150ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าสำหรับลุ่มนํ้าเจ้าพระยาและท่าจีน ดร. เชาวน์ นกอยู่ รูปที่3: ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้า รูปที่ 3: ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้ารายงานผลการคาดการณ์ประจําวันในรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส์และกระดาษ เช
151ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าสำหรับลุ่มนํ้าเจ้าพระยาและท่าจีน ดร. เชาวน์ นกอยู่ 2. รายงานผลการคาดการณ์ประจำ วันในรูปแบบเอกสารอิเล็กทรอนิกส์และกระดาษ เช่น ข่าวแจก(แสดงดังรูปที่4)รูปที่ 4: รายงานผลการคาดการณ์ประจําวันรูปที่4: รายงานผลการคาดการณ์ประจำ วัน
152ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าสำหรับลุ่มนํ้าเจ้าพระยาและท่าจีน ดร. เชาวน์ นกอยู่ รูปที่ 5: เมนูหลักสําหรับการปฏิบัติงานตรวจสอบการเชื่อมโยงข้อมูล รูปที่5: เมนูหลักสำหรับการปฏิบัติงานตรวจสอบการเชื่อมโยงข้อมูลรูปที่ 6: เมนูการปฏิบัติงาน online operation สําหรับการแสดงผลคาดการณ์คุณภาพนํ้าตลอดระยะทางลํานํ้าผลการคาดการณ์คุณภาพนํ้าตลอดระยะทางลํานํ้ารูปที่6: เมนูการปฏิบัติงานonline operation สำหรับการแสดงผลคาดการณ์คุณภาพนํ้าตลอดระยะทางลำนํ้า
153ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าสำหรับลุ่มนํ้าเจ้าพระยาและท่าจีน ดร. เชาวน์ นกอยู่ ผลการคาดการณ์คุณภาพนํ้าตลอดระยะทางลํานํ้ารูปที่ 7: เมนูการปฏิบัติงาน online operation สําหรับการแสดงผลคาดการณคุณภาพน้ําตลอดระยะทางลําน้ํารูปที่ 8: เมนูการปฏิบัติงาน online operation สําหรับตรวจสอบสถานการณ ณ จุดเฝาระวังการตรวจสอบสถานการณ์ ณ จุดเฝ้ าระวังรูปที่7: เมนูการปฏิบัติงานonline operation สำหรับการแสดงผลคาดการณ์คุณภาพนํ้าตลอดระยะทางลำนํ้ารูปที่8: เมนูการปฏิบัติงานonline operation สำหรับตรวจสอบสถานการณ์ณ จุดเฝ้าระวัง
154ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าสำหรับลุ่มนํ้าเจ้าพระยาและท่าจีน ดร. เชาวน์ นกอยู่ รูปที่ 9: เมนูการปฏิบัติงาน offline operation สําหรับเปรียบเทียบกรณีที่สนใจเปรียบเทียบผลscenarioรูปที่9: เมนูการปฏิบัติงานoffline operation สำหรับเปรียบเทียบกรณีที่สนใจรูปที่ 10: ระบบคาดการณ์และเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ ้าลุ่มแม่นํ ้าเจ้าพระยาและลุ่มแม่นํ ้าท่าจีนรูปที่10: ระบบคาดการณ์และเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าลุ่มแม่นํ้าเจ้าพระยาและลุ่มแม่นํ้าท่าจีน
155ระบบคาดการณ์คุณภาพนํ้าและเตือนภัยวิกฤตคุณภาพนํ้าสำหรับลุ่มนํ้าเจ้าพระยาและท่าจีน ดร. เชาวน์ นกอยู่ ประวัติผู้เขียนชื่อ – นามสกุล ดร.เชาวน์ นกอยู่การศึกษา ปริญญาเอก (Environmental Engineering)ประเภททุนที่ได้รับ ทุนกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีปีที่ได้รับทุน 2540สถานที่ทำ งาน สำ นักจัดการคุณภาพนํ้า กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมสถานที่ติดต่อที่อยู่ 92 ถนนพหลโยธิน 7แขวงสามเสนใน เขตพญาไทกรุงเทพมหานคร 10400เบอร์ติดต่อ 0 2298 2198 และ 081 866 0784 และ 087 347 1221e-mail [email protected]ประวัติการทำ งาน ผู้อำ นวยการส่วนแหล่งนํ้าจืด สำ นักจัดการคุณภาพนํ้า กรมควบคุมมลพิษ
156ปรอทเป็นธาตุโลหะหนักชนิดหนึ่งที่พบอยู่ตามธรรมชาติในรูปของแร่อิสระหรือในรูปของปรอทซัลไฟด์ (HgS) ปรอทสามารถจำ แนกได้เป็น ปรอทในรูปโลหะ(Metallic Mercury)ปรอทในรูปสารประกอบอนินทรีย์(InorganicMercury) และปรอทในรูปสารประกอบอินทรีย์(OrganicMercury)มีลักษณะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้องมีสีคล้ายเงิน(รูปที่1)สารปรอทในระบบนิเวศทางน้ำ และผลกระทบรูปที่1: ปรอทปรอทในภาษาละติคือHydragyrum เป็นธาตุเคมีสัญลักษณ์Hgและเลขอะตอมเท่ากับ80รู้จักกันทั่วไปในชื่อควิกซิลเวอร์(Quicksilver)และมีชื่อเดิมคือ ไฮดราเจอรัม (Hydrargyrum) ปรอทเป็นโลหะหนักสีเงิน และ เป็นธาตุโหละชนิดเดียวที่เป็นของเหลวในที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐาน ปรอทพบได้ทั่วโลก ส่วนใหญ่พบในรูปซินนาบาร์ (เมอร์คิวริกซัลไฟด์) เมอร์คิวริกซัลไฟด์บริสุทธิ์เป็นผงสีแดงชาด ได้จากปฏิกิริยาของปรอท (เกิดจากรีดักชันจากซินนาบาร์) กับกำมะถัน หากสัมผัส สูดดมไอหรือทานอาหารทะเลที่ปนเปื้อนปรอทที่ละลายน้ำ (เช่น เมอร์คิวริกคลอไรด์หรือเมธิลเมอร์คิวรี) อาจเกิดเป็นพิษได้ ปรอทมีมวลอะตอม200.589 กรัมต่อโมล จุดหลอมเหลว-38.83°C จุดเดือด 356.73°C ความหนาแน่น 13.53 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งเป็นค่าที่สูงมากเมื่อเทียบกับน้ำที่มีความหนาแน่นเท่ากับ 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตรและด้วยความหนาแน่นที่มากสามารถทำ ให้ตะกั่วและเหล็กลอยอยู่ได้เมื่อใส่ลงไปในปรอท ลักษณะทางกายภาพเป็นของเหลวสีเงินและสามารถระเหยกลายเป็นไอได้ที่อุณหภูมิปกติเมื่ออยู่ในสถานไอจะไม่มีสีและเป็นอะตอมเดี่ยว ความสามารถในการละลาย ละลายได้ดีในฟอสฟอรัสขาวเหลว และละลายไม่ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ ปรอทมักใช้ประโยชน์ในเทอร์โมมิเตอร์บารอมิเตอร์มาโนมิเตอร์สฟิกโมมาโนมิเตอร์ โฟลตวาล์ว สวิตช์ปรอท ปรอทรีเลย์หลอดฟลูออเรสเซนต์ และอุปกรณ์อื่น ๆ แม้ว่ายังมีประเด็นเรื่องพิษที่อาจทำ ให้เทอร์โมมิเตอร์และสฟิกโมมาโนมิเตอร์ไม่ถูกนำมาใช้อีกแต่จะใช้แอลกอฮอล์หรือแก้วที่เติมกาลินสแตนหรือเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นเทอร์มิสเตอร์หรืออินฟราเรดแทน เช่นเดียวกัน สฟิกโมมาโนมิเตอร์ถูกแทนด้วยเกจความดันเชิงกลและเกจรับความตึงอิเล็กทรอนิกส์ ปรอทยังคงมีใช้ในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และสารอะมัลกัมสำหรับอุดฟันในบางท้องที่ ปรอทนำมาใช้ผลิตแสงสว่าง กล่าวคือ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไอปรอทในหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์จะสร้างแสงอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น ก่อให้เกิดฟอสเฟอร์ทำ ให้หลอดเรืองแสง และเกิดเป็นแสงสว่างขึ้นมาสารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
157 แม้ว่าปรอทจะถูกนำ มาใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวางแต่ถือว่าปรอทเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมทั้งมนุษย์และสัตว์ต่างๆ เนื่องจากเป็นสารพิษที่ตกค้างยาวนานในสิ่งแวดล้อมปรอทสามารถเข้าสู่สิ่งแวดล้อมได้ทั้งกระบวนการทางธรรมชาติได้แก่ การสึกกร่อนของหินต้นกำ เนิดที่มีสารปรอทปะปนอยู่การระเบิดของภูเขาไฟ เป็นต้น และจากกิจกรรมของมนุษย์ซึ่งถือเป็นแหล่งกำ เนิดหลักของปรอท ได้แก่ น้ำ เสีย ของเสียอันตรายมลพิษทางอากาศจากโรงไฟฟ้าที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลโรงงานผลิตปูนซีเมนต์ เตาเผาขยะ และอุตสาหกรรมบางประเภท เช่น อุตสาหกรรมการผลิตหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์เป็นต้น(รูปที่2)รูปที่2: แหล่งกำ เนิดของปรอทจากกิจกรรมของมนุษย์และทางเข้าสู่แหล่งน้ำพิษจากสารปรอท เหตุการณ์ที่โด่งดังเป็นข่าวไปทั่วโลกจากพิษของปรอทคือโรค “มินามาตะ” (Minamata) ที่เกิดขึ้นที่ประเทศญี่ปุ่นในปีค.ศ.1956 เมื่อน้ำ เสียที่ปล่อยออกจากโรงงานอุตสาหกรรมไหลลงสู่อ่าวมินามิตะมีการปนเปื้อนสารปรอทที่ชื่อว่า เมทิลเมอร์คิวรี่(Methylmercury)ส่งผลให้คนที่บริโภคปลาที่มีการปนเปื้อนสารปรอทต้องเสียชีวิตมากว่า100คนและต้องทนทุกข์ทรมานจากพิษของสารปรอทอีกหลายพันคนโดยจากการเก็บตัวอย่างน้ำ ไปตรวจสอบพบว่ามีค่าความเข้มข้นของสารปรอทสูงกว่า 600 ppm อาการเบื้องต้นคือผู้ป่วยไม่สามารถควบคุมการทรงตัวได้ชาตามแขนขา แขนขาบิดเบี้ยวคล้ายคนพิการ และนอกจากนี้สารปรอทสามารถถ่ายทอดจากมารดาสู่บุตรได้ทำ ให้เด็กที่เกิดมามีอาการพิการทางสมองได้อีกด้วย เหตุการณ์ครั้งนี้ถือเป็นโศกนาฎกรรมครั้งยิ่งใหญ่ของประเทศญี่ปุ่นสารปรอทสามารถเข้าสู่ร่างกายได้3ทางคือ(1)ทางการปากโดยการรับประทานจากอาหารและน้ำดื่มที่มีการปะปนของสารปรอท(2)ทางการหายใจ โดยสูดเอาผงหรือในรูปไอระเหยของปรอทซึ่งเป็นอันตรายถึงชีวิตมากที่สุด และ (3) ทางผิวหนังโดยการดูดซึมไอระเหยหรือฝุ่นละอองของปรอททำ ให้ผิวหนังเกิดการระคายเคืองก่อให้เกิดอาการภูมิแพ้หรือโรคผิวหนังได้สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
158จากการศึกษาพบว่ากว่าร้อยละ90ของสารปรอทที่สะสมในร่างกายมนุษย์คือปรอทอินทรีย์หรือเมทิลเมอร์คิวรี(Methylmercury;CH3Hg) ซึ่งเป็นรูปที่เป็นพิษมากที่สุด ร่างกายมนุษย์สามารถดูดซึมเมทิลเมอร์คิวรีได้ถึงร้อยละ 95 – 98 โดยส่วนใหญ่มาจากการบริโภคอาหารแม้ว่าจะนำ อาหารนั้นไปผ่านความร้อนก็ไม่สามารถทำ ให้สารปรอทหายไปหรือลดปริมาณลงได้สารปรอทถูกขับออกจากร่างกายได้น้อยมากสามารถยึดติดกับเซลล์เม็ดเลือดแดงทำ ให้แพร่กระจายไปได้ทุกส่วนของร่างกาย โดยสามารถสะสมในสมองได้มากถึงร้อยละ 15 การเกิดพิษของสารปรอทมีทั้งแบบเฉียบพลันและเรื้อรังการเกิดพิษแบบเฉียบพลันมักเกิดจากการกลืนสารปรอทจากอุบัติเหตุซึ่งหากได้รับในปริมาณเฉลี่ย0.02กรัมก็อาจทำ ให้เสียชีวิตได้การเกิดพิษแบบเรื้อรังเกิดจากการสะสมของสารปรอทในร่างกายเป็นจำนวนมากซึ่งสารปรอทจะจับตัวกับเนื้อเยื่อในระบบประสาท สมองในส่วนของการควบคุมการมองเห็นและความรู้สึก ตับและไตที่มีหน้าที่ขับของเสียออกจากร่างกายทำ ให้สมองฝ่อ แขนขาอ่อนแรง เสียการควบคุมเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของร่างกาย เกิดเป็น ซึ่งเป็นโรคที่เกิดพิษของสารปรอทที่สะสมในร่างกายซึ่งไม่สามารถรักษาให้หายเป็นปกติและอาจถึงแก่ชีวิตได้คือ โรคมินามาตะสารปรอทระบบนิเวศทางน้ำ สารปรอทในน้ำและในโคลนเลนจะถูกแบ็คทีเรียเปลี่ยนไปเป็นเมธิลเมอร์คิวรี(methylmercury)ซึ่งสิ่งมีชีวิตทั้งหลายในน้ำ จะสั่งสมเอาไว้กับตัว และจะคงอยู่ไปตลอดเส้นทางที่สิ่งมีชีวิตนั้น ผ่านขั้นตอนการเป็นอาหารไปเรื่อย ๆ จากพืชสู่ปลาเล็กปลาน้อย ไปจนกระทั่งถึงปลาใหญ่ผลลัพธ์ประการหนึ่งก็คือปลาที่สตรีมีครรภ์หรือสตรีในวัยเจริญพันธุ์บริโภคเข้าไปอาจจะมีสารปรอทจำ พวกเมธิลเมอร์คิวรีปนเปื้อนอยู่ในระดับที่เป็นอันตรายต่อสมองที่กำ ลังเจริญเติบโตของทารกในครรภ์ เนื่องจากในระยะนั้น สมองกำ ลังอ่อนแอมากยิ่งกว่าในระยะใด ๆ มลรัฐต่างๆ ในสหรัฐอเมริกาถึง 40มลรัฐแล้วที่ได้ออกประกาศเตือนโดยแนะนำสตรีวัยเจริญพันธุ์ให้จำ กัดหรือหลีกเลี่ยงการบริโภคปลาน้ำ จืด เนื่องจากมีสารปรอทปนเปื้อน ปลาใหญ่ ๆ ที่กินสัตว์น้ำอื่นเป็นอาหาร อย่างเช่น ปลาดาบ (swordfish) และปลาบางชนิดในตระกูลเดียวกับปลาโอ ก็อาจจะมีสารปรอทปนเปื้อนมากพอที่จะทำ ให้เกิดความเสี่ยงได้โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในกรณีที่บริโภคเป็นประจำ จากการประเมินขององค์กรพิทักษ์สิ่งแวดล้อมระบุว่า สตรีในวัยเจริญพันธุ์ในสหรัฐอเมริกา 1.16 ล้านคน รับประทานปลาที่มีสารปรอทปนเปื้อนในปริมาณที่มากพอจะก่อให้เกิดความเสี่ยงว่าจะเป็นอันตรายต่อลูก ๆ ที่จะมีในอนาคตได้(http://taragraphies.org/2011/04/17/about-hg-1) (รูปที่3) สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
159รูปที่3: ห่วงโซ่อาหาร Pacynaและคณะ กล่าวว่าในปีค.ศ. 2000 ทั่วโลกมีปริมาณการปล่อยไอปรอทสู่บรรยากาศประมาณ 2200 ตันโดยมีแหล่งกำ เนิดมาจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยเฉพาะการเผาไหม้เชื้อเพลิงและกระบวนการทางอุตสาหกรรม จากงานวิจัยของChengและคณะศึกษาแหล่งกำ เนิดของสารปรอทในอากาศในเมืองTorontoประเทศแคนาดาด้วยเครื่องGaseousElementalMercury(GEM) พบว่าสารปรอทมีความเชื่อมโยงกับอนุภาคที่มีขนาดเล็กว่า2.5 ไมครอน(PHg<2.5) และการออกซิไดซ์ของปรอทในรูปสารอนินทรีย์ (GaseousOxidizedInorganic Mercury (GOIM)) และการทำปฏิกิริยาของไอปรอทกับมลพิษทางอากาศ(CO, NOx,O3,PM2.5,SO2) และยังพบอีกว่าอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสารเคมีผลิตโลหะและบำ บัดกากของเสียมีผลต่อการเพิ่มระดับความเข้มข้นของสารปรอทในบรรยากาศมากกว่าอุตสาหกรรมการเผาไหม้ถ่านหิน และที่น่าสนใจยิ่งไปกว่านั้นคือจากงานวิจัยของWong และคณะ พบว่าทวีปเอเชียเป็นทวีปที่เป็นแหล่งปล่อยสารปรอทออกสูบรรยากาศที่ใหญ่ที่สุดในโลกเนื่องจากการพัฒนาเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมที่รวดเร็วโดยเฉพาะสารปรอทจากอุตสาหกรรมการเผาไหม้ถ่านหิน การถลุงเหล็ก การทำเหมืองทองคำและของเสียในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกทางไฟฟ้าเมื่อทราบถึงอันตรายและแหล่งกำ เนิดสารปรอทแล้วเราทุกคนควรตระหนักพร้อมทั้งหาแนวทางในการช่วยลดการปล่อยสารปรอทออกสู่บรรยากาศ เพราะทุกคนมีโอกาสได้รับความเป็นพิษจากไอปรอทเท่าเทียมกันหากมีไอปรอทในชั้นบรรยากาศมีความเข้มข้นสูง (http://taragraphies.org/2011/04/17/about-hg-1)สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
