na primjer, kada su cijene hrane dosegle vrhunac 1970-ih, predsjednik Richard Nixon zahtijevao je akciju. Kao rezultat reformi ministra poljoprivrede Earla Butza, ukinuta su ograničenja na uvoz jeftinog palminog ulja i dopušteno je napraviti slatki glukozno-fruktozni sirup od kukuruza pomoću novih tehnologija. Ovi jeftini, ali visokokalorični proizvodi počeli su se koristiti u proizvodnji velike većine prehrambenih proizvoda kako bi bili dostupni.
Prodavci brze hrane također nisu stajali po strani. Jednostavno su natjerali svoje kupce da jedu više lansirajući Big Macove i druge super velike obroke. Kao rezultat toga, sadržaj kalorija u jednom obroku u McDonald'su porastao je s 200 kilokalorija 1960. na 610. A kupci su marljivo proždirali napuhane superburgere - nitko ne može odoljeti daru hrane.
Na kraju, Kritzer opisuje pojavu "nove kulture bez granica" koja čini lakšom i modernom konzumaciju sve te hrane bogate mastima, a siromašne hranjivim tvarima. Ako je u ranijim vremenima priprema domaće večere bila tradicija, onda su 80-ih domaćice prestale trošiti vrijeme na to: na kraju krajeva, možete otići negdje ili naručiti gotovu hranu kod kuće. U međuvremenu, popularne knjige i TV programi promovirali su teorije da beba zna kada je sita te kada i što treba jesti. Zbog toga roditelji više nemaju kontrolu nad time što i kada njihovo dijete jede, čak i ako se radi samo o pomfritu i hamburgerima.
Kako bi nekako popravila situaciju, američka vlada je počela poduzimati mjere, uključujući zakon o označavanju iz 1990. ( Zakon o označavanju prehrambenih vrijednosti i obrazovanju, NLEA), obvezujući proizvođače da na svim pakiranjima napišu sadržaj kalorija u proizvodima i njihov sastav. A 2008. New York je postao prvi grad u kojem su jelovnici restorana počeli označavati sadržaj kalorija u jelima kako bi posjetitelji mogli napraviti informirani izbor koji neće naštetiti njihovom zdravlju. Svi su opet počeli pričati o kalorijama i počeli ih brojati.
Kalorija i kalorimetar
Ranije je svaki školarac znao što je kalorija: količina topline koja je potrebna da se jedan gram vode zagrije za jedan stupanj. Izraz "kalorija" (od lat kalor- toplina) u znanstvenu upotrebu uveo je francuski kemičar Nicolas Clément-Desormes (1779–1842). Njegova definicija kalorije kao jedinice topline prvi put je objavljena 1824. u časopisu Le Producteur“, a pojavio se u francuskim rječnicima 1842. No, davno prije nego što se ovaj izraz pojavio, konstruirani su prvi kalorimetri - instrumenti za mjerenje topline. Prvi kalorimetar izumio je engleski kemičar Joseph Black, a 1759.–1763. njime je određivao toplinske kapacitete raznih tvari, latentnu toplinu taljenja leda i isparavanja vode.
Poznati francuski znanstvenici Antoine Laurent Lavoisier (1743–1794) i Pierre Simon Laplace (1749–1827) iskoristili su izum D. Blacka. Godine 1780. započeli su niz kalorimetrijskih eksperimenata koji su omogućili mjerenje toplinske energije. Ovaj koncept nalazimo još u 18. stoljeću u djelima švedskog fizičara Johanna Karla Wilckea (1732. – 1796.), koji je proučavao električne, magnetske i toplinske pojave i razmišljao o ekvivalentima u kojima se može mjeriti toplinska energija.
Uređaj, koji se kasnije počeo zvati kalorimetar, koristili su Lavoisier i Laplace za mjerenje količine topline koja se oslobađa u različitim fizikalnim, kemijskim i biološkim procesima. U to vrijeme nije bilo preciznih termometara, pa je za mjerenje topline bilo potrebno pribjeći trikovima. Prvi kalorimetar bio je ledeno hladan. Unutarnja šuplja komora, u kojoj se nalazio predmet koji emitira toplinu (na primjer, miš), bila je okružena omotačem ispunjenim ledom ili snijegom. A ledeni omotač je pak bio okružen zrakom tako da se led nije otopio pod utjecajem vanjske topline. Toplina iz predmeta unutar kalorimetra zagrijala je i otopila led. Vaganjem otopljene vode koja je tekla iz plašta u posebnu posudu, istraživači su odredili toplinu koju stvara predmet.
