ห้าสหัสวรรษของวิทยาศาสตร์ในอินเดีย

เมื่อเดือนตุลาคมปี 2017 ที่พิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ (Science Museum) ในกรุงลอนดอนประเทศอังกฤษได้มีการจัดงานแสดงวิทยาศาสตร์ในอินเดียตั้งแต่เมื่อ 5,000 ปีก่อนถึงปัจจุบัน และที่จะบังเกิดในอนาคต งานนี้มีเนื้อหาสาระที่ครอบคลุมวิทยาการสาขาต่างๆ เช่น วิทยาศาสตร์ ศาสนา ปรัชญา คณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ คอมพิวเตอร์ และการสำรวจอวกาศ ฯลฯ

ไฮไลท์ของงานที่ทุกคนตั้งใจจะเห็นให้ได้ด้วยตา คือตำรา Bakdshali ที่นักโบราณคดีอินเดียได้พบในปากีสถานเมื่อปี 1881 ซึ่งเป็นหนังสือที่เนื้อกระดาษทำจากเปลือกของต้น birch หนังสือมีขนาดใหญ่ประมาณหนึ่งฝ่ามือ ภาษาที่เขียนบันทึกเป็นภาษาสันสกฤต การวัดอายุของกระดาษโดยการใช้เทคโนโลยีคาร์บอน C-14 ทำให้รู้อายุว่า ได้มีการเข้าเล่มเมื่อประมาณ ค.ศ.200-400 นอกจากความเก่าโบราณที่น่าสนใจแล้ว เนื้อหาที่เขียนในตำราเล่มนี้ยังได้กล่าวถึง การนำเลขศูนย์ (0) มาใช้เป็นครั้งแรกในการเขียนและการนับจำนวน ซึ่งนับว่ามีความสำคัญระดับสุดยอด

นักคณิตศาสตร์กรีกในสมัยโบราณ เช่น Ptolemy ไม่เคยรับว่า 0 เป็นเลขจำนวนหนึ่ง วิชาคณิตศาสตร์ในยุคนั้นจึงมีแต่จำนวน 1, 2, 3 ... 9 และเวลานับ เขียน และคำนวณ ผู้คนนิยมใช้เลขโรมัน ซึ่งทำให้คณิตศาสตร์ในสมัยนั้นยุ่งยากมาก เช่น เขียนⅠ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, ...Ⅸ, Ⅹ แทนเลข 1, 2, 3, 4, ... 9, 10 V แทน 5 X แทน 10 L แทน 50 C แทน 100 D แทน 500 และ M แทน 1,000 ดังนั้น CCL XVII แทนเลข 267 ในปัจจุบัน ในการคำนวณ 5+6 ก็จะเขียนแทนด้วย Ⅴ+Ⅵ ได้ Ⅺ ที่ไม่มีปัญหามมาก แต่ถ้าให้บวก MDCCCLVI กับ MCMXLV คงไม่มีผู้อ่านท่านใดในปัจจุบันสามารถให้คำตอบได้ในทันที ด้วยเหตุนี้ นักคณิตศาสตร์ยุโรปโดยการแนะนำของ Leonardo Fibonacci จึงหันไปใช้ระบบจำนวนนับของ Hindu กับ Arabic ซึ่งสะดวกกว่ามาก ดังที่ใช้กันจนทุกวันนี้

งานแสดงยังได้นำอุปกรณ์ spectroscope ที่นักวิทยาศาสตร์นิยมใช้ในการวิเคราะห์ความยาวคลื่นของแสงจากโมเลกุลซึ่งนักฟิสิกส์อินเดียชื่อ Chandrasekhar Venkata Raman สร้าง มาให้ดูด้วย เพราะเป็นอุปกรณ์สำคัญที่ Raman ใช้ในการพบปรากฏการณ์ Raman ซึ่งเกิดจากปรากฏการณ์ที่ความยาวคลื่นของแสงหลังการผ่านสารเปลี่ยนแปลงไป เพราะแสงถูกกระเจิงด้วยโมเลกุลภายในสาร และความยาวคลื่นที่เปลี่ยนไปนี้ขึ้นกับอันตรกริยาระหว่างแสงกับโมเลกุลในสารนั้น การสังเกตเห็นเส้นสเปกตรัมของแสงซึ่งเรียกว่า เส้น Raman (Raman line) มีความยาวคลื่นแตกต่างไปจากความยาวคลื่นเดิม สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโมเลกุลในสารได้

