ด้วยความขี้สงสัย และช่างสังเกตตั้งแต่วัยเด็กของ "ปูนา" กลายเป็นที่มาของโครงการศึกษาการหมุนของ "เมล็ดหญ้าหนวดฤาษี" ที่นอกจากจะเป็นผลงานเพื่อพิสูจน์ฝีมือก่อนจบ ม.ปลายแล้วยังไปคว้ารางวัลระดับโลก "อินเทลไอเซฟ" เวทีเดียวกับโครงงาน "กิ้งกือ" อันลือลั่น
โครงงานวิทยาศาสตร์ที่ร่วมกันทำตั้งแต่ยังเป็นนักเรียน ม.ปลาย ที่โรงเรียนเตรียมอุดมศึกษาของ "ปูนา" หรือ น.ส.อลิสรา ศรีนิลทา พร้อมเพื่อนอีก 2 สองคนคือ "ปัด" หรือ น.ส.ปรารถนา ชุนหคาม และ "เต้" หรือ นายชญา นิ่มจินดา นอกจากคว้ารางวัลชนะเลิศ การประกวดระดับประเทศจากสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์เมื่อต้นปีที่ผ่านมาแล้ว ยังคว้าอันดับ 3 ของรางวัล "แกรนด์อะวอร์ด" (Grand Award) ในการแข่งขันที่งาน "อินเทลไอเซฟ 2008" (Intel ISEF 2008) ที่จัดขึ้นเมื่อ 10-18 พ.ค.51 ที่ผ่านมา ณ เมืองแอตแลนตา มลรัฐจอร์เจีย สหรัฐอเมริกาด้วย
ก่อนจบชั้น ม.ปลาย นักเรียนสายวิทยาศาสตร์ ของโรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา ต้องส่งโครงงานวิทยาศาสตร์เพื่อวัดความรู้อย่างน้อย 1 โครงงาน ปูนาจึงครุ่นคิดว่าจะทำอะไรดี และความทรงจำแต่วัยเด็กก็ "แวบ" ขึ้นมา ว่าเมล็ดของ "หญ้าหนวดฤาษี" ที่เคยเห็นอยู่หลังบ้านนั้นหมุนได้เมื่อฝนตก
เมล็ดของวัชพืชชนิดนี้หมุนได้อย่างไร? คือความสงสัยที่ติดค้างมานาน
เมื่อได้ปัญหา เธอจึงไปเสนอความคิด ที่จะทำโครงงานไขข้อข้องใจดังกล่าว กับ "เต้" และ "ปัด" ซึ่งเป็นเพื่อนสนิท
"ตอนแรกเพื่อนๆ ไม่สนใจ หนูจึงขอให้คุณพ่อ ซึ่งเป็นครูสอนชีวะที่ร้อยเอ็ดส่งตัวอย่างเมล็ดหญ้าฤาษี มาทดลองให้เพื่อนๆ ดู พอทุกคนเห็นก็สนใจขึ้นมาทันที" สาวน้อยจากอีสาน เล่าที่มาของโครงงานวิทยาศาสตร์ให้ผู้จัดการวิทยาศาสตร์ฟัง และเพื่อนทั้งสองของเธอก็สารภาพว่าไม่เคยรู้จักหญ้าชนิดนี้มาก่อนเลย
การทดลองหากลไกการหมุน เริ่มต้นจากศึกษาลักษณะภายนอกของหญ้าหนวดฤาษีซึ่งมีลักษณะเป็นเส้น และแบ่งออกด้วยลักษณะภายนอกได้เป็น 4 ส่วนคือ เมล็ด ส่วนโคน ส่วกลางและส่วนปลาย เมื่อนำเมล็ดไปแช่น้ำแล้วสังเกตการหมุนด้วยกล้องจุลทรรศน์ ปูนาเจ้าของปัญหาบอกกับเราว่าส่วนอื่นๆ ไม่มีการเปลี่ยนแปลงยกเว้นส่วนกลางของเมล็ดซึ่งมีลักษณะเป็นเกลียวก็เปลี่ยนรูปเป็นเส้นตรงเมื่อโดนน้ำ