Naizgled jednostavan uređaj omogućio je Lavoisieru i Laplaceu mjerenje topline mnogih kemijskih reakcija: izgaranja ugljena, vodika, fosfora, crnog praha. Ovim su radovima postavili temelje termokemije i formulirali njezino osnovno načelo: “Sve toplinske promjene koje bilo koji materijalni sustav doživljava, mijenjajući svoje stanje, događaju se obrnutim redoslijedom, kada se sustav vraća u svoje prvobitno stanje.” Drugim riječima, za razgradnju vode na vodik i kisik potrebno je potrošiti istu količinu energije koja se oslobađa kada vodik reagira s kisikom i nastane voda.
Također 1780. Lavoisier je stavio zamorca u kalorimetar. Toplina njezina daha otopila je snijeg na njegovoj košulji. Zatim su uslijedili drugi pokusi, koji su bili od velike važnosti za fiziologiju. Tada je Lavoisier izrazio ideju da je disanje životinje slično gorenju svijeće, zbog čega se održava potrebna opskrba toplinom u tijelu. Također je prvi povezao tri najvažnije funkcije živog organizma: disanje, prehranu i transpiraciju (isparavanje vode). Navodno se od tada počelo govoriti o tome da hrana izgara u našem tijelu.
U 19. stoljeću, zahvaljujući naporima poznatog francuskog kemičara Marcelina Berthelota (1827–1907), koji je objavio više od 200 radova iz termokemije, točnost kalorimetrijskih metoda znatno je porasla i pojavili su se napredniji instrumenti - vodeni kalorimetar i zapečaćeni kalorimetrijska bomba. Posljednji uređaj nam je posebno zanimljiv, jer može mjeriti toplinu koja se oslobađa tijekom vrlo brzih reakcija - izgaranja i eksplozije. Uzorak suhe ispitivane tvari ulije se u lončić, stavi unutar bombe i posuda se hermetički zatvori. Tvar se zatim zapali električnom iskrom. Gori, odajući toplinu vodi u okolnom vodenom omotaču. Termometri omogućuju točno bilježenje promjena temperature vode.
Navodno je u sličnom kalorimetru tridesetih godina 19. stoljeća svoje prve pokuse s hranom izvodio slavni njemački kemičar Justus von Liebig (1803.–1873.), koji je dijelio Lavoisierove ideje da je hrana gorivo za tijelo, poput drva za peć. . Štoviše, Liebig je ovo drvo za ogrjev nazvao: proteini, masti i ugljikohidrati. Spalio je uzorke hrane u kalorimetru i izmjerio oslobođenu toplinu. Na temelju rezultata tih eksperimenata Liebig je zajedno sa svojim kolegom Juliusom von Mayerom sastavio prve tablice kalorija hrane u svijetu i na temelju njih pokušao izračunati znanstveno utemeljenu prehranu za pruske vojnike.
Poznati sljedbenik Justusa von Liebiga bio je američki poljoprivredni kemičar Wilbur Olin Atwater (1844–1907). Bio je prvi koji se dosjetio mjeriti energetski sadržaj sastojaka hrane i smislio je shemu za izračunavanje kalorijskog sadržaja bilo kojeg prehrambenog proizvoda. Nije morao krenuti od nule. Atwater je proveo tri godine (1869. – 1871.) u Njemačkoj, gdje je proučavao iskustva europskih kolega poljoprivrednih kemičara. Ovdje nije bio samo nadahnut idejama fiziološke kalorimetrije koje je posijao Liebig, nego je također ovladao nekim eksperimentalnim tehnikama.
Danas ga nazivaju ocem nutricionizma. “Veliki dio znanja koje danas koristimo o hrani i njezinim komponentama dolazi iz Atwaterovih eksperimenata”, kaže Erica Taylor, profesorica kemije na koledžu Wesleyan u Connecticutu, gdje je nekoć radio W. O. Atwater. Doista, nama tako poznate vrijednosti kalorijskog sadržaja ugljikohidrata (4 kcal/g), bjelančevina (4 kcal/g) i masti (9 kcal/g) prvi je eksperimentalno dobio Atwater. Ali čak i sada, stotinu dvadeset godina kasnije, nutricionisti koriste ove brojke kada izračunavaju energetsku vrijednost hrane. Atwaterov sustav i danas je osnova za označavanje hrane. I u tom smislu, kako je jedan od novinara ispravno primijetio, Wilbur Atwater je najcitiraniji znanstvenik na svijetu.