160 แหล่งน้ำ จืดทั่วไปมีสารปรอทเจือปนอยู่ตามธรรมชาติประมาณ 10 - 50 นาโนกรัม ดังนั้นการปนเปื้อนของสารปรอทลงสู่แหล่งน้ำหรือระบบนิเวศมักเกิดจากน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับสารปรอท เป็นสำคัญ สิ่งมีชีวิตในน้ำ โดยเฉพาะปลาสามารถรับสารปรอทได้ผ่านทางช่องเหงือกโดยตรง หรือผ่านอาหารที่กินเข้าไปและจากตะกอนท้องน้ำ ซึ่งปลาที่มีขนาดใหญ่จะมีการสะสมของสารปรอทเพิ่มมากขึ้นตามลำ ดับ จากการศึกษาพบว่าปรอทที่ความเข้มข้น 0.008– 0.2 มิลลิกรัมต่อลิตร ทำ ให้สิ่งมีชีวิตในน้ำ ขนาดเล็กตายได้และที่ความเข้มข้นประมาณ 0.05 มิลลิกรัมต่อลิตรมีผลทำ ให้ขบวนการสังเคราะห์แสงของพืชหยุดลงนอกจากนี้การที่มีสารปรอทในน้ำ ในระดับที่สูงพอมีผลในการลดอัตราการฟักตัวอีกทั้งลดการเจริญเติบโตและพัฒนาการของตัวอ่อนของปลานกน้ำ และนกทะเล ซึ่งมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อประชากรและระบบนิเวศทางน้ำ ได้ เมื่อสารปรอทที่สะสมอยู่ในตะกอนท้องน้ำหรือปนเปื้อนสู่แหล่งน้ำ สามารถเกิดกระบวนการที่เรียกว่า “เมทิลเลชัน”(Methylation)(รูปที่4) โดยแบคทีเรียพวกใช้ซัลเฟอร์(Sulfurreducingbacteria) ในแหล่งน้ำ เปลี่ยนรูปจากปรอทอนินทรีย์ไปเป็นเมทิลเมอร์คิวรีซึ่งมีความเป็นพิษร้ายแรงสามารถสะสมและมีความคงทนในเนื้อเยื่อของสัตว์น้ำ รวมไปถึงสามารถถ่ายทอดสู่สิ่งมีชีวิตที่สูงขึ้นในห่วงโซ่อาหาร(Biomagnifications)ทำ ให้ปริมาณปรอทในสิ่งมีชีวิตมีค่าสูงกว่าในน้ำหรือในตะกอนเป็นพันๆ เท่า ซึ่งเมื่อมนุษย์รับประทานปลาหรือสัตว์น้ำ เข้าไปก็จะค่อยๆสะสมและทำ ให้เกิดความเป็นพิษดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นรูปที่4: กระบวนการ Methylation ในแหล่งน้ำ สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
161มลพิษของปรอทในสวีเดนและกลุ่มสแกนดิเนเวีย ในประมาณปีพ.ศ.2493มีการปล่อยสารปรอทจากโรงงานผลิตโซดาและคลอรีนจากโรงงานผลิตกระดาษในประเทศสวีเดนทิ้งลงน้ำทะเลทำ ให้ปลาและผลิตผลทางเกษตรและทางประมงหลายอย่างปนเปื้อนด้วยปรอทในปริมาณสูงมาก ไข่ไก่สวีเดนมีสารปรอทมากกว่าไข่ไก่ในประเทศอื่น ๆ ของยุโรปหลายเท่า เพราะส่วนประกอบอย่างหนึ่งของอาหารไก่ คือ ปลาป่นนอกจากนี้ยังพบว่านกจำนวนหลายชนิดที่หากินปลาในทะเลเป็นอาหารก็กำลังมีปริมาณลดน้อยและหายสบสูญไปจากฝั่งทะเลได้มีผู้รายงานว่าปลาทะเลมีสารปรอทเมทิลปะปนอยู่ ต่อมามีชาวประมง2-3คนล้มป่วยเนื่องจากพิษของปรอทแต่มีอาการไม่หนักนัก การตรวจเลือดและเส้นผมของผู้ป่วยพบว่า มีสารปรอทเพิ่มมากกว่าของคนปกตินอกจากนี้ยังได้พบว่า ในเลือดของเด็กคลอดใหม่มีสารปรอทเข้มข้นมากกว่าที่มีในเลือดของแม่ถึง 30% เป็นที่ทราบกันดีมานานแล้วว่าสารอินทรีย์ปรอทประเภท alkyl mercury จะทำ ให้เด็กที่คลอดมาปัญญาอ่อนและมีอาการพิการทางสมอง (cerebral palsy)การดูดซึม การกระจายตัว และการขับถ่าย การดูดซึมการกระจายตัว และการขับถ่าย ปรอทบางส่วนจะถูกขับออกทันทีหลังจากที่ได้รับเข้าไปโดยผ่านทางไตและทางลำ ไส้ใหญ่ปรอทจำนวนเล็กน้อยจะถูกขับออกทางน้ำดีเหงื่อ และน้ำลายหลังจากเข้าไปในร่างกายประมาณ6 วันปรอทส่วนมากจะถูกขับออกแต่มักจะพบจำนวนน้อยในปัสสาวะเป็นเวลาหลายเดือนค่าครึ่งชีวิตของปรอทในร่างกายนานประมาณ 70 วันกลไกการเกิดพิษทั้งปรอทอินทรีย์และปรอทอนินทรีย์มีกลไกการเกิดพิษทางชีวเคมีเช่นเดียวกันปฏิกิริยาเคมีระหว่างปรอทกับสารซัลไฟด์ในหลอดทดลอง ปฏิกิริยาเคมีเช่นนี้คล้ายกับที่เกิดกับโลหะหนักชนิดอื่น เช่น สารหนูและตะกั่ว ไอออนของปรอทสามารถรวมกับสาร R-SH(thiols) ซึ่งได้แก่โปรตีน โพลีเปปไทด์เอนไซม์กรดไลโปอิก(Iipoicacid) โคเอนไซม์เอ(CoenzymeA) ซิสเตอีน และในกลูตาไธโอน(glutathione)ได้เป็นอย่างดีปฏิกิริยาที่เกิดเป็นแบบไปทิศทางเดียวไม่มีการย้อนกลับ(irreversiblereaction)ปฏิกิริยาการเกิดพิษในสมการข้างบนนี้จะถูกยับยั้งได้ด้วยสารพวกdithiols ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีหมู่ -SH สองหมู่อยู่กับคาร์บอนอะตอมสองอะตอมที่ติดกันเช่น 2, 3-dithiopropanol (BAL) และ L-penicillamine ซึ่งมีหมู่ –SH หนึ่งหมู่ในโมเลกุล ด้วยหลักการทางชีวเคมีสารthiolsทั้งสองชนิดสามารถรวมตัวทางเคมีกับปรอทที่อิสระและจับกับโปรตีนได้ดีสารthiols จะเข้าไปแย่งที่หรือแทนที่ปรอทในโปรตีนเปลี่ยนให้เป็นสารอนุพันธ์ที่ไม่มีพิษและละลายในน้ำ และถูกขับออกจากร่างกายได้สาร thiols ดังกล่าวนี้จึงถูกนำมาใช้เป็นยาแก้หรือทำลายพิษของปรอทและโลหะหนักอื่นๆ ในผู้ป่วยได้ดีเข้าทำนองที่ว่า “หนามยอกต้องเอาหนามบ่ง” อนึ่งการรักษาอย่างรีบด่วนโดยการปฐมพยาบาล เมื่อผู้ป่วยได้รับพิษจากสารปรอทหรือโลหะหนักแพทย์และพยาบาลจะหาทางให้ปรอทซึมซาบเข้าทางเดินอาหารได้น้อยที่สุดและพยายามชะล้างออกจากกระเพาะให้มากที่สุด โดยให้ผู้ป่วยดื่มนมหรือกินไข่ขาวดิบ โปรตีนในน้ำนม และไข่ขาวมีหมู่ซัลไฮดริล จึงสามารถรวมกับปรอทหรือโลหะหนักได้ทันทีหลังจากนั้นก็ทำ ให้ผู้ป่วยอาเจียนออกมาหรือหาทางเปลี่ยนปรอทจากรูปHg2+ ให้เป็นHg+ ซึ่งเป็นพิษและละลายได้น้อยลง โดยการให้กินสารต่อต้านพิษsodiumformaldehydesulfoxylate ซึ่งจะรีดิวซ์Hg2+ให้เป็นHg+ ซึ่งมีพิษน้อยกว่า วิธีนี้ก็ลดความเป็นพิษของปรอทได้เป็นอย่างดีเช่นกัน ความเป็นพิษของสารปรอทจึงขึ้นอยู่กับการเกิดไอออนHg2+ ซึ่งว่องไวในปฏิกิริยาเคมีสามารถละลายได้ถูกพาเข้าเซลล์ได้ง่าย และถูกเปลี่ยนแปลงให้เป็น methylmercuryion ซึ่งมีพิษค่อนข้างร้ายแรงกว่าปรอทธรรมดาสารปรอทอินทรีย์เหล่านี้มีฤทธิ์ทำ ลายเซลล์ได้มากกว่าและอยู่ในเซลล์ได้นานกว่าสารปรอทอนินทรีย์ ไอออนปรอทจะรวมตัวกับหมู่ –SH และยับยั้งเอนไซม์ทั่วไปแบบไม่จำ เพาะเจาะจง(non-specfic inhibition) เอนไซม์นั้นจะหยุดทำ งานเมแทบอลิซึมหลายขบวนการพลอยหยุดนิ่งไปด้วย จุดแรกที่ปรอทจะทำลายคือ เยื่อหุ้มเซลล์ เพราะว่ามีหมู่ –SH จำนวนมากซึ่งจำ เป็นต่อ permeability และ active transport ของเซลล์เมื่อหมู่ –SH รวมกับHg2+ เป็น –SHg แล้วมันจะไม่ทำหน้าที่ทางชีวเคมีต่อไป เหตุผลนี้ใช้อธิบายกลไกการเป็นยาระบายของ Hg2 CL2ได้คือปรอทจะรวมกับโปรตีนของเซลล์บุผิวในลำ ไส้ใหญ่ ทำ ให้ไม่มีการดูดซึมของน้ำ และเกลือเข้าผนังเซลล์สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
162ของลำ ไส้ใหญ่จึงทำ ให้ขับถ่ายได้ง่ายขึ้นเพราะมีน้ำ และเกลือมากในอุจจาระนั่นเอง โดย Hg2 CL2มีความเป็นพิษน้อยกว่าGgCL2เมื่อปรอทเข้าไปในเซลล์ได้ก็จะเข้าไปรวมตัวกับสารสำคัญทางชีวภาพที่มีหมู่ –SH ซึ่งในโซโตพลาสซึม ไมโตคอนเดรีย ไลโซโซม และนิวเคลียส ก็จะยิ่งเกิดความเสียหายทางชีวเคมีของเซลล์เพิ่มมากขึ้นตามลำ ดับ ในกรณีที่มีพิษเรื้อรังของปรอทจะพบว่า เซลล์ของ ตับ ไต ลำ ไส้กล้ามเนื้อ หัวใจและสมองถูกทำลายและอักเสบอาการอย่างหนึ่งที่เกิดจากไตอักเสบก็คือมีปริมาณปัสสาวะน้อยลงหรือถ่ายปัสสาวะไม่ออกเลย ปรอทจะถูกสะสมมากที่สุดที่เซลล์ของไต คงเป็นเพราะว่าที่เบสเมนท์เมมเบรน(basement membrane) ของเซลล์ไตมีหมู่ –SH มาก เขาพบว่าปรอทจะถูกนำ ไปเก็บไว้ในรูปของสารประกอบเชิงซ้อนของเมทัลโลเมไธไอนีน (metallomethionine) แม้ว่าไตจะเป็นอวัยวะเป้าหมาย(targetorgan)ของปรอทแต่ก็ถูกกระทบกระเทือนน้อยกว่าการสะสมปรอทในสมองแม้จะไม่มีข้อมูลยืนยันผลของปรอทที่มีต่อพันธุกรรมของคนและสัตว์ แต่มีรายงาจากสถาบันสุขภาพและสาธารณะสุขของสวีเดนว่า โครโมโซมของเซลล์ลิมโฟชัยท์(Iymphocyte)ของผู้ป่วยที่กินปลาที่มีสารปรอทเมทิลปนเปื้อนนั้นมีความผิดปกติโดยที่โครโมโซมจำนวนหนึ่งถูกทำลาย แตกออกเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ จึงมีแนวโน้มว่า พิษของปรอทน่าจะมีผลต่อระบบสืบพันธุ์และกรรมพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดด้วยระดับขีดความปลอดภัยของปรอทในอาหาร เนื่องจากภาวะปนเปื้อนในปรอทในอาหารประเภทต่างๆ โดยเฉพาะในปลาและสัตว์น้ำ ปลากระป๋อง ไข่เป็ด ไข่ไก่ อาหารจากทะเลสาบบางอ่าง มีเพิ่มบ่อยมากขึ้น ทางกระทรวงสาธารณะสุขของสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่นจึงได้กำหนดชีดความปลอดภัยไว้ว่า ปลาจะต้องมีปรอทไม่เกิน 0.4 ส่วน ต่อล้านส่วน และทางการสาธารณะสุขของไทยกำหนดไว้ว่าอาหารจะมีปรอทได้ไม่เกิดน 0.01 ส่วนต่อล้านส่วน จากสถิติผู้ป่วยที่เมืองมินามาตะพบว่า ปริมาณน้อยที่สุดของสารปรอทที่จะแสดงความเป็นพิษในคนคือประมาณ 5 ไมโครกรัมต่อน้ำหนักตัว 1 กิโลกรัมถ้าคนได้รับปรอท 30 มิลลิกรัม จะมีอาการผิดปกติทางระบบประสาท ถ้าได้รับ 100 มิลลิกรัม จะเกิดอาการผิดปกติรวมหลายอย่างคล้าย ๆ อาการของโรคมินามาตะ และถ้าหากมีการสะสมสารปรอทในร่างกายสูงถึง 200 มิลลิกรัม ส่วนมากมักจะเสียชีวิตนับได้ว่าปรอทมีพิษร้ายแรงมากเพียงหยดขนาดเมล็ดมะขามหนึ่งเม็ดก็อาจทำ ให้คนตายได้ง่าย(http://www.abovethepub.com/mechanism-toxicity/pollution.php)มาตรฐานที่สำคัญในประเทศไทยที่เกี่ยวกับสารปรอทประชาชนที่อยู่อาศัยในบริเวณที่มีความเสี่ยงต่อการปนเปื้อนของสารปรอทในสิ่งแวดล้อมควรหลีกเลี่ยงการบริโภคสัตว์น้ำในแหล่งน้ำที่มีการปนเปื้อน รวมทั้งจะต้องมีการบำบัดน้ำ เสียที่มีสารปรอทและไม่ทิ้งน้ำ เสียหรือของเสียอันตรายลงสู่แหล่งน้ำ โดยตรง ทั้งนี้ได้มีการค่ามาตรฐานที่สำคัญในประเทศไทยที่เกี่ยวกับสารปรอทดังแสดงในตารางที่1สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
163ตารางที่ 1: ค่ามาตรฐานของสารปรอทที่สำคัญในประเทศไทยประเภท ค่ามาตรฐาน/ค่าที่ยอมให้มีได้สูงสุด ที่มาน้ำน้ำผิวดิน ปรอททั้งหมดไม่เกิน0.002 มิลลิกรัมต่อลิตร ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติฉบับที่8 พ.ศ.2537น้ำทะเล ปรอททั้งหมดไม่เกิน0.1 ไมโครกรัมต่อลิตร ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติฉบับที่27 พ.ศ.2549น้ำ ใต้ดิน ต้องไม่เกิน0.001 มิลลิกรัมต่อลิตร ประกาศคณะกรรมการสิ่งแวดล้อมแห่งชาติฉบับที่20 พ.ศ.2543น้ำบาดาลที่ใช้บริโภค ต้องไม่มีเลย/สูงสุด0.001 มิลลิกรัมต่อลิตร ประกาศกระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม พ.ศ.2551น้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรมไม่เกิน0.005 มิลลิกรัมต่อลิตร,ยกเว้นโรงงานถลุงสังกะสีไม่เกิน0.02 มิลลิกรัมต่อลิตรประกาศกระทรวงวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม ฉบับที่3 พ.ศ.2539น้ำดื่มในภาชนะบรรจุที่ปิดสนิทสูงสุด0.002 มิลลิกรัมต่อลิตร ประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่61 พ.ศ.2524ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมน้ำบริโภค(น้ำประปา)ไม่เกิน0.001 มิลลิกรัมต่อลิตร ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ฉบับที่332พ.ศ.2521อาหารอาหารทั่วไป ไม่เกิน0.02 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม ประกาศกระทรวงสาธารณสุข ฉบับที่98 พ.ศ.อาหารทะเล ไม่เกิน0.5 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัม 2529อากาศและสภาพแวดล้อมในการทำงานความปลอดภัยในการทำ งานไม่เกิน0.05 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ประกาศกระทรวงมหาดไทย ฉบับที่103 พ.ศ.2520อากาศที่ระบายจากโรงงานไม่เกิน3 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ประกาศกระทรวงอุตสาหกรรม ออกตาม พรบ.โรงงานฉบับที่2 พ.ศ.2536สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่