จากนั้นเมื่อผ่าตัดขวาง (Cross-section) ก็พบผนังเซลล์มีทั้งส่วนที่หนาและส่วนที่บาง ซึ่งทั้งสามสันนิษฐานลักษณะดังกล่าวน่าจะเป็นปัจจัยให้เกิดการหมุน โดยเต้อธิบายกับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่า ผนังเซลล์นั้นประกอบด้วยเซลลูโลส ที่ขยายตัวได้ เมื่อโดนน้ำและลิกนินที่มีคุณสมบัติในการดูดนั้น ผนังเซลล์ส่วนที่มีลิกนินมากจะหนาและแข็งกันไม่ให้น้ำผ่าน ส่วนผนังเซลล์ที่มีลิกนินน้อยจะบางและยืดหยุ่นได้ดีกว่า
ด้านปูนาเล่าให้เราฟังอีกว่า ได้ทดลองดูการเปลี่ยนแปลงของหญ้าหนวดฤาษีเมื่อความชื้นและอุณหภูมิเปลี่ยนไป ในส่วนของความชื้นนั้นได้ใสซิลิกาเจล (silica gel) เพื่อดูดไอน้ำในภาชนะที่บรรจุเมล็ดหญ้าหนวดฤาษี โดยควบคุมอุณหภูมิให้เท่ากับอีกภาชนะ ที่ไม่ได้ใส่วัสดุดูดความชื่นแต่ฉีดละอองน้ำลงไป พบว่าภาชนะที่มีความชื้นสูงนั้น เมล็ดจะหมุนในลักษณะตามเข็มนาฬิกาแต่ภาชนะที่มีความชื้นต่ำจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา
ส่วนการทดลองดูการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ต่างกัน พบว่าเมื่ออุณหภูมิสูงเมล็ดจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา และเมื่ออุณหภูมิต่ำเมล็ดจะหมุนตามเข็มนาฬิกา นอกจากนี้ทั้งสามยังพบว่า เมล็ดที่แก่แล้วจะหมุนได้ดีกว่าเมล็ดที่ยังไม่แก่เต็มที่ โดยสามารถรักษาระดับความเร็วในการหมุนให้คงที่ ได้นานกว่าเมล็ดที่ยังอ่อน เมื่อพิจารณาลักษณะกายภาพพบว่าเมล็ดที่แก่มีความแตกต่างในความหนา-บางของเมล็ดมากกว่า
"การหมุนของของเมล็ดทำให้หลุดออกจากช่อดอกได้ดีและช่วยให้ปักลงในดิน ซึ่งมีงานวิจัยของคนอื่นๆ ระบุว่าการที่เมล็ดฝังลงในดินนี้ช่วยให้รอดพ้นจากการไฟป่าได้" เต้อธิบายความสำคัญในการหมุนของเมล็ดหญ้าหนวดฤาษี
แล้วประโยชน์ที่ได้จากความรู้ดังกล่าวนำไปใช้ประโยชน์อะไรได้บ้าง? ปูนาตอบคำถามนี้กับผู้จัดการวิทยาศาสตร์ว่า เบื้องต้นสามารถประยุกต์เป็นเครื่องมือวัดความชื้นพืชผลทางการเกษตรอย่างง่ายได้ เช่น ใช้เป็นเครื่องวัดความชื้นของข้าวเปลือก ถ้ามีความชื้นสูงเมล็ดหญ้าก็จะหมุนตามเข็มนาฬิกา ซึ่งเกษตรกรก็จะทราบว่าต้องนำข้าวไปผึ่งแดดต่อ แตถ้ามีความชื้นต่ำเมล็ดจะหมุนทวนเข็มหมายความว่าเกษตรกรสามารถนำข้าวเปลือกไปเก็บได้ เป็นต้น