ผลงานนี้ทำให้ Raman เป็นชาวอินเดียคนแรก และชาวเอเชียคนแรกที่ได้รับรางวัลโนเบลฟิสิกส์ประจำปี 1930 โดย Raman ได้เปิดเผยว่า ได้พบปรากฏการณ์ Raman ขณะทำงานประจำเป็นข้าราชการตรวจบัญชีของกองคลัง และทำงานวิจัยฟิสิกส์เป็น sideline (คนที่ทำงานไซด์ไลน์ ได้ดีทุกคน)

ผลงานด้านศิลปะของอินเดียก็มีภาพวาดแสดงจักรพรรดิ Akbar ขณะทรงช้างเมื่อต้นคริสต์ศตวรรษที่ 16 เพื่อเสด็จประพาสดูความหลากหลายทางธรรมชาติในป่า การโปรดปรานงานอดิเรกลักษณะนี้ทำให้พระองค์ทรงเป็นนักนิยมไพรคนแรกๆ ของโลก

สำหรับผลงานด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์ของอินเดียในสมัยโบราณที่โดดเด่นมากก็มีตำรามากมาย เช่น อายุรเวท (Ayurveda) ซึ่งได้กล่าวถึงการนิยมบริโภคสมุนไพรของชาวบ้านเพื่อรักษาโรค ตั้งแต่ท้องร่วง ไขข้ออักเสบ เบาหวาน ตลอดจนเป็นยาคุมกำเนิด และแพทย์อินเดียคนสำคัญคือ ศัลยแพทย์กระดูกชื่อ Pramod Karan Sethi ซึ่งในปี 1969 ได้ออกแบบและประดิษฐ์ เท้าชัยปุระ (Jaipur foot) อันเป็นเท้าเทียมที่มีราคาถูกให้คนยากจนได้ซื้อใช้

ผลงานคณิตศาสตร์ที่มาจากอัจฉริยะนักคณิตศาสตร์ชื่อ Srinivasa Ramanujan ซึ่งเป็นคนที่มีความสามารถทางสมองเหนือมนุษย์ธรรมดา เพราะได้เสนอทฤษฎีจำนวน (number theory) ทฤษฎีอนุกรมกำลัง (power series) และทฤษฎีการแบ่งแยกจำนวนเต็ม (partition of numbers) ออกเป็นผลรวมของจำนวนเต็มย่อยหลายวิธี ทั้งๆ ที่ Ramanujan เป็นคนไม่ได้รับการสอนโดยใคร แต่ก็สามารถ “ตรัสรู้” ทฤษฎีเหล่านี้ได้ด้วยตนเอง ถึงวันนี้ผลงานของ Ramanujan ได้ช่วยให้นักฟิสิกส์ศึกษาทฤษฎีหลุมดำ และทฤษฎีอันตรกริยาโน้มถ่วงเชิงควอนตัม เป็นต้น แต่ชีวิตทำงานของ Ramanujan สั้นมาก เพราะได้เสียชีวิตด้วยวัณโรคในวัยเพียง 32 ปี หลังจากที่ได้เดินทางไปทำงานระยะสั้นกับ G.H. Hardy ในอังกฤษที่ Trinity College แห่งมหาวิทยาลัย Cambridge ในปี 1913 ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เกิดสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง จนในที่สุด หนุ่มอินเดียผู้ไม่ได้รับแม้แต่ปริญญาตรี ก็ได้รับเลือกให้เป็น Fellow of the Royal Society (F.R.S.) ของอังกฤษ และเป็นชาวอินเดียคนแรกที่ได้รับเกียรตินี้

สำหรับผลงานดาราศาสตร์ของชาวอินเดียในสมัยโบราณนั้นได้แก่การสร้างหอดูดาว Jantar Mantar ที่เมือง Jaipur เพื่อถวายแด่มหาราชา Jai Singh ที่ 2 เมื่อต้นคริสต์ศตวรรษที่ 18 ให้พระองค์ได้ทรงศึกษาปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ ซึ่งพระองค์ได้ทรงขอให้สถาบันดาราศาสตร์ของฝรั่งเศสที่ Paris มาช่วยตรวจสอบผลการสังเกตของนักดาราศาสตร์อินเดียเป็นการยืนยันด้วย