164เอกสารอ้างอิงข่าวตัดสิ่งแวดล้อม กรมควบคุมมลพิษ. แฉรอบโรงงานเปื้อนปรอท 12 เท่า. หนังสือพิมพ์โพสต์ทูเดย์ฉบับวันที่ 10มกราคม2556 ฉบับที่3626 หน้าที่A6.ข่าวตัดสิ่งแวดล้อม กรมควบคุมมลพิษ. พบสารปรอทเกินในปลา-คน เขตชุมชนอุตสาหกรรมท่าตูม. หนังสือพิมพ์เดลินิวส์ฉบับวันที่ 13 มกราคม 2556 ฉบับที่ 23109หน้าที่19.พิมพ์เพ็ญ พรเฉลิมพงศ์ และนิธิยา รัตนาปนนท์. ปรอท/Mercury. (รูปภาพ). Access on 12 มีนาคม 2556.http://www.foodnetworksolution.com/uploaded/heavy%20metal.JPGอันตรายจากปรอท. หนังสือความรู้สิ่งเป็นพิษ ตอนที่14 พ.ศ.2543กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์กระทรวงสาธารณสุขหน้าที่9-13.กรมควบคุมมลพิษ.2541.ปรอท (Mercury). เอกสารเผยแพร่ทางวิชาการเฉพาะเรื่อง. 26 หน้า.U.S.GeologicalSurvey.2000.MercuryintheEnvironment.(รูปภาพ).Accesson12 มีนาคม2556.http://www.usgs.gov/themes/factsheet/146-00/fig5.gifกรมควบคุมมลพิษ. คพ.แถลงผลตรวจสอบการปนเปื้อนสารปรอท บริเวณสวนอุตสาหกรรม ๓๐๔ จ.ปราจีนบุรี.ข่าวสารสิ่งแวดล้อม กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ฉบับที่7/2556 วันที่8 กุมภาพันธ์2556.สารปรอทในระบบนิเวศทางนํ้าและผลกระทบ ดร. เชาวน์ นกอยู่ ประวัติผู้เขียนชื่อ – นามสกุล ดร.เชาวน์ นกอยู่การศึกษา ปริญญาเอก (Environmental Engineering)ประเภททุนที่ได้รับ ทุนกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีปีที่ได้รับทุน 2540สถานที่ทำ งาน สำ นักจัดการคุณภาพนํ้า กรมควบคุมมลพิษ กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมสถานที่ติดต่อที่อยู่ 92 ถนนพหลโยธิน 7แขวงสามเสนใน เขตพญาไทกรุงเทพมหานคร 10400เบอร์ติดต่อ 0 2298 2198 และ 081 866 0784 และ 087 347 1221e-mail [email protected]ประวัติการทำ งาน ผู้อำ นวยการส่วนแหล่งนํ้าจืด สำ นักจัดการคุณภาพนํ้า กรมควบคุมมลพิษ
165บทคัดย่อการบูรณาการองค์ความรู้ในศาสตร์ต่างๆตามนโยบายThailand4.0 จะทำ ให้เกิดนวัตกรรมใหม่อันยังเป็นประโยชน์ให้แก่คนในชาติตัวอย่างหนึ่งคือกรณีศึกษากลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ – ลูกกุญแจ และกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมการศึกษาทางวิทยาโครงสร้างเอนไซม์ด้วยเอกซเรย์คริสตัลโลกราฟีกระทั่งได้ภาพสามมิติที่บริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ช่วยยืนยันแนวคิดของกลไกนี้และนำมาสู่การออกแบบโครงสร้างทางเคมีของยา ที่มีบทบาทสำคัญในการบรรเทา หรือรักษาโรคเรื้อรังและโรคร้ายแรงหลายชนิดเช่น ยาลดความดันโลหิต – แคปโตพริล และยาอินดินาเวียร์ที่มีสมบัติยับยั้งการทำ งานของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส การพิจารณาว่าเอนไซม์มีความยืดหยุ่นสามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ให้อยู่ในสภาพที่สามารถเร่งปฏิกิริยาได้เมื่อจับกับสารตั้งต้น ในลักษณะของการโอบล้อม สามารถนำ ไปอธิบายปรากฏการณ์ที่สารตั้งต้นซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าเอนไซม์ ถูกเร่งปฏิกิริยาได้ดีกว่าในบางกรณีที่สารตั้งต้นมีขนาดเล็กกว่า และความสามารถของเอนไซม์ในการเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนสารตั้งต้นอื่นที่ไม่ใช่สารตั้งต้นโดยธรรมชาติให้กลายเป็นสารผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิด คำสำคัญ:กลไกแม่กุญแจ-ลูกกุญแจ,กลไกการชักนำให้เหมาะสม, ยาลดความดันโลหิต, ยาอินดินาเวียร์กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)Abstract Knowledge integration of various disciplines inaccordance with Thailand 4.0 policy will lead to newinnovation and prove beneficial to Thai people. Oneexample was the case studies of substrate bonding byenzyme based on lock and key as well as induced - fitmechanisms. Structural enzymology based on X-raycrystallography which revealed three dimensionalstructure of enzyme confirmed the concept of thismechanism. This eventually led to drug design thatfocused on its chemical structure with important rolein alleviating or treating several chronic and criticaldiseases. These medicinaldrugs includebloodpressurelowering pill – captopril and indinavir with inhibitoryproperty of HIV-protease enzyme. The proposed ideaof induced-fit focused on enzymatic flexibility capableofconformationalchangeintothecatalyticform duringsubstratebindingbycreatingthegroovetosurroundthesubstrate.This mechanism couldexplainphenomenainwhich the relatively large size of substrate to enzymecould be catalyzed more efficiently than the case ofsmaller size substrate as well as the ability of enzymeto convert alternative substrates that were not naturalsubstrates to a number of products. Keywords: Lockandkey mechanism, induced-fitmechanism, blood pressure lowering pill, indinavirmedicineกรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
166 หลักฐานหนึ่งที่ช่วยยืนยันว่า สารตั้งต้นมีการจับตัวกันกับส่วนใดส่วนหนึ่งของเอนไซม์มาจากการทดลอง ที่กำหนดค่าความเข้มข้นของเอนไซม์ในสารละลายบัฟเฟอร์ให้คงที่แล้วทำการวัดค่าแนวโน้มอัตราการเกิดปฏิกิริยา ที่ได้จากการเพิ่มระดับความเข้มข้นของสารตั้งต้น แล้วพบว่าค่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะลู่เข้าสู่ค่าคงที่ เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นขึ้นสูงถึงระดับหนึ่ง เนื่องจากไม่มีบริเวณแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์หลงเหลือในสารละลายดังกล่าว หรืออีกนัยหนึ่ง คือเกิดสภาวะอิ่มตัวของเอนไซม์ จึงเป็นหลักฐานทางอ้อมที่ช่วยยืนยันว่า สารตั้งต้น และเอนไซม์ มีการจับตัวกัน (Berg et al.,2012,p.226) สมบัติการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์ในการเปลี่ยนสารตั้งต้นที่มีลักษณะโครงสร้างคล้ายคลึงกันหรือแตกต่างกันให้เกิดเป็นสารผลิตภัณฑ์ก่อให้เกิดคำถามรวมถึงแนวคิดในการอธิบายกลไกการจับสารตั้งต้นของเอนไซม์ เช่น กลไกแม่กุญแจ - ลูกกุญแจ กลไกการชักนำ ให้เหมาะสม เป็นต้นกลไกแม่กุญแจ-ลูกกุญแจ (Lock and Key Mechanism) ในปีพ.ศ.2437ศาสตราจารย์ดร.อีมิล ฟิชเชอร์เสนอแนวคิดว่า เอนไซม์น่าจะมีโครงสร้างแข็ง (rigid structure)และจับกับสารตั้งต้น ในลักษณะเดียวกันกับแม่กุญแจ และลูกกุญแจ โดยเปรียบเทียบสารตั้งต้นเป็นลูกกุญแจและเอนไซม์เป็นแม่กุญแจภายใต้กลไกนี้โครงสร้างทางเคมีของสารตั้งต้นจะต้องสอดคล้องกับโครงสร้างรองรับสามมิติที่บริเวณแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์จึงจะทำ ให้เอนไซม์สามารถจับกับสารตั้งต้นและเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนสารตั้งต้น ให้กลายเป็นสารผลิตภัณฑ์ได้(Faber,2011,p.13-14) ในปัจจุบันการศึกษาทางวิทยาโครงสร้างเอนไซม์(structural enzymology) ด้วยเอกซเรย์คริสตัลโลกราฟี(X-raycrystallography)กระทั่งได้ภาพสามมิติที่บริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ช่วยยืนยันแนวคิดของกลไกนี้(Berg et al.,2012,p.227) และนำมาสู่การออกแบบโครงสร้างทางเคมีของยาที่มีบทบาทสำคัญในการบรรเทาหรือรักษาโรคเรื้อรังและโรคร้ายแรงหลายชนิด เช่น ยาลดความดันโลหิต - แคปโตพริล (captopril) - ที่ช่วยควบคุมอาการของโรคความดันโลหิตสูง (hypertension) มีสมบัติยับยั้งการทำ งานของเอนไซม์ที่เปลี่ยนโครงสร้างของสารตั้งต้นแองจิโอเทนซิน I (angiotensin I) ไปเป็นสารผลิตภัณฑ์แองจิโอเทนซินII (angiotensinII) (angiotensin-convertingenzyme,ACE;peptidyldipeptidaseA; EC3.4.15.1) การยับยั้งสารแองจิโอเทนซิน II ที่มีสมบัติบีบรัดหลอดเลือด และเพิ่มความหนาของผนังหลอดเลือดและหัวใจ ทำ ให้ความดันโลหิตลดต่ำลงหัวใจไม่ต้องทำ งานหนักรวมถึงทำ ให้ผนังหลอดเลือดและหัวใจมีความยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น(ASHSP,2012;Sweitzer,2013)และยาอินดินาเวียร์(indinavir) รวมไปถึงยาชนิดอื่นๆ ในกลุ่มเดียวกัน อีกกว่า 10 ชนิด ที่มีสมบัติยับยั้งการทำ งานของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส (HIV protease, EC 3.4.23.16) (DeClercq, 2009) การพัฒนายาอินดินาเวียร์ ได้มาจากผลการศึกษาโครงสร้าง ที่บริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส จากไวรัสเอชไอวีด้วยเทคนิค เอกซเรย์คริสตัลโลกราฟีการศึกษานี้นำ ไปสู่การออกแบบโครงสร้างสารประกอบที่ตอบรับกับโครงสร้างของ แอคทีฟไซต์และจะต้องมีสมบัติในการแย่งจับกับสารตั้งต้นที่บริเวณ แอคทีฟไซต์ ของเอนไซม์ชนิดนี้ได้เพียงชนิดเดียวเท่านั้น โดยไม่มีผลยับยั้งการทำ งานของเอนไซม์โปรตีเอสชนิดอื่นในร่างกายมนุษย์เพื่อป้องกันผลข้างเคียงของยา จากการศึกษาขั้นตอนการแพร่พันธุ์ของไวรัสเอชไอวี พบว่าไวรัสใช้เอนไซม์ชนิดนี้ซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มของแอสปาทิล โปรตีเอส (aspartyl protease) ในการตัดสายโปรตีนขนาดใหญ่ ให้กลายเป็นสายโปรตีนที่มีขนาดเล็กลงที่เป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้างไวรัสตัวใหม่ ยาอินดินาเวียร์จะขัดขวางไม่ให้โปรตีนของไวรัสเข้าไปจับกับ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอสและช่วยยับยั้งการแพร่พันธุ์ของไวรัสเอชไอวีได้ รูปที่1 อธิบายลักษณะ แอคทีฟไซต์และการทำ งานของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส ในไวรัสเอชไอวีที่ปรากฏคู่หมู่ฟังก์ชันแอสปาเตตและกรดแอสปาติกโดยหมู่ฟังก์ชันแอสปาเตตทางด้านซ้ายมือจะสร้างพันธะไฮโดรเจนขึ้นกับโมเลกุลของน้ำ และกระตุ้นให้โมเลกุลของน้ำนี้อยู่ในสภาพที่พร้อมจะสละโปรตอน(deprotonation) ไปยังหมู่ฟังก์ชันคาร์บอ-นิล(C=0)ที่ประกอบเป็นพันธะเปปไตด์ของสายโปรตีนเป้าหมาย ส่วนกรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
167หมู่ฟังก์ชันกรดแอสปาติกทางด้านขวามือจะเหนี่ยวนำ ให้หมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิลเกิดสภาวะมีขั้วและพร้อมรับโปรตอนจากโมเลกุลของน้ำ ส่งผลให้เกิดการสลายตัวของพันธะเปปไตด์(Berg et al., 2012, p.263 - 264) ทั้งนี้จะสังเกตลักษณะโครงสร้างที่สอดคล้องกันของสารตั้งต้นและเอนไซม์ที่เปรียบเสมือนกุญแจ และแม่กุญแจ สำหรับโครงสร้างเบื้องต้นของยาอินดินาเวียร์แสดงไว้ในรูปที่ 2 ซึ่งการออกแบบยาใดๆ จะต้องคำนึงถึงระดับการออกฤทธิ์และระดับความสามารถการละลายของยาในซีรั่ม(serum) ด้วย (ก)(ข)รูปที่ 1: ลักษณะการทำ งานของคู่หมู่ฟังก์ชันแอสปาเตต และกรดแอสปาติก ที่บริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส ในไวรัสเอชไอวี; (ก) ก่อนการจับตัวกันระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้น และ (ข) ภายหลังการจับตัวกันของเอนไซม์และสารตั้งต้น รวมถึงการส่งผ่านโปรตอนที่สลายพันธะเปปไตด์ส่วนR1และ R2 คือหมู่ฟังก์ชันข้างเคียงของหมู่ฟังก์ชันคาร์บอนิล (ปรับปรุงจากBerg et al., 2012, p. 264)รูปที่ 2: โครงสร้างเบื้องต้นของยาอินดินาเวียร์จากการออกแบบตามลักษณะโครงสร้าง แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส; R คือ หมู่ฟังก์ชัน ที่ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม(ปรับปรุงจากBerg et al., 2012, p. 264)กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
168 การทดสอบหมู่ฟังก์ชันR เพิ่มเติมเพื่อค้นหาหมู่ฟังก์ชันที่เหมาะสมสำหรับโครงสร้างเบื้องต้นของยาอินดินาเวียร์ได้ผลเปรียบเทียบ ระดับการออกฤทธิ์และระดับความสามารถการละลายของยาในซีรั่มดังแสดงในตารางที่1 โดยระดับการออกฤทธิ์ที่ 100 บ่งชี้ว่าหมู่ฟังก์ชันนั้น ส่งผลยับยั้งการทำ งานของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส ได้ดีที่สุด ส่วนระดับความสามารถการละลายของยาในซีรั่มที่100 หมายถึง หมู่ฟังก์ชันนั้นๆ ส่งผลให้ยาละลายอยู่ในซีรั่มหรือระบบหมุนเวียนโลหิตของผู้ป่วยได้ดีที่สุด ซึ่งเมื่อพิจารณาทั้งสององค์ประกอบแล้ว พบว่าหมู่ฟังก์ชันR4 มีความเหมาะสมที่สุด เนื่องจากสามารถละลายอยู่ในระบบหมุนเวียนโลหิตได้ดีแม้ว่าระดับการออกฤทธิ์จะไม่สูงที่สุด(คิดเป็นเพียงร้อยละ1.67ของหมู่ฟังก์ชันR2)แต่ยังคงอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ การใช้ยาอินดินาเวียร์ร่วม-กับยาในกลุ่มที่มีฤทธิ์ยับยั้งการทำ งานของเอนไซม์รีเวอร์ส ทรานส์คริปเตส(reverse transcriptase, RNA-directedDNApolymerase,EC2.7.7.49) ส่งผลให้อัตราการเสียชีวิตของผู้ป่วยต่อจำนวนประชากรหนึ่งแสนคนเนื่องจากการติดเชื้อเอชไอวีในประเทศสหรัฐอเมริกา ลดลงถึงร้อยละ 73.6 ในช่วงระยะเวลา 5 ปีระหว่างปี พ.ศ. 2539 - 2543 ดังแสดงในตารางที่ 2 ที่ได้เปรียบเทียบอัตราการเสียชีวิตของประชากร เนื่องจากสาเหตุต่างๆ พร้อมร้อยละการลดลงของอัตราดังกล่าว(ปรับปรุงจากBerg et al., 2012, p. 1043 - 1044) ตารางที่ 1: การทดสอบหมู่ฟังก์ชันR เพิ่มเติมเพื่อเปรียบเทียบร้อยละระดับการออกฤทธิ์และร้อยละระดับความสามารถการละลาย ของยาในซีรั่ม สำหรับโครงสร้างเบื้องต้นของยาอินดินาเวียร์ในรูปที่2 (ปรับปรุงจากBerg et al., 2012, p. 1043)รหัส หมู่ฟังก์ชัน ลักษณะโครงสร้าง ระดับการออกฤทธิ์ (ร้อยละ)ระดับการละลายในซีรั่ม (ร้อยละ)R1 2.50 0.91R2 100 0.91R3 3.33 6.36R4 1.67 100กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