ด้านปัดเผยว่า นอกจากความรู้เหล่านี้ที่ได้จากการทำโครงงานแล้ว ยังได้เรียนรู้กระบวนการทางวิทยาศาสตร์จากประสบการณ์ตรง ไม่ใช่แค่เพียงอ่านตำราแต่ได้เข้าใจอย่างแท้จริง อีกทั้งยังได้เรียนรู้เทคนิคการใช้เครื่องวิทยาศาสตร์ชั้นสูง โดยในการทดลองภาคตัดขวางนั้นได้อาศัยเครื่องมือวิทยาศาสตร์ของคณะเวชศาสตร์เขตร้อน มหาวิทยาลัยมหิดล
นอกจากนี้ เต้ยังเล่าถึงประสบการณ์ในการแข่งขันโครงงานวิทยาศาสตร์ระดับโลกว่า บรรยากาศไม่เหมือนกับการแข่งขัน แต่คล้ายกับการนำเสนอผลงานมากกว่า ไม่รู้สึกเครียดหรือกดดัน แต่ก็ตื่นเต้นเนื่องจากต้องนำเสนอเป็นภาษาอังกฤษซึ่งไม่ค่อยถนัดนัก
ขณะเดียวกันก็ได้เห็นโครงงานวิทยาศาสตร์หลายๆ โครงงานซึ่งไม่คิดว่าจะมีคนสนใจแต่กลับได้รับความสนใจมากมาย เช่น โครงงานสร้างแบบจำลองหลุมดำที่เต็มไปด้วยตัวเลขนั้นมีคนสนใจจำนวนมาก หรือโครงงานน่าทึ่งอย่างการตัดต่อยีนแบคทีเรียใส่ในยีนมันฝรั่งเพื่อให้ขยายพันธุ์ได้ดีขึ้น
"บางโครงงานก็เป็นการแก้ปัญหาของประเทศนั้นๆ เช่น โครงงานเรื่องชลประทานน้ำร้อน ของเยาวชนจากจอร์แดน ที่ใช้แก้ปัญหาทางเกษตร ซึ่งโดยปกติ เมื่อหิมะตกแล้ว ทำให้พืชผลเสียหายจากน้ำแข็ง ก็จะมีวิธีแก้ปัญหาโดยการฉายรังสีเพื่อละลายน้ำแข็ง แต่นักเรียนเขาใช้น้ำร้อนแทนถูกกว่าการฉายรังสี ที่มีค่าใช้จ่ายราว 300 ล้านบาท" เต้เล่าประสบการณ์ให้เราฟัง
ปัจจุบันปูนาและเต้เพิ่งสอบผ่านเข้าไปเป็นน้องใหม่ในคณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มหาวิทยาลัยมหิดล ส่วนปัดได้เข้าเป็นนักศึกษาชั้นปีที่ 1 ของคณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และโครงงานงานของทั้งสามคนก็มีอาจารย์นิพนธ์ ศรีนฤมล อาจารย์จากเตรียมอุดมเป็นที่ปรึกษา
ที่ผ่านมาโครงงานวิทยาศาสตร์ของเยาวชนไทย เคยได้รับรางวัลจากเวทีอินเทลไอเซฟติดต่อกันหลายปี อาทิ โครงงานคลื่นการเดินของกิ้งกือ ซึ่งสร้างความฮือฮาให้คนทั้งประเทศเมื่อปี 2547 โครงงานการแตกตัวของฝักต้อยติ่ง และโครงงานการดูดซับน้ำมันของหญ้าปล้อง ที่ได้รางวัลเมื่อปี 2549 และปีที่ผ่านมาคือโครงงานการหุบของใบไมยราบ
สำหรับปีนี้ นอกจากผลงานของนักเรียนจากเตรียมอุดมที่คว้ารางวัลแกรนด์อะวอร์ดจากเวทีโลกนี้แล้ว 3 นักเรียน ม.ปลาย จากโรงเรียนมงฟอร์ตวิทยาลัย จ.เชียงใหม่ก็คว้าอันดับ 2 ของรางวัลพิเศษ (Special Awards) จากซิกมาไซ (Sigma Xi) ซึ่งเป็นสมาคมการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ระดับโลกด้วย.