Atwaterovi ključni čimbenici
Kako piše američki antropolog Richard Wrangham u svojoj knjizi “Light the Fire: How Cooking Made Us Human” (Moskva, Astrel, 2012.), Atwater je sanjao da napravi tako da siromašni svojim skromnim sredstvima mogu kupiti dovoljno hrane, priskrbivši sebi potrebnu energiju. Da bi se to postiglo, bilo je potrebno razumjeti koliko kalorija sadrži različita hrana i koliko ih je čovjeku potrebno da osigura energiju za svoj život. U to vrijeme naši podaci o sastavu proizvoda bili su oskudni. U 70-im godinama 19. stoljeća još nisu znali za vitamine, mikroelemente, antioksidanse i njihovu važnost za organizam. Važnost kalcija i fosfora bila je prepoznata, ali njihova uloga nije bila shvaćena. No, Atwater je rješavao “energetske” probleme i tada su već pouzdano znali da tri glavne komponente hrane daju energiju tijelu: bjelančevine, masti i ugljikohidrati. Ovdje je Atwater trebao kalorimetarsku bombu. U njemu je izmjerio koliko se topline oslobađa tijekom potpunog izgaranja preciznog uzorka tipičnih proteina, masti i ugljikohidrata. Naravno, tu su i razne bjelančevine, ali i masti i ugljikohidrati. No njihova kalorijska vrijednost unutar svake skupine nije se mnogo razlikovala.
Međutim, sama toplina izgaranja nije dovoljna. Morate znati koliko svake od ovih komponenti ima u vašoj hrani. Utvrđeno je da je rješenje čisto kemijsko. Koristeći eter, Atwater je iz mljevenog komada hrane izvukao mast čiju je težinu točno znao. Zatim je odredio težinu tvari (masti) koja je prešla u eter. Na taj je način bilo moguće izračunati sadržaj lipida u proizvodu. Usput, ova ista jednostavna metoda koristi se i danas.
Morao sam petljati s proteinima, jer ne postoji analiza koja bi odredila ukupnu količinu proteina u pojedinom proizvodu. Međutim, Atwater je znao da u prosjeku oko 16% mase proteina čini dušik. Smislio je kako odrediti količinu dušika u hrani, a preko toga je izračunao i sadržaj proteina.
S ugljikohidratima je sličan problem: nisu znali odrediti njihov ukupni sadržaj u hrani. Ovdje je u pomoć priskočila aritmetika. Atwater je spalio uzorak hrane i odredio količinu proizvedenog pepela, koji je sadržavao samo anorganske tvari. Sada nije bilo teško odrediti ukupni organski sadržaj (početna težina hrane minus pepeo). Oduzimajući masu masti i proteina od ove vrijednosti, Atwater je došao do sadržaja ugljikohidrata.
Međutim, naše tijelo ne apsorbira svu hranu koju jedemo. Koliko dugo radi u mirovanju? To je bilo važno znati i uzeti u obzir pri procjeni energetske vrijednosti proizvoda. Kako bi odgovorio na ovo pitanje, Atwater je morao ispitati izmet ljudi čija je prehrana bila točno poznata. Prema njegovim izračunima, pokazalo se da u prosjeku udio neprobavljene hrane nije veći od 10%.
Kao rezultat svih ovih eksperimenata i izračuna, koji su trajali više od godinu dana, Atwater je konačno proglasio: energetska vrijednost proteina i ugljikohidrata koje ljudi jedu je 4 kcal/g, a masti - 9 kcal/g. Ti magični brojevi nazvani su Atwaterovi faktori, a njegov pristup Atwaterov sustav. Do 1896. razvio je tablice kalorija. Njih su koristili sastavljači referentne knjige Nacionalne baze podataka o hranjivim tvarima Ministarstva poljoprivrede SAD-a i referentne knjige Sastav hrane.