169ตารางที่ 2: การเปรียบเทียบสาเหตุการเสียชีวิตแบบต่าง ๆ ต่อจำนวนประชากรหนึ่งแสนคน ในประเทศสหรัฐอเมริกา ในช่วงระยะเวลา 5 ปีในปีพ.ศ. 2539 และ พ.ศ. 2543 (ปรับปรุงจากBerg et al., 2012, p. 1044)สาเหตุการเสียชีวิต ปีพ.ศ. 2539 ปีพ.ศ. 2543 ลดลงร้อยละอุบัติเหตุ 33.0 33.0 ไม่ลดลงโรคมะเร็ง 25.8 24.7 2.84โรคหัวใจ 20.6 19.7 2.44อัตวินิบาตกรรม 15.3 13.8 3.66ฆาตกรรม 12.1 8.97 8.13โรคตับเรื้อรัง 5.03 4.40 1.63โรคหลอดเลือดหัวใจ 4.09 3.78 0.81โรคเบาหวาน 2.83 2.99 ไม่ลดลงโรคติดเชื้อเอชไอวี 38.7 10.2 73.6 แม้ว่าการพิจารณาการทำ งานของเอนไซม์ ตามกลไกแม่กุญแจ-ลูกกุญแจนี้จะสามารถอธิบายความจำ เพาะเจาะจงของเอนไซม์ต่อสารตั้งต้นได้แต่มีข้อจำกัดที่ไม่สามารถอธิบายเพิ่มเติมได้ว่า (1)ทำ ไมสารตั้งต้นที่มีขนาดใหญ่กว่าเอนไซม์จึงยังถูกเร่งปฏิกิริยาได้ส่วนสารตั้งต้นที่มีขนาดเล็กกว่า กลับไม่ถูกเร่งปฏิกิริยาทั้งที่น่าจะเข้าถึงตัวเอนไซม์ได้ง่าย และน่าจะทำ ให้อัตราการเร่งปฏิกิริยาอยู่ในระดับที่สูงกว่า และ (2)ทำ ไมเอนไซม์จึงสามารถเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนสารตั้งต้นอื่น ที่ไม่ใช่สารตั้งต้นโดยธรรมชาติให้กลายเป็นสารผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิด(Faber, 2011, p. 13 - 14)ข้อจำกัดเหล่านี้นำ ไปสู่การพัฒนากลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่จะได้อธิบายเพิ่มเติมในตอนต่อไปกลไกการชักนำ ให้เหมาะสม (Induced-Fit Mechanism) กลไกนี้ได้รับการเสนอโดยศาสตราจารย์ดร.เดเนียลอีโคชแลนด์จูเนียร์(Daniel E. Koshland, Junior) ในปีพ.ศ.2501แนวคิดนี้พิจารณาว่าเอนไซม์มีความยืดหยุ่นสามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง (conforma-tional change) ให้อยู่ในสภาพที่สามารถเร่งปฏิกิริยาได้เมื่อจับกับสารตั้งต้น ในลักษณะของการโอบล้อม คล้ายกับการสวมถุงมือ โดยเปรียบเทียบสารตั้งต้นเป็นมือ และเอนไซม์เป็นถุงมือ ตัวอย่างได้แก่ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนสารตั้งต้นหลายชนิดให้กลายเป็นสารผลิตภัณฑ์ด้วยเอนไซม์ไลเปส(lipase)ทั้งที่สารตั้งต้นเหล่า-นั้นมีโครงสร้างทางเคมีที่ค่อนข้างแตกต่างไปจากสารตั้งต้นโดยธรรมชาติของเอนไซม์ชนิดนี้คือไตรกลีเซอไรด์(triglyceride)(Faber,2011,p.14) สำหรับในกรณีของสารตั้งต้นขนาดเล็กแม้จะสามารถเข้าถึงบางส่วนของแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ได้ง่าย แต่กลับไม่ถูกเอนไซม์เร่งปฏิกิริยา เป็นเพราะขาดโครงสร้างส่วนสำคัญ ที่ชักนำ ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเอนไซม์ให้อยู่ในสถานะที่พร้อมเร่งปฏิกิริยาดังแสดงในรูปที่3 สารตั้งต้นขนาดเล็กจับกับส่วนหนึ่งของแอคทีฟไซต์แต่ไม่ได้ทำ ให้เอนไซม์เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง(รูปที่3(ข)) ในขณะที่สารตั้งต้นขนาดปกติมีส่วนที่จับกับเอนไซม์แล้วทำ ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง และทำ ให้เอนไซม์อยู่ในสภาพพร้อมเร่งปฏิกิริยา (รูปที่ 3 (ค)) ทั้งนี้ส่วน แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์อาจประกอบไปด้วยกลุ่มของกรดอะมิโนที่อยู่ต่างลำดับตำแหน่งกันไปมากในสายห่วงโซ่โพลีเปปไตด์ที่ม้วนพับตัวเป็นก้อนเอนไซม์ตัวอย่างเช่นส่วนแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ไลโซไซม์(lysozyme) ที่ทำหน้าที่ย่อยสลายผนังเซลล์กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
170ของแบคทีเรียบางชนิด ประกอบไปด้วยกรดอะมิโนตำ แหน่งที่35, 52, 62, 63, 101, และ 108 ในสายโพลีเปปไตด์ที่มีกรดอะมิโนเรียงต่อกันจำนวน129 ตัว(Berg et al.,2012,p.227)การจับตัวของเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส กับยาอินดินาเวียร์นอกจากจะอธิบายโดยใช้กลไกแม่กุญแจ- ลูกกุญแจ ได้แล้วยังอาจใช้กลไกการชักนำ ให้เหมาะสมมาอธิบายปรากฏการณ์เพิ่มเติม ที่เมื่อเอนไซม์จับตัวกับยาแล้ว โครงสร้างส่วนบนที่คล้ายปีกคู่ด้านซ้าย และด้านขวาของเอนไซม์จะเคลื่อนตัวลงมาปิดล้อมโมเลกุลของยาอินดินาเวียร์ ที่หมู่ฟังก์ชันไฮดรอกซิลจะเกิดพันธะไฮโดรเจนกับหมู่ฟังก์ชันแอสปาติก- แอสปาเตต กับส่วน แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ในขณะที่หมู่คาร์บอนิลทั้งคู่ของยาอินดินาเวียร์จะสร้างพันธะอนุกรมไฮโดรเจนขึ้นระหว่างโมเลกุลของน้ำ สองโมเลกุล และโครงสร้างส่วนบนของเอนไซม์ดังกล่าว (Berg et al., 2012, p.265) ซึ่งการจับตัวในลักษณะนี้มีความจำ เพาะเจาะจงมาก ทำ ให้ยาอินดินาเวียร์ไม่เกิดผลข้างเคียง จากการที่ไม่สามารถจับตัวกับเอนไซม์อื่นๆ ในกลุ่มแอสปาติล โปรตีเอส ที่พบในเซลล์มนุษย์เช่นเอนไซม์เรนิน(renin)นักชีวเคมีพบว่าเอนไซม์ชนิดนี้ช่วยเร่งปฏิกิริยาย่อยสลายพันธะเปปไตด์และเปลี่ยนสารแองจิโอเทนซิโนเจน(angiotensinogen) ให้เป็นสารแองจิโอเทนซินIถือเป็นเอนไซม์ตัวแรกที่มีความสำ คัญต่อระบบควบคุมความดันโลหิต (Hobart et al., 1984) ศาสตราจารย์ดร.เดเนียล อีโคชแลนด์กล่าวว่าแนวคิดกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมนี้เป็นแนวคิดที่ช่วยเติมเต็ม สิ่งที่กลไกแม่กุญแจ-ลูกกุญแจ ไม่สามารถอธิบายได้เช่นทำ ไมโมเลกุลของสารอัลฟ่า-เมทิลกลูโคไซด์(α -methylglucoside) จึงสามารถยึดจับกับเอนไซม์4- α-กลูคาโนทรานส์เฟอเรส(4- α-glucanotransferase,EC2.4.1.25 ชื่อเดิมอะไมโลมอลเทส – amylo-maltase) ได้เป็นอย่างดีทั้งที่เป็นโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าสารตั้งต้น ของเอนไซม์ชนิดนี้มากซึ่งหากใช้แนวคิดกลไกแม่กุญแจ-ลูกกุญแจโมเลกุลนี้ไม่ควรจะยึดจับกับเอนไซม์ได้เลย เพราะโครงสร้างโมเลกุลไม่ได้ตอบรับกับบริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ กรณีศึกษาอีกกรณีหนึ่ง ได้แก่ การจับตัวกันระหว่างสารไซโคลเฮกซาอะไมโลส (cyclohexaamylose) กับเอนไซม์เบต้า-อะไมเลส (β-amylase, EC3.2.1.2) ที่หากใช้แนวคิดกลไกแม่กุญแจ-ลูกกุญแจแล้ว ไซโคลเฮกซาอะไมโลสไม่ควรจับตัวกับ เอนไซม์เบต้า-อะไมเลสได้ เพราะมีขนาดโมเลกุลใหญ่กว่าแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์มาก เปรียบ เสมือนการใช้ลูกกุญแจ ที่ผิดขนาดไปจากแม่กุญแจ แต่ผลการทดลองที่ได้กลับชี้ชัดว่า ไซโคลเฮกซาอะไมโลสสามารถจับตัวกับแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ได้เป็นอย่างดีการใช้แนวคิดกลไกการชักนำให้เหมาะสม ที่ระบุว่าเอนไซม์สามารถเปลี่ยนแปลงรูปทรงให้เหมาะสมกับสารตั้งต้นแต่ละชนิดได้จึงมีความเหมาะสมกว่าแนวคิดกลไกลูกกุญแจ-แม่กุญแจ สำหรับกรณีศึกษาเหล่านี้(Koshland Jr, 1994) อนึ่ง เอนไซม์อะไมเลส เป็นเอนไซม์ที่มีความสำคัญ สำหรับกระบวนการแปรรูปผัก และผลไม้ในระดับอุตสาหกรรม เนื่องจากมีสมบัติย่อยสลายแป้ง ด้วยกระบวนการไฮโดรไลซิส ให้ได้ชิ้นส่วนของโมเลกุลแป้งที่มีขนาดเล็กลง จำ แนกได้เป็นสี่ประเภท คือ เอนไซม์อัลฟ่า-อะไมเลส(α -amylase,EC3.2.1.1) เอนไซม์เบต้า-อะไมเลสเอนไซม์กลูโคอะไมเลส (glucoamylase, EC 3.2.1.3) และเอนไซม์พูลลูลาเนส(pullu-lanase, EC3.2.1.41) เอนไซมอะไมเลสย่อยสลายพันธะไกลโคซิดิก (glycosidic bond) ของแป้งในรูปแบบที่ไม่จำ เพาะเจาะจง กล่าวคือ สามารถย่อยพันธะนี้ได้ทั้งที่ตำ แหน่ง α -1,4 และ / หรือ α -1,6 ขึ้นกับชนิดและแหล่งกำ เนิดของเอนไซม์(เช่น แบคทีเรีย หรือเชื้อรา) โดยมีสารผลิตภัณฑ์คือ เด็กซ์ตรินส์(dextrins) รวมถึงโอลิโกแซกคาไรด์(oligosaccharides) ในปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้เอนไซม์อะไมเลส เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาน้ำผลไม้ขุ่น ที่เกิดจากการมีแป้งผสมอยู่ ทำ ให้ได้ผลิตภัณฑ์น้ำผลไม้ที่มีความใสเพิ่มขึ้นและเป็นที่ยอมรับผู้บริโภค(Urlaub, 2002, p.152; Kottwitz,2004, p.184-186; Ferreira et al., 2010, p.343)กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
171(ก)(ข) (ค)รูปที่ 3: กลไกการชักนำ ให้เหมาะสม; (ก) เอนไซม์สารตั้งต้นขนาดเล็ก สารตั้งต้นขนาดปกติ; (ข) การจับตัวกันระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นขนาดเล็กและ(ค)การจับตัวกันระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นขนาดปกติ(ปรับปรุงจากFaber, 2011, p.15) ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ ได้ประยุกต์ใช้เทคนิคนิวเคลียร์ แมกเนติก เรโซแนนซ์ คริสตัลโลกราฟี(nuclearmagnetic resonance – NMR - crystallography) ในการศึกษาบริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์รวมไปถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่าง แอคทีฟไซต์กับสารตั้งต้นที่เอนไซม์ช่วยเร่งปฏิกิริยาวิธีดังกล่าวเป็นวิธีการเสริมกันของ เทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์(X - ray diffraction) เทคนิคนิวเคลียร์แมกเนติก เรโซแนนซ์สเปกโตรสโคปีสถานะของแข็ง (solid state NMRspectroscopy) และเทคนิคเคมีการคำนวณ(computationalchemistry)ทำ ให้ได้ข้อมูลโครงสร้างสามมิติอย่างละเอียดทางเคมีของเอนไซม์ การใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ทำ ให้สามารถระบุตำ แหน่งกรดอะมิโนที่ แอคทีฟไซต์ เกิดพันธะไฮโดรเจน กับสารตั้งต้นได้แต่ไม่สามารถระบุสภาวะการให้โปรตอน (protonation state) โดยตรงได้ สำหรับเทคนิคนิวเคลียร์ แมกเนติก เรโซแนนซ์ สเปกโตรสโคปีสถานะของแข็งนั้นสามารถให้ข้อมูลการเลื่อนตำ แหน่งของสัญญาณNMR ที่เรียกว่าเคมิคัลชิฟส์(chemical shifts) เพื่อพิสูจน์ว่าเป็นโปรตอนในหมู่ฟังก์ชันประเภทใดได้ซึ่งเป็นประโยชน์ในการทำนายโครงสร้างของคอมเพล็กซ์ระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นแต่ถ้าไม่สามารถระบุขอบเขตโครงสร้างทั้งหมดเอนไซม์ย่อมจะระบุตำแหน่งชนิดหมู่ฟังก์ชันได้เฉพาะสำหรับโครงสร้างที่นำมาศึกษาเท่านั้น เช่นเดียวกับการใช้เทคนิคเคมีการคำนวณ ที่สามารถสร้างแบบจำลองสำหรับเอนไซม์ได้แต่ยังคงต้องพึ่งพานักวิจัยในการให้รายละเอียดข้อมูลทางเคมีที่จำ เป็นสำหรับการแปลผล การรวมทั้งสามวีธีการเข้าด้วยกัน จะทำ ให้สามารถสร้าง และทำนายโครงสร้าง แอคทีฟไซต์ รวมถึงหน้าที่ของเอนไซม์ชนิดนั้นๆได้อย่างถูกต้องที่สุดตัวอย่างได้แก่การศึกษาแอคทีฟไซต์ ของเอนไซม์ทริปโตแฟน ซินเทส (tryptophansynthase, EC4.2.1.20) ทำ ให้ทราบบทบาทที่สำคัญของสารระหว่างกลางควิโนนอยด์(quinonoid) ในกระบวนการสร้างกรดอะมิโนทริปโตเฟน (tryptophan) (Mueller and Dunn,2013)กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
172สรุป ศาสตราจารย์ดร.อีมิล ฟิชเชอร์เสนอว่ากลไกการจับตัวกันระหว่างเอนไซม์และสารตั้งต้นน่าจะอยู่ในลักษณะเดียวกันกับแม่กุญแจ และลูกกุญแจ ในปีพ.ศ. 2437 และได้รับการยืนยันเพิ่มเติมจากการศึกษาโครงสร้างสามมิติด้วย เอกซเรย์คริสตัลโลกราฟีนำ ไปสู่การออกแบบโครงสร้างทางเคมีของยาที่มีบทบาทสำคัญในการบรรเทาหรือรักษาโรคเรื้อรังและโรคร้ายแรงหลายชนิด เช่น แคปโตพริล และอินดินาเวียร์แม้ว่าการพิจารณาการทำ งานของเอนไซม์ตามกลไกนี้จะสามารถอธิบายความจำ เพาะเจาะจงของเอนไซม์ต่อสารตั้งต้นได้แต่มีข้อจำกัดที่ไม่สามารถอธิบายเพิ่มเติมได้ว่าทำ ไมสารตั้งต้นที่มีขนาดใหญ่กว่าเอนไซม์จึงยังถูกเร่งปฏิกิริยาได้ส่วนสารตั้งต้นที่มีขนาดเล็กกว่า กลับไม่ถูกเร่งปฏิกิริยา รวมไปถึงสมบัติของเอนไซม์ที่สามารถเร่งปฏิกิริยาเปลี่ยนสารตั้งต้นอื่นให้กลายเป็นสารผลิตภัณฑ์ได้หลายชนิด ศาสตราจารย์ ดร.เดเนียลอีโคชแลนด์ จูเนียร์ จึงได้เสนอกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมในปี พ.ศ. 2501 ที่สามารถอธิบายลักษณะการทำ งานของเอนไซม์ไลเปสความจำ เพาะเจาะจงของยาอินดินาเวียร์ ที่มีผลต่อเอนไซม์เอชไอวีโปรตีเอส เท่านั้น และไม่เกิดผลข้างเคียงกับเอนไซม์เรนินที่มีความสำคัญต่อระบบควบคุมความดันโลหิตการยึดจับระ-หว่างอัลฟ่า-เมทิลกลูโคไซด์ที่มีขนาดเล็กกับเอนไซม์4 - α - กลูคาโนทรานส์เฟอเรส และการจับตัวกันระหว่างไซโคลเฮกซาอะไมโลส ที่มีขนาดใหญ่กว่าส่วนแอคทีฟไซต์ของเอนไซม์เบต้า-อะไมเลส เทคนิคทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการศึกษาลักษณะโครงสร้างบริเวณ แอคทีฟไซต์ของเอนไซม์ รวมไปถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่าง แอคทีฟไซต์ กับสารตั้งต้น ได้แก่ เทคนิคนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์คริส-ตัลโลกราฟีเทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์เทคนิคนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์สเปกโตรสโคปีสถา-นะของแข็ง และเทคนิคเคมีการคำนวณเอกสารอ้างอิงASHSP(AmericanSocietyofHealth-SystemPharmacists).(2012). Captopril. http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/druginfo/meds/a682823.html(accessed19 May 2013).Berg, J.M., Tymoczko, J.L., and Stryer, L. (2012).Biochemistry,7thedn.W.H.FreemanandCompany:New York, 1224 p.De Clercq, E. (2009). Anti-HIV drugs: 25 compoundsapproved within 25 years after the discovery ofHIV. InternationalJournalofAntimicrobialAgents33(4): 307 -320.Faber,K.(2011).BiotransformationsinOrganicChemistry,6th edn. Springer: New York. 436 p.Ferreira,D.C.M., Mello, L.D., Mendes,R.K.,andKubota,L.T. (2010). Chapter 11: Biosensors for Fruit andVegetable Processing. In: Enzymes in Fruit andVegetableProcessing(A.Bayindirli,ed.)CRCPress:London, p. 313 - 340.Hobart, P.M., Fogliano, M., O’Connor, B.A., Schaefer,I.M., and Chirgwin, J.M. (1984). Human reningene:structureandsequenceanalysis.Proceedingof NationalAcademyof ScienceUnitedStates81:5026 – 5030.Koshland Jr,D.E. (1994). Review: The Key-Lock Theoryand the Induced Fit Theory.AngewandteChemieInternational Edition (English) 33: 2375 – 2388.Kottwitz,B. (2004).Enzymes inAutomaticDishwashing.In:EnzymesinIndustry(W.Aehle,ed.)Wiley-VCHVerlag GmbH & Co: Germany, p. 180-194.กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