อานิสงค์หนึ่งที่เกิดตามมาจากผลงานดาราศาสตร์เหล่านี้ คือ อินเดียมีองค์การวิจัยอวกาศ (Indian Space Research Organization) ซึ่งได้ส่งดาวเทียม Mangalyaan ไปสำรวจดาวอังคารในปี 2013 และยานได้ถ่ายภาพของหุบเขา Valles Marineris ซึ่งภาพของหุบเขาได้ถูกนำมาแสดงในงานด้วย ประเด็นที่น่าสนใจมากคือโครงการนี้ใช้งบประมาณในการสร้างเพียง 1,425 ล้านบาทเท่านั้นเอง ซึ่งนับว่าน้อยกว่างบประมาณในการสร้างภาพยนตร์เรื่อง Gravity ของ Hollywood มาก

นักฟิสิกส์ชาวอินเดียอีกท่านหนึ่งที่ทำให้ชาติมีชื่อเสียงทางฟิสิกส์มาก คือ Satyendra Nath Bose ผู้ซึ่งได้เขียนจดหมายแนะนำตนเองต่อ Albert Einstein ให้พิจารณาทฤษฎีที่เขาเสนอให้ใช้อธิบายพฤติกรรมของระบบอนุภาคควอนตัมที่ทุกอนุภาคมีสมบัติเหมือนกัน และเมื่อ Einstein ได้อ่านแนวคิด กับวิธีคำนวณของ Bose ก็ได้นำความคิดไปพัฒนาต่อ เพื่อนำผลงานของ Bose ออกไปเผยแพร่ให้โลกรู้ว่า ธรรมชาติยังมีอนุภาคอีกชนิดหนึ่ง ซึ่งมี spin เป็นจำนวนเต็ม (0, 1, 2 ...) ที่นักฟิสิกส์รู้จักในนามอนุภาค boson (ตามชื่อของ S.N. Bose) ว่ามีพฤติกรรมตามสถิติแบบ Bose-Einstein

ในโลกเทคโนโลยี อินเดียก็มีวิศวกรคนสำคัญชื่อ Jagadish Chandra Bose ซึ่งได้นำสารกึ่งตัวนำมาประยุกต์ใช้ในการสร้างวงจรไฟฟ้าในเครื่องวิทยุในเวลาไล่เรี่ยกับ Guglielmo Marconi ทุกวันนี้ชาวอินเดียหลายคนเชื่อว่า J.C. Bose คือ ผู้ประดิษฐ์วิทยุ มิใช่ Marconi

สำหรับผลงานด้านเภสัชวิทยาของชาวอินเดียก็มีมาเป็นเวลานานเช่นกัน ดังเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อ 30 ปีก่อนนี้มีนักพฤกษศาสตร์ชาวอินเดียคนหนึ่งชื่อ Palpu Pushpangadan ได้เดินเข้าป่าในรัฐ Kerala ซึ่งอยู่ทางใต้ของประเทศ เพื่อสำรวจธรรมชาติของต้นไม้กับพืชพรรณขนาดเล็ก และพบว่าตนกับทีมงานเดินตามมัคคุเทศก์นำทางซึ่งเป็นคนในพื้นที่แทบไม่ทัน และได้สังเกตเห็นมัคคุเทศก์ล้วงหยิบผลไม้สีดำขนาดเล็กจากย่ามใส่ปากเคี้ยวตลอดเวลา Palpu จึงขอลองกินบ้าง และพบว่าทันทีที่เคี้ยว ร่างกายและจิตใจได้รู้สึกกระปรี้กระเปร่าขึ้นอย่างรู้สึกได้ชัด การวิจัยในเวลาต่อมาแสดงว่าผลไม้นั้นมีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Trichopus zeylanicus และเป็นผลไม้ยาที่มีบันทึกในตำราแพทย์อินเดียโบราณ Palpu กับเพื่อนๆ จึงนำผลไม้ มาวิเคราะห์ สกัดหาสารที่เป็นยาชูกำลัง เพื่อขอจดสิทธิบัตรกับบริษัท Arya Vaidya Pharmacy ของอินเดีย โดยได้ตั้งชื่อยาว่า Jeevani ปัจจุบันยาขนานนี้กำลังทำเงินรายได้ให้บริษัทปีละ 7 ล้านบาท และชาวบ้านในท้องถิ่นได้รับผลประโยชน์จากการระดมปลูกพืชที่เป็นยานี้ด้วย ความเป็นมาของยา Jeevani จึงได้กลายเป็นตำนานที่ชาวอินเดียทุกคนภูมิใจว่า ภูมิปัญญาของชาวบ้าน กับวิทยาศาสตร์ถ้าได้รับการบูรณาการจะสามารถบันดาลคุณประโยชน์ให้แก่คนทั้งโลกได้