Pokazalo se da je Atwaterov sustav iznimno svestran i uporan. Dovoljno je reći da opći faktori ostaju nepromijenjeni do danas. Ali u isto vrijeme sustav je fleksibilan i otvoren za razne dopune i pojašnjenja. I sam Atwater je s vremenom dodao alkohol (7 kcal/g) u svoj režim, s pravom ga smatrajući visokokaloričnim izvorom energije. Istina, nakon što je znanstvenik objavio rezultate studije, proizvođači alkohola odmah su uhvatili tezu "alkohol daje puno kalorija ljudskom tijelu" i počeli ga aktivno koristiti u reklamiranju svojih proizvoda. To je jako uznemirilo Atwatera te je smatrao potrebnim da se studentima svake godine održi jedno predavanje o opasnostima alkohola i prednostima umjerenosti u svemu.
U dvadesetom stoljeću nutricionistička biokemija razvijala se iznimno aktivno, omogućujući istraživačima dobivanje sve više i više novih podataka. Već u drugoj polovici prošlog stoljeća u sustav su uvedeni novi čimbenici prehrambenih vlakana (neškrobni polisaharidi). Poznato je da se ova skupina tvari apsorbira puno lošije od ugljikohidrata, pa je njihova energetska vrijednost bila osjetno niža - 2 kcal/g. Čak je bilo moguće uzeti u obzir energiju koju tijelo troši za proizvodnju urina i plinova.
Godine 1955. opći faktori dopunjeni su specifičnima: bjelančevine jaja - 4,36 kcal/g, bjelančevine smeđe riže - 3,41 kcal/g itd. Isto je i sa sadržajem dušika u bjelančevinama: umjesto prosječne vrijednosti od 16%, oni počeo koristiti određene brojke - na primjer, 17,54% za proteine tjestenine i 15,67% za mliječne proteine.
Međutim, pokazalo se da je učinak svih tih malih pojašnjenja toliko malen da mnogi nutricionisti još uvijek koriste Atwaterove opće faktore. Puno ozbiljniji problemi s ovim sustavom vezani su uz nešto drugo.
Neobračunati faktori
Prva velika mana je što Atwater sustav ne uzima u obzir utrošak energije za probavu. Ljudi, naravno, troše znatno manje energije na probavu nego, recimo, zmije i ribe. Ali ipak, ti su troškovi primjetni. Moramo platiti energijom za probavu hrane. Najlakše se probavljaju masti, zatim ugljikohidrati, a najlošije su bjelančevine. Što je veći udio proteina u hrani, veći su troškovi probave. Wrangham, u svojoj knjizi, spominje jednu studiju iz 1987. koja je otkrila "da su ljudi čija je prehrana bila bogata masnoćama dobili istu težinu kao oni koji su jeli gotovo pet puta više kalorija nego ugljikohidrata." Međutim, nije važan samo kemijski sastav proizvoda, već i njegovo agregatno stanje. Očito je da će tijelo trošiti više energije na probavu sirove hrane, a ne kuhane, tvrde, a ne meke, koja se sastoji od velikih čestica, a ne od malih, hladne, a ne vruće. Ispostavilo se da je kalorijski sadržaj hrane koja je više puta obrađivana, sjeckana, kuhana na pari, kuhana i maksimalno omekšana veći od sadržaja hrane pripremljene od istih proizvoda, ali manje intenzivno obrađene.
Kad idemo u bolnicu u posjet bolesnom prijatelju ili rođaku, nosimo sa sobom pileću juhu i kuhana pileća prsa, ili kotlete na pari, ili pire krumpir... Ne zato što je ukusno i jednostavno za pripremu (netko ne voli piletinu grudi). Ali zato što je ovo najnježnije meso piletine, gdje praktički nema vezivnog tkiva. Vrlo je mekan, pa je lako probavljiv, ne oduzimajući pacijentu višak energije za probavu (bit će mu koristan za oporavak), a istovremeno daje više kalorija. U tom smislu, kalorijski sadržaj pilećih prsa je veći od sadržaja pilećih nogu.
Dobra ilustracija rečenog je poznato istraživanje japanske znanstvenice Kyoko Oke i koautora (K. Oka et al, “ Razlike u teksturi hrane utječu na energetski metabolizam kod štakora", "Journal of Dental Research", 2003., 82, 491–494). Istraživači su držali 20 štakora na različitim dijetama: polovici su davali uobičajenu hranu u obliku kuglica, koje su morale naporno žvakati, a druga polovica je hranjena istim kuglicama, samo napuhanim poput žitarica za doručak. Uvjeti držanja životinja i njihov teret bili su isti. Čini se kako način kuhanja može utjecati na rast životinja? Kako bi moglo?