173Mueller,L.J.,andDunn,M.F.(2013).NMRCrystallographyofEnzymeActiveSites:ProbingChemicallyDetailed,Three-DimensionalStructureinTryptophanSynthase.AccountsofChemicalResearch.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pub med/23537227 (accessed 24May 2013).Sweitzer, N.K. (2013). Circulation: Cardiology PatientPage: What is anAngiotensinConverting EnzymeInhibitor.http://circ.ahajournals.org/content/108/3/e16.full (accessed 19 May 2013).Urlaub, R. (2002). Enzymes in fruit and vegetable juiceextraction. In: Enzymes in Food Technology (R. J.Whitehurst,andB.A.Law,eds.)SheffieldAcademicPress:United Kingdom, p. 144-182.ประวัติผู้เขียนชื่อ – นามสกุล รองศาสตราจารย์ ดร.นพพล เล็กสวัสดิ์การศึกษา - Foundation Studies (1994) Outstanding Student Science Stream- B.E. (Bioprocess Engineering) The University of New South Wales, Sydney, Australia (1999) Cargill Australia Prize, Honour Class I & The University Medal- Ph.D. (Biotechnology) The University of New South Wales, Sydney, Australia (2004)ประเภททุนที่ได้รับ ทุนรัฐบาลไทย (ตรี-เอก) ตามความต้องการกระทรวงวิทยาศาสตร์ปีที่ได้รับทุน 2537 – 2547สถานที่ทำ งาน สำ นักวิชาอุตสาหกรรมเกษตรคณะอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยเชียงใหม่สถานที่ติดต่อ 155 หมู่ 2 ถนนเลียบคลองชลประทาน ตำ บลแม่เหียะ อำ เภอเมืองเชียงใหม่ จังหวัดเชียงใหม่ 50100เบอร์ติดต่อ: 053-94-8274, 081-950-6544e-mail:[email protected]เบอร์ติดต่อ: 053-94-8274, 081-950-6544กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
174ประวัติผู้เขียนประวัติการทำ งาน 2547 พนักงานมหาวิทยาลัยตำ แหน่งอาจารย์2549 พนักงานมหาวิทยาลัยตำ แหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์2558 พนักงานมหาวิทยาลัยตำ แหน่งรองศาสตราจารย์2548 – 2550 ผู้ช่วยปฏิบัติงานฝ่ายวิจัยและวิเทศสัมพันธ์2550 – 2552 ผู้ช่วยคณบดีฝ่ายวิจัยและวิเทศสัมพันธ์2552 – 2554 รองคณบดีฝ่ายวิจัย บริการวิชาการ วิเทศสัมพันธ์2554 – 2558 หัวหน้าสำ นักวิชาอุตสาหกรรมเกษตร วาระที่ 12558 – ปัจจุบัน หัวหน้าสำ นักวิชาอุตสาหกรรมเกษตรวาระที่ 2กรณีศึกษาการบูรณาการองค์ความรู้ในยุค Thailand 4.0:กลไกการจับสารตั้งต้นโดยเอนไซม์แบบแม่กุญแจ-ลูกกุญแจและกลไกการชักนำ ให้เหมาะสมที่นำ ไปสู่การพัฒนายาแคปโตพริล (ยาลดความดันโลหิต) และยาอินดินาเวียร์ (ยาต้านไวรัสเอชไอวี)รองศาสตราจารย์ ดร. นพพล เล็กสวัสดิ์
บทคัดย่อ ระบบเศรษฐกิจที่ใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นหลัก (HydrogenEconomy) เป็นระบบเศรษฐกิจที่อาจจะเกิดขึ้นได้ในอนาคต ไฮโดรเจนสามารถผลิตไฟฟ้าได้โดยไม่ก่อให้เกิดมลพิษและสามารถผลิตจากแหล่งพลังงานทดแทนได้การพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนเกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีของการผลิตการจัดเก็บการลำ เลียงและการนำ ไฮโดรเจนไปใช้งาน ดังนั้นการศึกษาวิจัยในเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเตรียมรับมือกับระบบพลังงานในอนาคตคำสำคัญ: พลังงาน ไฮโดรเจน รถไฟฟ้าAbstract Hydrogen economy is one of the promising energysystem that mayserveeconomyinthefuture.Hydrogenproduceselectricity withoutpollutingenvironmentandit can be generated from alternative energy sources.Hydrogeneconomydevelopmentinvolvesmanytechnologiessuchasproduction, storage,distributionandutilizationof hydrogen. Researches on these technologies areimportantpreparations for theupcomingenergysystemin the future.Keywords: Energy;Hydrogen; Electric vehicles1 สาขาวิชาเทคโนโลยีการจัดการอุตสาหกรรม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตสุราษฎร์ธานีสุราษฎร์ธานี84000 2 สถาบันวิจัยระบบพลังงาน มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์วิทยาเขตหาดใหญ่ สงขลา 90110 3 สาขาวิชาเทคโนโลยียาง คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์วิทยาเขตสุราษฎร์ธานีสุราษฎร์ธานี84000ที่มาและความสำ คัญ แหล่งพลังงานที่ขับเคลื่อนการผลิต การอุปโภค บริโภคของเศรษฐกิจและการขนส่งในปัจจุบันคือ พลังงานฟอสซิลเช่น น้ำมันเชื้อเพลิง ถ่านหิน และแก๊สธรรมชาติซึ่งพลังงานเหล่านี้มีปริมาณลดน้อยลงและมนุษย์ไม่สามารถสร้างขึ้นมาให้พอกับความต้องการใช้พลังงานในอนาคตได้และนอกจากนี้พลังงานฟอสซิลเป็นสารกลุ่มไฮโดรคาร์บอนที่การเอาพลังงานมาใช้ส่วนใหญ่ทำผ่านกระบวนการเผาไหม้ที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม อาทิเช่นปรากฏการณ์ก๊าซเรือนกระจก มนุษย์ได้ใช้พลังงานทดแทนอื่นๆเช่นพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานลมเพื่อการผลิตไฟฟ้าและพลังงานในรูปแบบอื่นๆแต่เนื่องจากพลังงานทดแทนมีกำลังการผลิตพลังงานน้อยและไม่สม่ำ เสมอจึงต้องสร้างระบบพลังงานที่บูรณาการตั้งแต่ระบบการผลิต ระบบการจัดเก็บ ระบบการลำ เลียง และระบบการใช้งานพลังงานทดแทนขึ้นมา จึงจะทำ ให้การใช้พลังงานทดแทนสามารถตอบโจทย์ความต้องการพลังงานได้จริงๆ ไฮโดรเจนเป็นพาหะพลังงาน (Energy carrier) ที่เป็นตัวกลางในการบูรณาการระบบพลังงานทดแทนจากแหล่งผลิตไปยังผู้ใช้งานได้ไฮโดรเจนมีบทบาทสำคัญ จึงมีการนิยามระบบเศรษฐกิจที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นพาหะพลังงานนี้ว่า ระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจน(Hydrogen economy)การพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment of hydrogen economy175การพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment ofhydrogeneconomyดร.สุธิดาหมาดโต๊ะซ๊ะ1 ดร.มนตรี สุขเลื่อง2 ดร.เอกสิษฐ์อนันต์เจริญวงศ์3
176ระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจน ระบบเศรษฐกิจที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นพาหะพลังงาน หรือจะกล่าวว่าเป็นระบบพลังงานจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นหลัก(Hydrogen Economy) ก็ว่าได้ระบบนี้แตกต่างจากระบบในปัจจุบันเป็นอย่างมาก หากเปรียบเทียบระบบเศรษฐกิจกับระบบร่างกายของมนุษย์(รูปที่1) ที่ต้องการ 1. อาหารที่เป็นแหล่งพลังงาน (Input) 2. ระบบการจัดการภายในร่างกายที่ลำ เลียงและจัดเก็บพลังงาน (Distribution and storage)3. ระบบการนำ พลังงานไปใช้(UtilizationหรือOutput)แล้วนั้นเราจะเห็นได้ว่าระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนที่สมบูรณ์[1] ย่อมต้องประกอบไปด้วย 1. การผลิตไฮโดรเจน(Input) 2. การจัดเก็บและลำ เลียงไฮโดรเจนไปยังผู้ใช้(Storageand distribution) 3. การใช้ประโยชน์จากไฮโดรเจน(UtilizationหรือOutput)บทความนี้จะได้กล่าวถึงองค์ประกอบแต่ละส่วนดังต่อไปนี้รูปที่1: การเปรียบเทียบร่างกายมนุษย์กับระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนการผลิตไฮโดรเจน (Input) ไฮโดรเจนเป็นธาตุที่เบาที่สุดและเป็นองค์ประกอบของน้ำที่เป็นปัจจัยที่สำคัญมากที่สุดของสิ่งมีชีวิตบนโลกในตารางธาตุมีสัญลักษณ์H และมีเลขอะตอมเท่ากับ1 ที่อุณหภูมิห้องและความดันบรรยากาศ ไฮโดรเจนไม่มีสีไม่มีกลิ่น ติดไฟง่าย ไม่เป็นโลหะ และมีอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดหรือวาเลนซ์อิเล็กตรอนตัวเดียว ในปัจจุบันก๊าซไฮโดรเจนผลิตได้จากวัตถุดิบ2 แหล่งหลักคือเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นก๊าซธรรมชาติถ่านน้ำมันไฮโดรเจนจากวัตถุดิบกลุ่มนี้เรียกว่าไฮโดรเจนแบบไม่ยั่งยืน หรือ nonsustainablehydrogenเชื้อเพลิงอีกกลุ่มมาจากพลังงานหมุนเวียนเช่น ชีวมวล น้ำ แสงอาทิตย์ลม และไฮโดรเจนกลุ่มนี้เรียกว่าsustainable hydrogen การผลิตไฮโดรเจนในห้องทดลอง ได้มาจากปฏิกิริยาของกรดกับโลหะ เช่น กรดซัลฟูริคกับสังกะสีแต่ในภาคอุตสาหกรรมการผลิตไฮโดรเจนแบ่งออกเป็น 4 กลุ่มเทคโนโลยีหลักได้แก่Thermal Processes, Electrolytic Processes, PhotolyticProcesses และ Biological process 1.Thermalprocess เป็นการใช้ความร้อนมาเร่งสภาวะการทำปฏิกิริยาให้ผลิตไฮโดรเจน เช่นReforming, Gasification,PartialOxidation และHigh-temperatureWaterSplittingปัจจุบันการผลิตไฮโดรเจนในเชิงพานิชย์จะผลิตจากก๊าซธรรมชาติโดยวิธีSteam reforming เนื่องจากมีต้นทุนต่ำที่สุด2.Electrolyticprocess เป็นการใช้ไฟฟ้าเพื่อแยกน้ำ เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยไฮโดรเจนที่ผลิตได้นั้นจะเป็นพลังงานทดแทนหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่นำมาผลิตไฟฟ้า 2H2O ß ใช้ไฟฟ้า à 2H2 + O2การพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment of hydrogen economy ดร.สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะ ดร.มนตรี สุขเลื่อง ดร.เอกสิษฐ์ อนันต์เจริญวงศ์
177 3.Photolytic process เป็นการใช้พลังงานแสงเพื่อแยกน้ำ เป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน เช่น Water SplittingPhotoelectrochemical 2H2O ßใช้พลังงานแสงà 2H2 + O2 4.Biologicalprocess เป็นการใช้จุลินทรีย์เพื่อย่อยชีวมวลในกระบวนการหมักเช่นการหมักในที่มืด(Darkfermentation)การหมักที่ใช้แสง (Photo-fermentation) เป็นต้น และในปัจจุบันมีงานวิจัยที่ใช้สาหร่ายเขียวเพื่อผลิตไฮโดรเจนการจัดเก็บและลำ เลียงไฮโดรเจนไปยังผู้ใช้ (Storage and distribution) การจัดเก็บไฮโดรเจนทำ ได้ทั้งในสถานะก๊าซของเหลวและสารประกอบกับของแข็งการเก็บในสถานะก๊าซนั้นถังเก็บจะมีปริมาตรใหญ่เนื่องจากก๊าซไฮโดรเจนมีความหนาแน่นน้อยที่ความดันบรรยากาศ การเก็บในสถานะของเหลวจะได้รับความนิยมมากกว่าซึ่งไฮโดรเจนจะต้องถูกเก็บในถังความดันที่มีอุณหภูมิต่ำถึง-273องศาเซลเซียสไฮโดรเจนจึงอยู่ในสถานะของเหลวได้อย่างไรก็ตามการจัดเก็บในสถานะของเหลวให้ความเย็นในการจัดเก็บ จึงใช้พลังงานไฟฟ้ามาก อีกหนึ่งทางเลือกคือการเก็บไฮโดรเจนในลักษณะสารประกอบกับของแข็งไม่ว่าจะเป็นคาร์บอนนาโนทูป(Carbonnanotubes) หรือ โลหะไฮดรายด์ เช่น ลิเทียมไฮดรายด์(LiH) โดยใช้คุณสมบัติการดูดซับทางกายภาพของอนุภาคซึ่งได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิและความดัน ในปัจจุบันวิธีนี้ได้รับการค้นคว้าวิจัยเป็นอย่างมาก ในระหว่างขั้นตอนการบรรจุไฮโดรเจนถังของโลหะอัลลอยด์คายความร้อนแล้วเปลี่ยนโลหะอัลลอยด์เป็นโลหะไฮดรายด์เมื่อต้องการใช้ไฮโดรเจนจะต้องให้ความร้อนกับถังดังกล่าวแล้วไฮโดรเจนจะหลุดออกจากพันธะของโลหะไฮดรายด์เมื่อปราศจากไฮโดรเจนแล้วโลหะไฮดรายด์จะกลายเป็นโลหะอัลลอยด์ตามเดิม ดังแสดงในรูปที่2 และ3รูปที่2: กระบวนการชาร์จและการปล่อยไฮโดรเจนออกจากผงโลหะไฮดรายด์ที่สามารถดูดซับไฮโดรเจนได้[2]การพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment of hydrogen economy ดร.สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะ ดร.มนตรี สุขเลื่อง ดร.เอกสิษฐ์ อนันต์เจริญวงศ์