ดังนั้นในอินเดียปัจจุบัน บรรดาบริษัทเอกชน และองค์การของรัฐบาลจึงกำลังศึกษา และวิเคราะห์ตัวยาขนานต่างๆ ที่ถูกกล่าวถึงในตำรา Ayurveda เพื่อนำมาพัฒนาเป็นตัวยาใหม่ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์การวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมของอินเดีย (Council of Scientific and Industrial Research, CSIR) กับกระทรวงสาธารณสุขกำลังนำความรู้ที่มีเขียนอยู่ในตำราอายุรเวทมาแปลเป็นภาษาอังกฤษ สเปน เยอรมัน ฝรั่งเศส และญี่ปุ่นในรูปดิจิทัล ก่อนที่บริษัทต่างชาติจะขอจดลิขสิทธิ์ยา เพราะเชื่อว่า การทำเช่นนี้จะทำให้วงการยาพื้นบ้าน และวงการวิทยาศาสตร์ของอินเดียได้รับผลประโยชน์ จากการผลิตยารักษาโรคไขข้ออักเสบ โรคเบาหวานชนิดที่สองและโรคตับอักเสบ เป็นต้น

ตำราอายุรเวทของอินเดียนั้นมีอายุประมาณ 3,000 ปี ซึ่งชาวอินเดียโบราณได้ใช้นั้นยาที่ถูกบันทึกในตำรานี้รักษาโรคนานาชนิด ตั้งแต่โรคท้องร่วงตลอดจนถึงเป็นยาคุมกำเนิด ตำราแพทย์อื่นๆ เช่น Atharvaveda, Charak Samhita และ Sushrut Samhita ก็กล่าวถึงยาสมุนไพรจำนวนกว่า 700 ชนิด โดยได้แบ่งแยกตามอาการป่วย เพื่อให้คนไข้ได้กิน และได้รับประโยชน์มากที่สุด เพราะทุกคนเชื่อว่า ตำรายาโบราณสามารถนำนักวิทยาศาสตร์อินเดียไปสู่การค้นพบตัวยาใหม่ๆ และช่วยให้ทุกคนรู้จักและช่วยอนุรักษ์พืชที่สามารถใช้เป็นยาได้ สำหรับต้นไม้ยาอื่นๆ เช่น ต้นสะเดา (Azadirachta indea) ที่ชาวอินเดียยากจนนิยมใช้รักษาโรคเบาหวาน และต้น Withania somnifera ที่ชาวอินเดียรู้จักในนามจินเซ็งนั้นสามารถรักษาเนื้องอกได้ หรือขมิ้นก็สามารถใช้เป็นยาบรรเทาอาการอักเสบ และต่อต้านเชื้อมาลาเรีย เหล่านี้เป็นตัวอย่างของพฤกษ์เภสัชที่นักวิทยาศาสตร์กำลังสนใจวิจัยอยู่