Štakori su prešli na prehranu koja je sadržavala različite pelete u dobi od četiri tjedna. U 22. tjednu razlike su postale vidljive golim okom. Štakori hranjeni mekom hranom težili su u prosjeku 37 grama (oko 6%) više od onih koji su hranjeni tvrdim granulama i imali su prosječno 30% više masti, što se klasificira kao pretilo. Štakori su se debljali od meke, visoko prerađene hrane jer su trošili znatno manje energije na probavu. Ispostavilo se da zračne pahuljice imaju više kalorija od čvrstih granula.
Fizičko stanje hrane je zamka za Atwaterov sustav. Vjerovao je, a to je ugrađeno u njegov sustav kao jedan od glavnih čimbenika, da tijelo ne probavlja 10% hrane koja se izluči fecesom. Atwater je smatrao da je ta vrijednost konstantna i da ne ovisi o konzistenciji hrane. Možda u njegovo vrijeme nije bilo nevjerojatno fino mljevenog snježnobijelog brašna. Ali danas znamo da je ovo brašno 100% probavljivo. A ako jedemo peciva od grubog brašna, tada se trećina izluči iz organizma neprobavljena.
Sustav Atwater ima još jednu zamku, koja se može nazvati "bioraznolikost". Svi smo vrlo različiti, različiti genetski, a time i biokemijski i metabolički. Koliko puta smo bili iznenađeni proždrljivim apetitom mršavih ljudi koji se, unatoč velikim količinama konzumirane hrane, ne debljaju. Činjenica je da mršavi ljudi inače troše više energije na probavu nego debeli ljudi. Stoga će se osoba s prekomjernom tjelesnom težinom nakon unosa hrane istog kalorijskog sadržaja udebljati više od mršave osobe.
Dakle, Atwaterov sustav ne uzima u obzir značajan doprinos koji njezina fizikalna svojstva i načini pripreme daju kalorijskom sadržaju hrane, te konačno metaboličkom portretu svakoga od nas. To znači da ne možemo koristiti ovaj sustav za procjenu stvarne nutritivne vrijednosti vlastite prehrane. Na policama je sve više visokokaloričnih proizvoda, iako na njih ne liče, sudeći po sastavu i deklariranoj kaloričnosti na etiketama. Dovode nas u zabludu jer ništa od onoga o čemu smo govorili u ovom poglavlju nije uzeto u obzir u ovim natpisima. U međuvremenu, nastavljamo dobivati na težini od hrane koja je lako probavljiva.
Mogu li se u Atwaterovom sustavu uzeti u obzir svi ti dodatni, ali tako važni faktori? Izuzetno teško, ako ne i nemoguće. Metodološki, to je nevjerojatno težak zadatak. Uostalom, bit će potrebno provesti ogroman broj eksperimenata kako bi se dobila prava hranjiva vrijednost pojedinih proizvoda, uzimajući u obzir njihovu konzistenciju, način pripreme, kombiniranje s drugim proizvodima i našu biokemijsku individualnost.
Možemo li bez kalorija?
Koliko kalorija čovjeku treba? Na ovo pitanje, koje si je Atwater postavio na samom početku istraživanja, uspio je dati iscrpan odgovor. Zajedno sa svojim kolegama s koledža Wesleyan Edwardom Rosom i Francisom Benedictom dizajnirao je posebnu ventiliranu kalorimetarsku komoru u kojoj bi čovjek mogao boraviti, raditi i odmarati se. Toplina koju je stvarala određena je razlikom u temperaturi vode koja je tekla kroz sustav cijevi položenih u komoru - na ulazu i izlazu. Uz njegovu pomoć 1896. godine počeo je proučavati koliko energije čovjek troši u mirovanju, budnosti i tijekom raznih aktivnosti, koliko troši kisika i proizvodi ugljičnog dioksida. Objekti proučavanja bili su prvenstveno njegovi učenici.