178รูปที่ 3 : ถังเก็บไฮโดรเจนของโตโยต้า และ การเรียงตัวของโมเลกุลไฮโดรเจนในคาร์บอนนาโนทูปการใช้ประโยชน์จากไฮโดรเจน (Utilization) ไฮโดรเจนเป็นพาหะพลังงาน (Energy carrier) ที่ผลิตไฟฟ้าได้ผ่านปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้า(Electrochemical reaction)ในเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิง(Fuelcelltechnology) ไฮโดรเจนที่อยู่ในสถานะก๊าซบริสุทธิ์สามารถนำ ไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเช่นเซลล์เชื้อเพลิงชนิดเยื่อแลกเปลี่ยนโปรตอนได้โดยตรง[3]สำหรับไฮโดรเจนที่อยู่ในสถานะของเหลวเช่นเอทานอลหรือเมทานอลเหมาะกับการใช้งานในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดใช้เอทานอลหรือเมทานอลโดยตรงเท่านั้นแต่ไฮโดรเจนในภาคอุตสาหกรรมที่อยู่ในก๊าซธรรมชาติจะต้องผ่านกระบวนการReform เพื่อแยกโมเลกุลของไฮโดรเจนออกมาก่อนแล้วจึงนำ ไปใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์ของแข็งได้[4]รูปที่4: รถนิสสันที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์เชื้อเพลิง [6]การพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment of hydrogen economy ดร.สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะ ดร.มนตรี สุขเลื่อง ดร.เอกสิษฐ์ อนันต์เจริญวงศ์
179 นอกจากอุตสาหกรรมยานยนต์แล้วในอนาคตไฮโดรเจนเหลวจะเป็นกลุ่มพลังงานเชื้อเพลิงที่มีบทบาทในอุตสาหกรรมจรวดที่กำ ลังพัฒนาทั้งในภาครัฐและภาคเอกชนอีกด้วย ในปี2017 บริษัทSpaceX ประสบความสำ เร็จในการยิงจรวดและสามารถใช้ส่วนฐานซ้ำ (Relaunch) ในการยิงจรวดครั้งต่อไปถึงแม้ว่าจรวดFalcon9 ของSpaceX ใช้ออกซิเจนเหลวและเชื้อเพลิงจรวดแต่การประสบความสำ เร็จในการใช้ส่วนฐานซ้ำนั้นส่งผลให้อุตสาหกรรมจรวดมีการตื่นตัวและพัฒนาเป็นอย่างมาก [5] เมื่ออุตสาหกรรมจรวดได้รับการพัฒนา การจัดเก็บไฮโดรเจนเพื่อเป็นเชื้อเพลิงในจรวดจึงมีความสำคัญต่อความสำ เร็จในการยิงจรวดด้วยเช่นกันHydrogen economy มีโอกาสที่จะเป็นจริงได้ไหม คำ ถามที่เกิดขึ้นในปัจจุบันคือ ระบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนจะเกิดขึ้นได้จริงหรือไม่จากการสังเกตข้อเท็จจริงในอุตสาหกรรมยานยนต์นั้น พบว่าในปี2559-2560บริษัทโตโยต้าและนิสสัน(รูปที่4)ผลิตรถเซลล์เชื้อเพลิง(Fuelcellscars)ออกสู่ตลาด [6] ซึ่งถือเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้ว่าระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนมีความเป็นไปได้สูง การเกิดขึ้นของระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนขึ้นอยู่กับความสำ เร็จหลายๆด้านเช่น (1) เทคนิคของทุกเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องในระบบ อาทิเช่น ความพร้อมตั้งแต่การผลิต การจัดเก็บ การลำ เลียง และประสิทธิภาพในการทำ งานของเซลล์เชื้อเพลิง(2)ความคุ้มทุนทางเศรษฐศาสตร์ของทุกเทคโนโลยี(3)การได้รับการยอมรับจากคนทั่วไป (4) การกำหนดนโยบายด้านการวิจัย การปรับโครงสร้างการขนส่งและกฎหมายที่เกี่ยวข้อง(5)ความสามารถในการบูรณาการระบบพลังงานแบบใหม่เข้ากับระบบพลังงานในปัจจุบันเพื่อลดต้นทุนในการนำ พลังงานไฮโดรเจนมาใช้และที่สำ คัญคือ (6) ระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนสามารถตอบสนองความต้องการของมนุษย์ได้ดีแค่ไหนเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีอื่นๆที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นเดียวกันตัวอย่างของเทคโนโลยีอื่นๆที่น่าสนใจได้แก่ เทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเทียมพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานลม และรถไฟฟ้า เป็นต้น ถึงแม้ว่ายังไม่มีใครทราบอนาคตของระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจน แต่เป็นที่ชัดเจนแล้วว่าระบบพลังงานในอนาคตจะแตกต่างไปจากระบบพลังงานฟอสซิลในปัจจุบันแน่นอนระบบที่มีโอกาสเกิดขึ้นสูงที่สุดคือระบบผสมของหลายๆเทคโนโลยีดังนั้นประเทศไทยควรส่งเสริมการศึกษา การวิจัยและพัฒนาในระบบพลังงานแบบใหม่เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้นในอนาคตเอกสารอ้างอิง[1] BosselU,EliassonB. ”Energyandhydrogeneconomy”สืบค้นจาก http://www.afdc.energy.gov/pdfs/hyd_economy_bossel_eliasson.pdf.[2]MabelitePhotonics.(2017). “Metalhydridetechnology”สืบค้นจากhttp://www.mabelite.com/mh-storagetechnology[3] สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะ, มนตรีสุขเลื่อง และ วรรณทกาญจน์ทองคง(2017). “การพัฒนาเซลล์เชื้อเพลิงชนิดออกไซด์ของแข็งแบบใหม่ขนาดพกพา”. วารสารมหาวิทยาลัยทักษิณ 20 (1); 1-8[4] Marthosa,S.(2012). “Improvementofelectrocatalystperformance in hydrogen fuel cells by multiscalemodelling”University of Manchester.[5] SpaceX(2017). “Falcon9”สืบค้นจากhttp://www.spacex.com/falcon9[6] Gross,M.(2016). “Nissan’sfuelcellcarhitstheroadinBrazil,extractshydrogenfrombiofuel” สืบค้นจากhttp://blog.caranddriver.comการพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment of hydrogen economy ดร.สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะ ดร.มนตรี สุขเลื่อง ดร.เอกสิษฐ์ อนันต์เจริญวงศ์
180ประวัติผู้เขียนชื่อ – นามสกุล ดร.สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะการศึกษา PhD in Chemical Engineering and Analytical Science from University of Manchester (United Kingdom) (2551-2555)ประเภททุนที่ได้รับ ทุนไทยพัฒน์ปีที่ได้รับทุน 2543ตำ แหน่งในปัจจุบัน อาจารย์สถานที่ทำ งาน คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตสุราษฎร์ธานีสถานที่ติดต่อที่อยู่ คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ (วิทยาเขต สุราษฎร์ธานี)31 ม.6 ต.มะขามเตี้ย อ.เมือง จ.สุราษฎร์ธานี 84000เบอร์ติดต่อ 087-4995074e-mail [email protected]ประวัติการทำ งาน 2555-ปัจจุบัน อาจารย์ที่คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตสุราษฎร์ธานี2551-2555 ลาศึกษาต่อ (ปริญญาเอก)2547-2551 อาจารย์ที่คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตสุราษฎร์ธานีการพัฒนาระบบเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนDevelopment of hydrogen economy ดร.สุธิดา หมาดโต๊ะซ๊ะ ดร.มนตรี สุขเลื่อง ดร.เอกสิษฐ์ อนันต์เจริญวงศ์
181 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” น่าจะพอเป็นคำสรุปภาพรวมของโครงการนี้ในมุมมองของผมได้มาจากการใช้คำภาษาอังกฤษที่พอจะรู้จักกันที่ว่า “SameSame, BUTDifference”หรือ“ความเหมือนที่แตกต่าง...” โดยขอปรับให้เข้ากับประเด็นที่จะนำ เสนอเป็น“SameSame,ANDDifference”เพื่อชี้ประเด็น “ความเหมือน และ ความต่าง” ขององค์ความรู้ในการวางแผนและพัฒนาความเป็นผู้นำ ขององค์กรภาครัฐของผู้เข้าร่วมใน โครงการฝึกอบรมการพัฒนาความเป็นผู้นำระหว่างข้าราชการของ ประเทศสิงคโปร์ตามนโยบาย SmartNation และประเทศไทยตามนโยบาย Thailand 4.0 ผมได้รับโอกาสเป็นหนึ่งในผู้ผ่านการคัดเลือกให้เข้าร่วมการฝึกอบรมหลักสูตรพัฒนาความเป็นผู้นำ ซึ่ง สำ นักงานก.พ. ร่วมกับ Public Service Division (PSD) และ CivilService College (CSC) แห่งประเทศสิงคโปร์ จัดขึ้นให้มีการดำ เนินกิจกรรมด้านการพัฒนาข้าราชการพลเรือนเพื่อแลกเปลี่ยนเรียนรู้ประสบการณ์ และแนวปฏิบัติที่ดีระหว่างหน่วยราชการไทยและสิงคโปร์ เพื่อสนับสนุนความสัมพันธ์ทวิภาคีระหว่างประเทศไทยกับประเทศสิงคโปร์ (Singapore– Thailand Enhanced Partnership – STEP) ภายใต้ความร่วมมือระหว่างหน่วยราชการไทย-สิงคโปร์ (Civil ServiceExchangeProgramme – CSEP) ด้านราชการพลเรือน โดยในปีพ.ศ.๒๕๖๐ได้กำหนดให้มีการจัดการฝึกอบรมหลักสูตรSingapore-ThailandLeadershipDevelopmentProgrammeในลักษณะ Sandwich Programme ต่อเนื่องจากที่ได้มีการจัดดำ เนินการเป็นประจำปีเว้นปีนับตั้งแต่ปีพ.ศ.๒๕๕๒ (ค.ศ.ถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย ๒๕๖๐ตอนที่ ๑ “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง”๒๐๐๙) เป็นต้นมาทั้งนี้เพื่อให้ข้าราชการของทั้งสองประเทศได้มีโอกาสดำ เนินกิจกรรมร่วมกันในการพัฒนาภาวะผู้นำ และสร้างเครือข่ายการทำ งานร่วมกันในอนาคต[1]หัวข้อในครั้งนี้คือ “Development Public Sector Leadersfor the Future” โดยมีเป้าหมายที่จะให้ผู้เข้ารับการฝึกอบรมของทั้งสองประเทศได้เรียนรู้และได้แลกเปลี่ยนประสบการณ์ระหว่างกันเกี่ยวกับทิศทางแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของโลกและบทบาทของผู้นำภาครัฐในการขับเคลื่อนการพัฒนาประเทศในมิติต่าง ๆ เช่น การนำ เทคโนโลยีดิจิทัลมาใช้เป็นเครื่องมือในการพัฒนาระบบเศรษฐกิจที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของนวัตกรรมประสานความร่วมมือแบบประชารัฐ และธรรมาภิบาลของผู้บริหารภาครัฐ เป็นต้น[1] ผู้เข้าร่วมการฝึกอบรมเป็นข้าราชการพลเรือนผู้มีผลสัมฤทธิ์สูงของประเทศสิงคโปร์จำนวน๑๕คนและประเทศไทยจำนวน๑๕คนสำหรับข้าราชการที่เข้าร่วมการฝึกอบรมครั้งนี้จะต้องมีคุณสมบัติคือ เป็นข้าราชการพลเรือนประเภทวิชาการระดับชำนาญการขึ้นไปซึ่งมีผลงานเป็นที่ประจักษ์ได้รับมอบหมายให้ปฏิบัติหน้าที่หัวหน้ากลุ่มงานหรือเป็นผู้ที่อยู่ในระบบข้าราชการผู้มีผลสัมฤทธิ์สูงหรือ เป็นผู้ซึ่งเคยผ่านการฝึกอบรมหลักสูตรการพัฒนาผู้นำคลื่นลูกใหม่ในราชการไทยของสำนักงานก.พ.อายุไม่เกิน๔๐ปีและเป็นผู้ที่มีความสามารถด้านภาษาอังกฤษในระดับที่สามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนความคิดเห็นได้ เนื่องด้วยการฝึกอบรมครั้งนี้ใช้ วิธีการเรียนรู้ที่หลากหลาย อาทิการบรรยาย การอภิปรายแลกเปลี่ยนและแสดงความคิดเห็นการศึกษาดูงาน และการจัดทำ ผลงานกลุ่ม โดยใช้เวลารวมถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
182๒ สัปดาห์ระหว่างวันที่ ๑๖-๒๗ กรกฎาคม ๒๕๖๐ แบ่งเป็น๒ ช่วง คือช่วงสัปดาห์แรก ฝึกอบรมที่ประเทศสิงคโปร์และสัปดาห์หลังที่ประเทศไทย[1] รูปที่1 แสดงภาพหมู่ในวันแรกของการฝึกอบรม ณ Civil ServiceCollege ประเทศสิงคโปร์และ รูปที่ 2 แสดงภาพหมู่วันสุดท้ายของการฝึกอบรม ณสำนักงาน ก.พ. ประเทศไทยรูปที่ 2: แสดงภาพหมู่ของผู้เข้าร่วมการฝึกอบรม ณ สำนักงาน ก.พ. ประเทศไทย[1] รูปที่1 แสดงภาพหมู่ในวนัแรกของการฝึ กอบรม ณ Civil Service College ปร2 แสดงภาพหมู่วนัสุดทา้ยของการฝึ กอบรม ณ ส านักงาน ก.พ. ประเทศไทยแสดงภาพรูปที่ 1: หมู่ขแสดงภาพหมู่ของผู้เข้าร่วมการฝึกอบรม องผเู้ขา้ร่วมการฝึกอบรมณณCivilCivil Service College ServiceCollege ประเทศสิงคโปร์ประเทศสิงคโปร์รูปที่2:แสดงภาพหมู่ของผเู้ขา้ร่วมการฝึกอบรม ณ ส านักงาน ก.พ. ประเทศไทย บทเรียนที่ได้จาก เน้ือหาการบรรยาย ความรู้และประสบการณ์จากการแลกเปลี่ยนระหว่าวิทยากรผูท้รงคุณวุฒิและจากผเู้ขา้ร่วมการฝึ กอบรมจากท้งัสองประเทศรวมถึงการทัศนศึกษาในสถานที่ต่าง ๆ มีความน่าสนใจและประทับใจในหลากหลายประเด็น คร้ังน้ีขอเริ่มถอดการเรียนรู้จากช้ันเรียนที่ถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
183 บทเรียนที่ได้จาก เนื้อหาการบรรยาย ความรู้และประสบการณ์จากการแลกเปลี่ยนระหว่างวิทยากรผู้ทรงคุณวุฒิและจากผู้เข้าร่วมการฝึกอบรมจากทั้งสองประเทศรวมถึงการทัศนศึกษาในสถานที่ต่าง ๆ มีความน่าสนใจและประทับใจในหลากหลายประเด็น ครั้งนี้ขอเริ่มถอดการเรียนรู้จากชั้นเรียนที่เรียกว่า สุนทรียสนทนาภาวะผู้นำ (Leadership Dialogue)Mr. Lionel Yeo,ChefExecutive Officer,SingaporeTourism Board (STB) วิทยากรผู้ทรงคุณวุฒิในการล้อมวงสุนทรียสนทนา(Dialogue)ที่มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้เข้าร่วมวงเสวนาร่วมแลกเปลี่ยนเรียนรู้ถึงภาวะผู้นำภาครัฐต่อสภาพการเปลี่ยนแปลงอันรวดเร็วของโลกเราในขณะนี้(Gaininsightsonpublic sector leadership in view of a rapidly changingglobalenvironment) แสดงบรรยากาศของชั้นเรียนดังรูปที่3(ก)(ข) (ค)รูปที่3: บรรยากาศช้นัเรียน Leadership Dialogue (ก) นงั่ลอ้มวงสนทนา(ข)แบ่งปันความคิดเห็นจากวทิยากรและผเู้ขา้ร่วมฝึ กอบรม (ค)ถ่ายภาพกบั Mr.Lionel Yeoวทิยากรเปิดบทสนทนาดว้ยประสบการณ์ความคุน้เคยของท่านกบั ประเทศไทย วา่ ไม่สามารถนับจา นวนที่มาเยือนเมืองไทยได้และมีเพื่อนที่เป็นคนไทยในแวดวงต่าง ๆ มากมาย ท่านเปรียบเทียบความสัมพนัธ์ของท้งัสองประเทศ ดว้ยคา วา่ “Same Same, But Difference” ซ่ึงสื่อความเหมือนที่แตกต่างของสิงคโปร์และประเทศไทย เช่น ขนาดของประเทศ ประวตัิศาสตร์และความรู้สึกในความเป็นชาติที่สั่งสมมานานแตกต่างกนัและท้งัสองประเทศยงัมีความสัมพนัธ์ที่เรียกวา่ “not too far, but not too near” คือ สิงคโปร์และไทยต่างมีความเขา้ใจที่ดีระหวา่งกนัทา ให้ไม่มีความห่างไกลกนั ในความสัมพนัธ์แต่ท้งัสองรูปที่ 3: บรรยากาศชั้นเรียนLeadershipDialogue (ก) นั่งล้อมวงสนทนา (ข) แบ่งปันความคิดเห็นจากวิทยากรและผู้เข้าร่วมฝึกอบรม (ค) ถ่ายภาพกับ Mr.LionelYeo ถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