แต่เป็นที่น่าเสียดายว่า ข้อมูลเกี่ยวกับพืชบางชนิดไม่มีให้ผู้คน ณ วันนี้ได้เห็นอีกต่อไปแล้ว เพราะพืชได้สูญพันธุ์ไปแล้ว โดยอิทธิพลของสิ่งแวดล้อม และฝีมือล้างป่าของชาวบ้าน รวมถึงเกษตรกรที่ใช้ปุ๋ยวิทยาศาสตร์และยาฆ่าแมลงอย่างรู้เท่าไม่ถึงการณ์ และการใช้น้ำที่ปนเปื้อนด้วยสารพิษ ซึ่งได้ทำให้พืชปัจจุบันเปลี่ยนแปลงไปจากอดีตมาก จนหลายชนิดกำลังจะสูญพันธุ์ หรือมีน้อยจนไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการยาในปริมาณมากได้ เช่น เมื่อ CSIR ต้องการจะพัฒนายาลด cholesterol ซึ่งเป็นยาที่ได้จากยางในรากของต้น Commiphora mukul เพื่อนำไปจดสิทธิบัตร ในยุโรปกับอเมริกา โดยให้บริษัทยาที่เมืองบอมเบย์เป็นเจ้าของลิขสิทธิ์ ในการขายซึ่งได้ทำเงินเข้าบริษัทประมาณ 3 ล้านบาทในปี 1987 แต่เมื่อถึงปี 1999 บริษัทจำเป็นต้องหยุดผลิตยา เพราะต้นไม้ที่ให้ตัวยาเติบโตไม่ทัน

เมื่อเป็นเช่นนี้ CSIR จึงต้องผลิตยาสังเคราะห์แทน แต่ก็ตระหนักดีว่า พืชที่กำลังเจริญเติบโตมักให้ตัวยาเร็วหรือช้าไม่เท่ากัน เพราะพืชเองก็จำเป็นต้องมีการปรับตัวตลอดเวลา ดังนั้นเวลามีการนำพืชสมุนไพรมาปลูกเพื่ออุตสาหกรรม การปลูกและการเก็บเกี่ยวจึงต้องดำเนินไปอย่างเป็นระบบ ยาในตำราอายุรเวทมีการกล่าวถึงพืชที่ขึ้นเฉพาะในบางสถานที่ และให้ผลเฉพาะในบางเวลาเท่านั้น ทุกวันนี้ความรู้เฉพาะเหล่านี้ได้สูญหายไปมากแล้ว เพราะผู้ที่รู้อย่างละเอียดไม่ได้เขียนแจงไว้

ดังนั้น ข้อมูลปัจจุบันของพืชสมุนไพรที่นักวิทยาศาสตร์อินเดียกำลังศึกษาจึงมิได้รวบรวมไว้ที่ศูนย์ข้อมูลเพียงศูนย์เดียว แต่อยู่ที่หลายที่ สำหรับศูนย์วิจัยพฤกษศาสตร์ในเมือง Lucknow นั้นมีข้อมูลพืชกว่า 20,000 สปีชีส์ และน้อยกว่า 400 สปีชีส์ได้รับการวิเคราะห์

การค้นพบตัวยาโดยใช้ตำราแพทย์โบราณอายุรเวทของอินเดียจึงเป็นการทำเภสัชกรรมย้อนรอย เพราะในเบื้องต้นที่มีการพบว่าผู้คนจำนวนมากนิยมใช้ยาดังกล่าวและได้ผล เภสัชกรจึงพยายามสกัดสารที่มีฤทธิ์ในสมุนไพรมาทำยา ซึ่งวิธีการนี้ทำให้ช่วยลดระยะเวลาที่จะได้ตัวยาดีๆ จาก 12 ปีมาเป็น 5 ปี หรือเร็วกว่า และใช้งบประมาณที่น้อยกว่าด้วย

เพราะคนอินเดียตามปกตินิยมใช้สมุนไพรมาก ดังนั้นการมีองค์การของรัฐบาลที่สนับสนุนและฟื้นฟูวิธีการรักษาแบบโบราณ จึงเป็นโครงการที่รัฐบาลอินเดียกำลังสนับสนุนเพื่อให้องค์ความรู้ด้านเภสัชศาสตร์ของอินเดียที่มีมานานร่วม 3,000 ปี ได้ยืนหยัดต่อไปอย่างยั่งยืน

อ่านเพิ่มเติมจาก The Roots of Ayurveda: Selections from Sanskrit Medical Writings โดย Dominik Wujastyk จัดพิมพ์โดย Penguin Books ปี 2003 และจาก Our Time Has Come โดย Alyssa Ayres จัดพิมพ์โดย Oxford ปี 2018


เกี่ยวกับผู้เขียน สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์