Atwater je na temelju rezultata tih mjerenja prvi izračunao ravnotežu između energije koja u organizam uđe hranom i koju čovjek unese. Potvrdio je da i u ljudskom tijelu djeluje zakon održanja energije: ona nigdje ne nestaje, već prelazi iz jednog oblika u drugi. Zanimljivo je da je prije Atwatera u znanstvenim krugovima postojalo mišljenje da prvi zakon termodinamike vrijedi za životinje, ali ne i za ljude, budući da su ljudi jedinstveni. Atwater ne samo da je opovrgnuo ovu zabludu, već je i prvi put dokazao: ako osoba ne koristi u potpunosti energiju koja u tijelo ulazi hranom, ona se pohranjuje u obliku viška kilograma.
Atwater je proučavao prehranu ogromnog broja različitih obitelji iz različitih društvenih slojeva. Analizirajući rezultate, s tugom je primijetio da ljudi sve više jedu masnu i slatku hranu te se sve manje kreću. Već tada je govorio o važnosti jeftine i učinkovite dijete koja uključuje više proteina, graha i povrća umjesto ugljikohidrata.
Atwater je dao ogroman doprinos znanosti o prehrani. Ovo nisu samo rezultati više od 500 znanstvenih radova i stotinu i pol članaka. Uspio je postići stvaranje američke Savezne zaklade za istraživanje hrane. Godine 1894., po prvi put u jednom zakonu, američka vlada izdvojila je deset tisuća dolara za istraživanje hrane i prehrane. Atwater je napravio većinu njih. Stotinu godina kasnije, federalna potpora ovim programima porasla je na 82 milijuna dolara. I predvidio je da ćemo se početi debljati jer smo više jeli, a manje se kretali. Predvidio krajem 19. stoljeća.
Kalorijski sadržaj i kemijski sastav još uvijek se izračunavaju pomoću Atwater sustava, iako modificiranog u 20. stoljeću. Da, danas razumijemo da ona daje grube procjene. Ali bolje i to nego ništa.
Očito pedantno brojanje kalorija u trgovinama i restoranima gubi smisao. Na što se fokusirati? Na jednostavna pravila koja su prošla test vremena i ne trebaju prilagodbu: jedite umjereno, više se krećite, izbjegavajte brzu hranu i slatka pića, jedite više povrća i voća, kuhajte sami domaću hranu od svježih namirnica. Ti sve ovo znaš jednako dobro kao i ja.
Ali evo još jednog argumenta vrijednog pažnje. Judy McBride iz Službe za poljoprivredna istraživanja USDA to je vrlo dobro izrazila: “Tko zna koliko nepoznatih komponenti još nismo otkrili ili primijetili u hrani koja je korisna i potrebna našem tijelu? Zato je toliko važno da svoje hranjive tvari dobijete iz svježe, cjelovite hrane, a ne iz vitaminskih dodataka.”
Za kraj vam nudim nekoliko pravila (ukupno 64), preuzetih iz knjige popularnog američkog novinara Michaela Pollana “Biblija prehrane” koju je prošle godine objavila izdavačka kuća Astrel.
- Pravilo 1: Jedite pravu hranu, a ne proizvedene stvari.
- Pravilo 8: Izbjegavajte hranu koja se reklamira kao zdrava.
- Pravilo 13. Jedite samo ono što će se kasnije pokvariti.
- Pravilo 20: Sve što vam se gurne kroz prozor automobila ne smatra se hranom.
- Pravilo 27: Jedite životinje koje su se same dobro hranile.
- Pravilo 29: Jedite kao svejed.
- Pravilo 37. Što je kruh bjelji, to je brža smrt.
- Pravilo 39. Jedite bilo što ako ste sami pripremili.
- Pravilo 42: Budite skeptični prema netradicionalnim jelima.
- Pravilo 44: Platite više, jedite manje.
- Pravilo 47. Jedite iz gladi, a ne iz dosade.
- Pravilo 49: Jedite sporije.
- Pravilo 52. Kupujte male posude.
- Pravilo 56: Grickajte samo neprerađenu biljnu hranu.
- Pravilo 57. Nemojte točiti gorivo na istom mjestu gdje su i automobili.
- Pravilo 58. Jedite samo za stolom.
- Pravilo 59. Pokušajte ne jesti sami.
- Pravilo 63. Kuhajte sami.
- Pravilo 64: S vremena na vrijeme prekršite pravila.