184 วิทยากรเปิดบทสนทนาด้วยประสบการณ์ความคุ้นเคยของท่านกับประเทศไทย ว่าไม่สามารถนับจำ นวนที่มาเยือนเมืองไทยได้และมีเพื่อนที่เป็นคนไทยในแวดวงต่างๆมากมายท่านเปรียบเทียบความสัมพันธ์ของทั้งสองประเทศ ด้วยคำ ว่า“Same Same, But Difference” ซึ่งสื่อความเหมือนที่แตกต่างของสิงคโปร์และประเทศไทย เช่น ขนาดของประเทศประวัติศาสตร์และความรู้สึกในความเป็นชาติที่สั่งสมมานานแตกต่างกัน และทั้งสองประเทศยังมีความสัมพันธ์ที่เรียกว่า“not toofar, butnot toonear” คือ สิงคโปร์และไทยต่างมีความเข้าใจที่ดีระหว่างกันทำ ให้ไม่มีความห่างไกลกันในความสัมพันธ์ แต่ทั้งสองประเทศไม่ได้มีอาณาเขตติดกัน จึงไม่ได้อยู่ใกล้กันในทางภูมิศาสตร์ ท่านจึงเน้นย้ำความสัมพันธ์ของสิงคโปร์และไทยในปัจจุบันท่านมองว่าทั้งสองประเทศถือเป็นหุ้นส่วนความร่วมมือในการพัฒนาประเทศที่ยั่งยืนระหว่างกันมีความก้าวหน้าและมีความเข้าใจที่ดีต่อกัน[2] วิทยากรเป็นข้าราชการผู้มีผลสัมฤทธิ์สูงมีโอกาสได้เป็นผู้บริหารระดับสูงตั้งแต่อายุยังน้อยทั้งหน่วยงานของรัฐบาลและเอกชน ทำ ให้ท่านมีมุมมองอย่างกว้างขวาง การถ่ายทอดแบ่งปันจากประสบการณ์บอกเล่าเรื่องราวและยกตัวอย่างเปรียบเปรยให้เกิดความเข้าใจ เช่น ยอดเขาคิลิมันจาโรหรือยอดเขาเอเวอ-เรสต์ไขว่คว้าลมหรือหยั่งรากลึก เป็นต้น ยอดเขาคิลิมันจาโร* หรือ ยอดเขาเอเวอเรสต์** จากลักษณะความแตกต่างของยอดเขาทั้งคู่แสดงในรูปที่4คือแบบยอดเขาคิลิมันจาโร ซึ่งเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในทวีปแอฟริกามีลักษณะสูงเด่นตระหง่านเหนือพื้นที่ราบ ในขณะที่ ยอดเขาเอเวอเรสต์นั้นเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในโลกซึ่งอยู่รายล้อมด้วยเหล่ายอดเขาอื่นที่มีความสูงลดหลั่นกันลงไปบนเทือกเขาหิมาลัยซึ่งวิทยากรได้ยกตัวอย่างการเปรียบเทียบถึงการพัฒนาความเป็นผู้นำ ใน2 ลักษณะ คือ การพัฒนาผู้นำ แบบหาที่1 ส่งเสริมคนให้เป็นที่หนึ่งอย่างยอดเขาคิลิมันจาโรกับการพัฒนาผู้นำ แบบหลายยอดอย่างยอดเขาทั้งหลายบนเทือกเขาหิมาลัยคือมีการพัฒนาผู้นำ ในต่างระดับและต่างสาขาวิชาในวงกว้าง วิทยากรได้สรุปตอนท้ายว่านโยบาย Smart Nation ของสิงค์โปรกำลังพัฒนาและให้โอกาสผู้นำ ในแบบยอดเขาเอเวอเรสต์...วิทยากรเป็นขา้ราชการผมู้ีผลสัมฤทธ์ิสูง มีโอกาสไดเ้ป็นผบู้ริหารระดบัสูงต้งัแต่อายุยงันอ้ย ท้ัหน่วยงานของรัฐบาลและเอกชน ทา ใหท้ ่านมีมุมมองอยา่งกวา้งขวางการถ่ายทอดแบ่งปันจากประสบการณบอกเล่าเรื่องราวและยกตวัอย่างเปรียบเปรยให้เกิดความเขา้ใจ เช่น ยอดเขาคิลิมนัจาโรหรือยอดเขาเอเวอเรสต์ไขวค่วา้ลมหรือหยงั่รากลึกเป็ นต้นยอดเขาคิลิมันจาโร* หรือ ยอดเขาเอเวอเรสต์** จากลกัษณะความแตกต่างของยอดเขาท้งัคแสดงในรูปที่ 4 คือ แบบยอดเขาคิลิมันจาโร ซ่ึงเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในทวีปแอฟริกา มีลกัษณะสูงเด่นตระหง่านเหนือพ้ืนที่ราบ ในขณะที่ยอดเขาเอเวอเรสตน์ ้นัเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในโลก ซ่ึงอยู่รายลอ้มด้วยเหล่ายอดเขาอื่นที่มีความสูงลดหลนั่กนัลงไปบนเทือกเขาหิมาลยัซ่ึงวิทยากรไดย้กตวัอยา่งการเปรียบเทียบถึงการพฒันาความเป็นผนู้า ใน 2ลกัษณะคือการพฒันาผนู้า แบบหาที่1 ส่งเสริมคนให้เป็นที่หน่ึงอยา่งยอดเขาคิลิมนัจาโรกบัการพฒันาผนู้า แบบหลายยอด อยา่งยอดเขาท้งัหลายบนเทือกเขาหิมาลยัคือมีการพฒันผนู้า ในต่างระดบัและต่างสาขาวิชาในวงกวา้ง วิทยากรไดส้รุปตอนทา้ยว่า นโยบาย Smart Nation ของสิงคโ์ปรกา ลงัพฒันาและใหโ้อกาสผนู้า ในแบบยอดเขเอเวอเรสต.์..ก) ข)รูปที่4:ความเหมือนที่แตกต่างของลกัษณะภูเขาสูง [2] (ก) ยอดเขาคิลิมันจาโร ประเทศแทนซาเนีย(ข)ยอดเขาเอเวอเรสต์จุดแบ่งระหวา่งประเทศเนปาลและทิเบต [3](หมายเหตุ*ยอดเขาคิลิมันจาโร (อังกฤษ: Mount Kilimanjaro) ชื่อภูเขามาจากภาษาสวาฮีลีหมายความว่\"ภูเขาที่ทอแสงแวววาว\" ยอดเขาคิลิมนัจาโรต้งัอยู่ในเขตประเทศแทนซาเนียใกลพ้รมแดนประเทศเคนยลักษณะเป็ นภูเขาไฟยอดเดี่ยวที่สูงที่สุดในโลก และเป็ นยอดเขาที่สูงที่สุดในทวีปแอฟริกาอีกด้วย มีความสูงกวา่ 5,895 เมตร **ยอดเขาเอเวอเรสต์ (อังกฤษ: Mount Everest) เป็นยอดเขาหน่ึงในเทือกเขาหิมาลยัซ่ึงเกิดจากการชนกนัของแผน่เปลือกโลกยเูรเซียนและแผน่เปลือกโลกอินเดีย ในทางภูมิรัฐศาสตร์ยอดเขาเอเวอเรสต์ถือเป็นจุดแบ่งพรมแดนระหวา่งประเทศเนปาลและทิเบต คนทวั่ ไปจดจา ชื่อเอเวอเรสตไ์ดใ้นฐานะยอดเขาที่รูปที่ 4: ความเหมือนที่แตกต่างของลักษณะภูเขาสูง [2] (ก) ยอดเขาคิลิมันจาโร ประเทศแทนซาเนีย (ข) ยอดเขาเอเวอเรสต์จุดแบ่งระหว่างประเทศเนปาลและทิเบต[3] (หมายเหตุ*ยอดเขาคิลิมันจาโร(อังกฤษ: MountKilimanjaro) ชื่อภูเขามาจากภาษาสวาฮีลีหมายความว่า “ภูเขาที่ทอแสงแวววาว” ยอดเขาคิลิมันจาโรตั้งอยู่ในเขตประเทศแทนซาเนียใกล้พรมแดนประเทศเคนยา ลักษณะเป็นภูเขาไฟยอดเดี่ยวที่สูงที่สุดในโลก และเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในทวีปแอฟริกาอีกด้วย มีความสูงกว่า 5,895 เมตร **ยอดเขาเอเวอเรสต์(อังกฤษ:MountEverest) เป็นยอดเขาหนึ่งในเทือกเขาหิมาลัยซึ่งเกิดจากการชนกันของแผ่นเปลือกโลกยูเรเซียนและแผ่นเปลือกโลกอินเดีย ในทางภูมิรัฐศาสตร์ ยอดเขาเอเวอเรสต์ถือเป็นจุดแบ่งพรมแดนระหว่างถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
185ประเทศเนปาลและทิเบต คนทั่วไปจดจำ ชื่อเอเวอเรสต์ได้ในฐานะยอดเขาที่สูงที่สุดในโลก มีความสูงจากระดับน้ำ ทะเล8,848 เมตรยอดเขาเอเวอเรสต์ไม่ได้เป็นเพียงแค่จุดที่สูงที่สุดบนพื้นโลกเท่านั้นหากยังเป็นจุดหมายสูงสุดในชีวิตพวกเขาด้วยการไปให้ถึงยอดเขาเอเวอเรสต์เป็นเรื่องที่ยากลำบากแต่เมื่อยอดเขาเอเวอเรสต์ถูกพิชิตได้นั่นหมายความว่าขีดจำ กัดของมนุษยชาติได้เพิ่มขึ้นอีกขั้นหนึ่งแล้ว [3]) ไขว่คว้าลมหรือหยั่งรากลึกเป็นการตอบประเด็นที่ผู้เขียนได้ถามมุมมองของวิทยากรในทิศทางการพัฒนาประเทศของ3ประเทศ คือประเทศไทย ประเทศสิงคโปร์และประเทศภูฏานซึ่งมีทั้งความเหมือนและแตกต่างกันทางภูมิประเทศ จำนวนประชากร ทรัพยากร และการดำ เนินนโยบายทางเศรษฐกิจรูปที่5 แสดงสัญลักษณ์ธงชาติและตัวอย่างภูมิประเทศบนพ้ืนโลกเท่าน้นัหากยงัเป็นจุดหมายสูงสุดในชีวิตพวกเขาดว้ยการไปให้ถึงยอดเขาเอเวอเรสตเ์ป็นเรื่องที่ยากล าบาก แต่เมื่อยอดเขาเอเวอเรสต์ถูกพิชิตได้นนั่หมายความวา่ขีดจา กดัของมนุษยชาติไดเ้พิ่มข้ึนอีกข้นัหนึ่งแล้ว[3])ไขว่คว้าลม หรือ หยั่งรากลึก เป็ นการตอบประเด็นที่ผู้เขียนได้ถามมุมมองของวิทยากรในทิศทางการพัฒนาประเทศของ 3 ประเทศ คือประเทศไทย ประเทศสิงคโปร์และประเทศภูฏาน ซึ่งมีท้งัความเหมือนและแตกต่างกนัทางภูมิประเทศ จา นวนประชากร ทรัพยากร และการดา เนินนโยบายทางเศรษฐกิรูปที่ 5 แสดงสัญลักษณ์ธงชาติและตวัอยา่งภูมิประเทศก) ประเทศไทย ข) ประเทศสิงคโปร์ค) ประเทศภูฏานปที่5:ธงชาติและตวัอยา่งภูมิประเทศของก)ประเทศไทยข)ประเทศสิงคโปร์และค) ประเทศภูฏาน วิทยากรได้ใหค้วามเห็นเชิงเปรียบเทียบต่อคา ถามน้ีวา ่ ประเทศไทยและประเทศภูฏานมีความเป็ นมาของความเป็ นชาติและวัฒนาธรรมที่ยาวนานกวา่สิงคโปร์ซ่ึงก็ทา ใหแ้ง่มุมการพัฒนาของประเทศไทยกบัภูฏานจะมีการพัฒนาในแบบเน้นความเป็ นวัฒนธรรมของชาติ หรือที่เรียกวา่แบบหยั่งรากลึกในขณะที่สิงคโปร์พึ่งฉลองครบรอบ 50 ปี ความเป็ นชาติเมื่อปี พ.ศ. 2558 ที่ผา่นมาจึงเหมือนการหยงั่รากลึกลงไปที่ตวัวฒันธรรมยงัยากอยู่แต่อยา่งไรก็ตามสิงคโปร์ได้มีแนวทางการพัฒนาเพื่อรับมือกบักระแสการเปลี่ยนแปลงของโลกปัจจุบนัที่เกิดข้ึนมากมาย ไม่วา่จะเป็นสภาพแวดลอ้มท้งัภายใน และภายนอกประเทศซึ่งเปลี่ยนแปลงไปอยา่งรวดเร็ว รวมถึงกลไกการแข่งขนั ในตลาดและทรัพยากร ส่งผกระทบใหเ้กิดความจ าเป็ นที่ต้องปรับเปลี่ยนเพื่อรับมือกบักระแสโลกดงักล่าว ในแบบที่วทิยากรใชค้า แบบไขว้คว้าลม เช่น การที่สิงคโปร์กา ลงัพฒันาประเทศในการเป็ นศูนย์กลางด้านการเงิน การเดินเรือรูปที่ 5: ธงชาติและตัวอย่างภูมิประเทศ ของ ก)ประเทศไทย ข)ประเทศสิงคโปร์และ ค) ประเทศภูฏาน[3] วิทยากรได้ให้ความเห็นเชิงเปรียบเทียบต่อคำ ถามนี้ว่าประเทศไทยและประเทศภูฏานมีความเป็นมาของความเป็นชาติและวัฒนาธรรมที่ยาวนานกว่าสิงคโปร์ ซึ่งก็ทำ ให้แง่มุมการพัฒนาของประเทศไทยกับภูฏานจะมีการพัฒนาในแบบเน้นความเป็นวัฒนธรรมของชาติหรือที่เรียกว่า แบบหยั่งรากลึกในขณะที่สิงคโปร์พึ่งฉลองครบรอบ 50 ปีความเป็นชาติเมื่อปีพ.ศ. 2558 ที่ผ่านมา จึงเหมือนว่าการหยั่งรากลึกลงไปที่ตัววัฒนธรรมยังยากอยู่แต่อย่างไรก็ตามสิงคโปร์ได้มีแนวทางการพัฒนาเพื่อรับมือกับกระแสการเปลี่ยนแปลงของโลกปัจจุบันที่เกิดขึ้นมากมาย ไม่ว่าจะเป็นสภาพแวดล้อมทั้งภายใน และภายนอกประเทศซึ่งเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว รวมถึงกลไกการแข่งขันในตลาดและทรัพยากร ส่งผลกระทบให้เกิดความจำ เป็นที่ต้องปรับเปลี่ยนเพื่อรับมือกับกระแสโลกดังกล่าว ในแบบที่วิทยากรใช้คำ ว่าแบบไขว้คว้าลมเช่นการที่สิงคโปร์กำลังพัฒนาประเทศในการเป็นศูนย์กลางด้านการเงิน การเดินเรือการบินวิทยาศาสตร์นวัตกรรมหรือแม้แต่การท่องเทียวดังจะเห็นได้จากแผนการพัฒนาอสังหาริมทรัพย์ของประเทศสิงคโปร์ได้วางแผนการพัฒนาและการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานและเมืองอย่างละเอียดไปจนถึงปีค.ศ.2065 การเรียนรู้มุมมองจากผู้บริหารระดับสูงของสิงคโปร์ทำ ให้เกิดแรงบันดาลใจที่มองว่าหน่วยงานภาครัฐและข้าราชการไทยมีความจำ เป็นที่จะต้องปรับตัวและปรับการทำ งานในยุคThailand 4.0ที่องค์กรจะต้องแข่งขันกันด้วยความรู้ความคิดสร้างสรรค์และนวัตกรรมดังนี้1) รูปแบบของเศรษฐกิจกำลังจะเปลี่ยนไปสู่การพัฒนาที่พึ่งพาความรู้ความคิดสร้างสรรค์นวัตกรรมและการใช้เทคโนโลยีดิจิทัลดังนั้นต้องพัฒนาศักยภาพข้าราชการให้สูงขึ้นเป็น “นักคิด” ที่สามารถสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ๆให้เกิดขึ้น 2) การเชื่อมโยงของโลกในยุคโลกาภิวัตน์ ทำ ใหถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
186ข้าราชการต้องพร้อมเผชิญการเปลี่ยนแปลงที่รวดเร็วและคาดไม่ถึง (Rapid and Unpredictable change) ได้มากขึ้น 3)การเกิดที่ทำ งานแบบใหม่ที่เรียกว่าDigitalWorkplace ข้อมูลแทบทุกอย่างในอนาคตจะถูก เชื่อมโยงด้วยอินเทอร์เนต ดังนั้นข้าราชการจะต้องพร้อมกับวิธีบริหารการทำ งานผ่านระบบออนไลน์ และบริหารจัดการเนื้อหาแบบดิจิทัล ในองค์กรให้เกิดประโยชน์4) วัฒนธรรมการเชื่อมโยงกัน (A Culture ofConnectivity) จะเชื่อมโยงกันของคนในการติดต่อการทำ งานที่ทำ ได้ตลอดทุกที่ทุกเวลาทำ ให้อาจกระทบเวลาส่วนตัว จึงต้องหัดปรับWork-LifeBalance ให้อย่างเหมาะสม5) สังคมของการมีส่วนร่วมจึงต้องพร้อมที่จะสร้างการมีส่วนร่วมให้เกิดขึ้นภายในองค์กร รวมถึงประชาชนสามารถมีส่วนร่วมแสดงความคิดเห็นแลกเปลี่ยนแบ่งปันความรู้และความคิดสร้างสรรค์กันได้ตลอดเวลา และ 6) การเรียนรู้อยู่ตลอดเวลา เพื่อนำมาปรับเปลี่ยน เพิ่มพูนความรู้ในการทำ งาน[2] การแลกเปลี่ยนแนวความคิดจากมุมมองของผู้บริหารและข้าราชการคลังสมองของทั้งสองประเทศ ได้เปิดโอกาสให้วงสุนทรียสนทนาครั้งนี้เห็นภาพการพัฒนาตามนโยบายรัฐบาลแบบSmart Nation และ Thailand 4.0” อย่างชัดเจนขึ้นในประเด็น ความเหมือนและความต่าง ขององค์ความรู้ในการวางแผนและพัฒนาความเป็นผู้นำ ขององค์กรภาครัฐ อย่างกับคำที่ว่า “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง (SameSame,ANDDifference)” จริง ๆ ลา...เอกสารอ้างอิง[1] เอกสารโครงการและกำ หนดการฝึกอบรมหลักสูตรSingapore-Thailand Leadership DevelopmentProgramme สำนักงาน ก.พ. กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๖๐[2] รายงานสรุปโครงการฝึกอบรมหลักสูตร Singapore–ThailandLeadershipDevelopmentProgramme รุ่นที่ ๕ ผู้เข้าร่วมอบรบ สิงหาคม พ.ศ. ๒๕๖๐[3] ข้อมูลจาก https://th.wikipedia.org สิงหาคม พ.ศ.๒๕๖๐ถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
187ประวัติผู้เขียนชื่อ – นามสกุล ดร.กิตติ มโนคุ้นการศึกษาสูงสุด Ph.D. in Civil Engineering : University of Florida ประเภททุน ทุนรัฐบาล ก.พ.ปีที่ได้รับทุน 2545-2550สถานที่ทำ งาน สำ นักบำ รุงทาง กรมทางหลวงชนบท กระทรวงคมนาคมตำ แหน่งปัจจุบัน ผู้อำ นวยการกลุ่มบำ รุงสะพานในเขตชุมชนในภูมิภาควิศวกรโยธาชำ นาญการพิเศษสถานที่ติดต่อ ที่อยู่ กรมทางหลวงชนบท สำ นักบำ รุงทาง9 พหลโยธิน อนุสาวรีย์ บางเขน กทม. 10220เบอร์ติดต่อ 02.551.5244e-mail [email protected]ประวัติการทำ งาน 2551: วิศวกรโยธา 5 สำ นักก่อสร้างสะพาน ทช.2559-ปัจจุบัน: วิศวกรโยธาชำ นาญการพิเศษ สำ นักบำ รุงทาง ทช.2559-ปัจจุบัน: ผอ.กลุ่มบำ รุงสะพานในภูมิภาค สำ นักบำ รุงทาง ทช.ถอดบทเรียนหลักสูตรพัฒนาภาวะผู้นำ แบบทวิภาคี สิงคโปร์-ประเทศไทย 2560 ตอนที่ 1 “คุ้นเคยความเหมือน... เยี่ยมเยือนความต่าง” ดร. กิตติ มโนคุ้น
188 หนังสือ ส.น.ร. 2560สมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยภาคผนวก
189ความเป็นมาของสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยเมื่อประมาณเดือนเมษายน พุทธศักราช 2520 ได้มีกลุ่มนักเรียนทุนรัฐบาลไทยกลุ่มหนึ่ง ซึ่งประกอบด้วยคนรุ่นหนุ่มรุ่นสาว ได้จัดให้มีการพบปะสังสรรค์กันระหว่างนักเรียนทุนรัฐบาลไทยรุ่นที่ใกล้เคียงกันเพื่อหาหนทางในการร่วมกันดำ เนินกิจกรรมอันเป็นประโยชน์ต่อสังคมและประเทศชาติผลของการพบปะหารือในครั้งนั้น ทุกคนมีความเห็นพ้องต้องกันว่า ควรหาทางจัดตั้ง “ชมรมนักเรียนทุน ก.พ.” ขึ้นมาโดยมีวัตถุประสงค์สามประการ คือ 1. เพื่อส่งเสริมความสามัคคีระหว่างนักเรียนทุน ก.พ. 2. เพื่อแลกเปลี่ยน เผยแพร่ความคิดเห็นทางวิชาการและเสริมสร้างประสิทธิภาพในการทำ งาน 3. เพื่อช่วยเหลือซึ่งกันและกันในทางที่ควรและเป็นสื่อกลางในการเชื่อมโยงระหว่างนักเรียนทุนรัฐบาลไทยด้วยกันและกับสำนักงานคณะกรรมการข้าราชการพลเรือน(ก.พ.) หลังจากนั้นก็ได้มีการประชุมหารือกันอีกหลายครั้งจนถึงขั้นตอนในการจัดตั้งชมรม จึงได้มีการออกหนังสือเวียน และประกาศให้นักเรียนทุนรัฐบาลไทยทุกรุ่นได้ทราบ และนัดให้มีการประชุมใหญ่ในวันอังคารที่ 5 กรกฎาคม 2520 ณ หอประชุมสำนักงานข้าราชการพลเรือน ถนนพิษณุโลก ในการประชุมครั้งนั้นได้มีการแต่งตั้งคณะทำ งานเพื่อจัดตั้งชมรมนักเรียนทุน ก.พ.โดยมีศาสตราจารย์วิกรมเมาลานนท์(อดีตประธานศาลฎีกา) เป็นประธานคณะทำ งานอาจารย์ประเทืองกีรติบุตร(อดีตอธิบดีกรมอัยการ) เป็นรองประธานคณะทำ งาน หลังจากนั้นได้มีการประชุมหารือกันอีกหลายครั้ง ในที่สุดคณะทำ งานมีความเห็นที่จะดำ เนินการจัดตั้งขึ้นเป็นสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย แทนที่จะเป็นเพียงชมรมเท่านั้น ท่านศาสตราจารย์วิกรม เมาลานนท์ได้ให้ข้อแนะนำ แก่คณะทำ งานว่า นายกสมาคมของคณะกรรมการก่อตั้งสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย ควรจะเป็นนักเรียนทุนรุ่นก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่งนักเรียนทุนรุ่นดังกล่าวได้มีการพบปะสังสรรค์กันอยู่เสมอ ในขณะนั้นก็มีรุ่นปีพุทธศักราช2481 ซึ่งมีคุณสมพร บุณยคุปต์, คุณบุญถม เย็นมาโนช, คุณหญิงอัมพรมีศุข, คุณดุสิตพาณิชพัฒน์, และคุณปรีดากรรณสูต อยู่ในรุ่นนั้น คณะทำ งานจึงได้มีความเห็นพ้องต้องกันว่าสมควรเรียนเชิญคุณสมพร บุณยคุปต์รัฐมนตรีว่าการกระทรวงคมนาคมในขณะนั้น ให้ท่านดำ รงตำ แหน่งนายกสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย หลังจากนั้น ประมาณต้นเดือนมิถุนายน พุทธศักราช2522 คณะทำ งานก็ได้แต่งตั้งผู้แทน ซึ่งประกอบด้วยคุณสฤต สันติเมทนีดล,คุณสุพจน์สุโรจน์(รองศาสตราจารย์สุพจน์สุโรจน์),คุณชิดชัย วรรณสถิตย์ขณะนั้นคือ ร.ต.อ.ดร.ชิดชัย วรรณสถิตย์(พลตำ รวจเอก ดร.ชิดชัย วรรณสถิตย์) และดร.สมหญิง (เหรียญไตรรัตน์) เปี่ยมสมบูรณ์ไปทาบทามท่านสมพร บุณยคุปต์ซึ่งท่านก็ยินดีที่จะให้ความร่วมมือ และช่วยเหลือในการดำ เนินการจัดตั้งสมาคมให้ดำ เนินการไปด้วยความเรียบร้อย จึงรับที่จะเป็นนายกสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยเป็นคนแรก จึงได้มีการประชุมคณะกรรมการก่อตั้งสมาคม และดำ เนินการขออนุญาตจัดตั้งสมาคมต่อทางราชการ และได้รับการจดทะเบียนเป็นสมาคม เมื่อวันที่19 ธันวาคม2522 ในวันที่10 พฤษภาคม2523 ได้จัดให้มีการประชุมใหญ่สามัญประจำปีของสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยครั้งที่1/2523ขึ้นเป็นครั้งแรก ณ โรงแรมราชศุภมิตร พร้อมทั้งทำการเลือกตั้งคณะกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยชุดแรก ซึ่งผลการเลือกตั้งปรากฏว่า คุณสมพร บุณยคุปต์ได้รับความไว้วางใจมอบหมายให้เป็นนายกสมาคมคนแรก ผู้ที่ร่วมเป็นกรรมการบริหารในชุดแรกนั้น ประกอบด้วย คุณบุญถม เย็นมาโนช, คุณหญิงอัมพร มีศุข, คุณดุสิต พาณิชพัฒน์, คุณปรีดา กรรณสูต,
190คุณถนอม เปรมรัศมี, อาจารย์พัลลภ นรพัลลภ, ดร.บุญปลูก ชายเกตุ, คุณชรินทร์หาญสืบสาย, คุณสุพจน์สุโรจน์, พลตำ รวจเอก ดร.ชิดชัย วรรณสถิต, ดร.สมหญิง (เหรียญไตรรัตน์) เปี่ยมสมบูรณ์และ ดร.สฤต สันติเมทนีดล เป็นเลขาธิการคนแรก คณะกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยได้ทำ พิธีเปิดป้ายสมาคม ณ สำนักงานคณะกรรมการข้าราชการพลเรือน ถนนพิษณุโลก เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม พุทธศักราช 2523 พร้อมทั้งได้จัดทำหนังสือนามานุกรมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย ตั้งแต่ปีพุทธศักราช 2478 จนถึงปีพุทธศักราช 2523 และจัดทำทะเบียนสมาชิกไว้แจกจ่ายแก่สมาชิกสมาคม และนักเรียนทุนรัฐบาลไทยทุกท่าน นักเรียนทุนรัฐบาลไทยที่ร่วมเป็นกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยมาตั้งแต่ ชุดแรกๆ ได้แก่คุณโสรัจ สุจริตกุล(อดีตเลขาธิการ ก.พ.), คุณวีระ สุสังกรกาญจน์(อดีตรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงอุตสาหกรรม), คุณสนั่นวงศ์พัวพันธุ์(อดีตเลขาธิการสำนักงานเร่งรัดพัฒนาชนบท), คุณวิศิษฎ์ศรีจินตนา, คุณบุญทิพา สิมะกุล, ดร.ชัยฤกษ์มณีพงศ์,ดร.ประพนธ์วงศ์วิเชียร, คุณสมลักษณ์เจริญพจน์, คุณปราโมชย์เพิ่มพานิช, คุณสุทธินีย์พู่ผกา, คุณศิลปชัย จารุเกษมวัฒนะ,ดร.มะลิวัลย์ธรรมแสง และ คุณยรรยง พวงราช เป็นต้น ในช่วงแรก คณะกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยได้จัดให้มีการประชุมคณะกรรมการบริหารเกี่ยวกับกิจกรรมของสมาคมทุกวันพุธที่ 2 ของเดือน ในการประชุมนี้จะอนุญาตให้สมาชิก และนักเรียนทุนรัฐบาลไทยที่สนใจเข้าร่วมประชุมเพื่อแสดงความคิดเห็นต่างๆ ได้ตามความประสงค์ แต่เนื่องจากปัจจุบันกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยและสมาชิกหลายๆ ท่านที่ได้ช่วยเหลือและสนับสนุนกิจกรรมของสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย มีภารกิจมาก การประชุมคณะกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย จึงไม่ได้มีการกำหนดให้ชัดเจนลงไปว่าจะประชุมเมื่อใด แต่จะประชุมประจำเดือนตามความเหมาะสมสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยได้มีการทำ พิธีเปิดป้ายสมาคมฯ ณ สำนักงานคณะกรรมการข้าราชการพลเรือน ถนนพิษณุโลก และได้จัดให้มีการพบปะสังสรรค์ระหว่างสมาชิกในโอกาสเดียวกัน ณ โรงแรมแอมบาสเดอร์ เมื่อวันที่19 กรกฎาคม2523 และได้จัดให้มีการอภิปรายเรื่อง “ค่านิยมกับความอยู่รอดของชาติ” ณ ห้องประชุมกรมประชาสัมพันธ์เมื่อวันเสาร์ที่2 พฤษภาคม2524 ตั้งแต่นั้นมาคณะกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยทุกชุดมีความตั้งใจอย่างแน่วแน่ในการดำ เนินกิจกรรมของสมาคมฯ เพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่มวลสมาชิกนักเรียนทุนรัฐบาลไทย และสังคมไทยโดยรวม โดยได้จัดทำ โครงการที่เป็นประโยชน์ต่อประเทศชาติหลายโครงการ เช่น โครงการยุ้งฉางกลางประจำหมู่บ้าน, โครงการรณรงค์การรู้หนังสือของชาวเขา, โครงการวิจัยร่วมกับสำนักงาน ก.พ. โครงการจัดทำหนังสือวิสัยทัศน์ประเทศไทย, โครงการมอบทุนการศึกษาแก่นักเรียนที่เรียนดีแต่ขาดแคลนทุนทรัพย์, โครงการฝึกอบรมร่วมกับสมาคมนักฝึกอบรมแห่งประเทศไทยให้แก่ข้าราชการกระทรวงพลังงาน,โครงการเผยแพร่ความรู้ต่างๆทางสถานีวิทยุและโทรทัศน์, โครงการฝึกอบรมให้แก่หน่วยงานราชการวิสาหกิจ องค์กรอิสระต่างๆและเอกชน ร่วมกับสมาคมนักฝึกอบรมแห่งประเทศไทย และสำนักงาน ก.พ. การจัดทำหนังสือสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยเพื่อเผยแพร่ความรู้เป็นประจำทุกปี, การมอบเข็มทองคำ เชิดชูเกียรติให้แก่นักเรียนทุนรัฐบาลไทยดีเด่นในแต่ละสาขา และการจัดปาฐกถาพิเศษหรือการเสวนาทางวิชาการ เป็นต้น กิจกรรมทางด้านสังคมและสมาชิกสัมพันธ์สมาคมได้จัดให้มีการพบปะสังสรรค์ระหว่างสมาชิกอย่างสม่ำ เสมอการจัดให้มีทัศนศึกษาร่วมกันในบางโอกาสเพื่อให้เหล่าสมาชิกได้แลกเปลี่ยนความรู้ความคิดเห็นและสร้างเสริมความสามัคคีให้มีการร่วมมือร่วมใจกันประกอบกรณีกิจอันเป็นประโยชน์ต่อประเทศและสังคม
191 ในการดำ เนินกิจการของสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยที่ผ่านมา ได้มีนายกสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยซึ่งได้รับการแต่งตั้ง ตั้งแต่ชุดแรกเมื่อปีพุทธศักราช 2523 จนถึงนายกสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยท่านปัจจุบันรวม 11 ท่านเรียงกันตามลำดับ ดังต่อไปนี้คือ- คุณสมพร บุณยคุปต์- คุณหญิง อัมพร มีศุข- คุณประยูร เถลิงศรี- พ.ต.ท. ดร. ทักษิณ ชินวัตร- หม่อมราชวงศ์จันทรแรมศิริโชค จันทรทัต- ดร. ประสิทธิ์ดำ รงชัย- คุณมีชัย ฤชุพันธุ์- คุณมานิต วิทยาเต็ม- ดร. ศักดิ์สิทธิ์ตรีเดช- ดร. สถิตย์ลิ่มพงศ์พันธุ์- ดร. สฤต สันติเมทนีดล
192รายชื่อคณะกรรมการบริหารสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย ชุดที่ 151. คุณสุทธินีย์ พู่ผกา นายกสมาคม2. ดร. ทวารัฐ สูตะบุตร อุปนายกและประธานฝ่ายหารายได้3. คุณณรงค์ศักดิ์ โอสถธนากร อุปนายกและประธานฝ่ายกิจกรรม4. ดร. ชุติมา หาญเผชิญ อุปนายก5. คุณวิศิษฎ์ศรีจินตนา ที่ปรึกษาสมาคม6. คุณนนทพล นิ่มสมบุญ ที่ปรึกษาสมาคม7. ดร. บุญปลูก ชายเกตุ ที่ปรึกษาสมาคม8. คุณวิสูตร ประสิทธิ์ศิริวงศ์ ที่ปรึกษาสมาคม9. พล.ต.ท.ดร. วิเชียรโชติ สุกโชติรัตน์ ที่ปรึกษาสมาคม10. คุณยรรยง พวงราช ที่ปรึกษาสมาคม11. คุณศิลปชัย จารุเกษมรัตนะ ที่ปรึกษาสมาคม12. ศ.ดร. สุชัชวีร์ สุวรรณสวัสดิ์ ประธานฝ่ายวิชาการ13. คุณภาณุพงศ์ สาธร เลขาธิการ14. ดร. หรินทร์ สูตะบุตร ผู้ช่วยเลขาธิการ15. คุณพรธีรา โอสถธนากร ผู้ช่วยเลขาธิการ16. คุณสุวรรณา ปลั่งพงษ์พันธ์ เหรัญญิก17. คุณรัตนา อิทธิอมร ผู้ช่วยเหรัญญิก18. คุณจักรกฤช ตั้งใจตรง ผู้ช่วยเหรัญญิก19. คุณนิธิพร ไตรทิพเทวินทร์ ฝ่ายสันทนาการ20. ดร. ประเสริฐ สินสุขประเสริฐ ประชาสัมพันธ์21. ดร. ศิวรักษ์ ศิวโมกษธรรม สาราณียากร22. รศ.ดร. พิสุทธิ์ เพียรมนกุล ผู้ช่วยสาราณียากร23. คุณอลินี ธนะวัฒน์สัจจะเสรี นายทะเบียน24. ร.ท.ดร. ธนพจน เอกโยคยะ ปฏิคม25. คุณณัฐวุฒิ อาจปรุ ผู้ช่วยปฏิคม26. คุณสุมนา เกิดขันหมาก วิเทศสัมพันธ์27. คุณปาลิดา อมรสวัสดิ์วัฒนา ผู้ช่วยวิเทศสัมพันธ์
19328. ดร. วิศณุ ทรัพย์สมพล กรรมการกลาง29. คุณวรายุ ประทีปะเสน กรรมการกลาง30. ดร. เวทางค์ พ่วงทรัพย์ กรรมการกลาง31. พล.ต.ต. สุชาติ กังวารจิตต์ กรรมการกลาง32. ดร. ปิยวัฒน์ ศิวรักษ์ กรรมการกลาง33. ดร. ไพศาล เอกคณิต กรรมการกลาง34. ดร. ปริญญา ถนัดทาง กรรมการกลาง35. คุณสุปราณี ก้องเกียรติกมล กรรมการกลาง36. ดร. พาณุวงศ์ คัมภิรารักษ์ กรรมการกลาง
194รายชื่อคณะทำ งานจัดงานประชุมใหญ่สามัญประจำ ปี 2560ที่ปรึกษาสมาคมฯ ที่ปรึกษาคณะทำ งานคุณณรงค์ศักดิ์โอสถธนากร ประธานคณะทำ งานรท.ดร. ธนพจน เอกโยคยะ รองประธานคณะทำ งานดร.ประเสริฐ สินสุขประเสริฐ คณะทำ งานคุณสุวรรณา ปลั่งพงษ์พันธุ์ คณะทำ งานคุณรัตนา อิทธิอมร คณะทำ งานคุณอลินี ธนะวัฒน์สัจจะเสรี คณะทำ งานดร.ณัฐวุฒิอาจปรุ คณะทำ งานดร.เวทางค์พ่วงทรัพย์ คณะทำ งานดร.พาณุวงศ์คัมภิรารักษ์ คณะทำ งานคุณปาลิดา อมรสวัสดิ์วัฒนา คณะทำ งานคุณน้องใหม่ ส่งเสริมรัตน์ คณะทำ งานคุณพรธีรา โอสถธนากร เลขานุการ
195รายชื่อคณะทำ งานจัดทำ หนังสือที่ระลึกการประชุมใหญ่สามัญประจำ ปี พ.ศ. 2560 สมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทย 1. ที่ปรึกษาสมาคมฯ ที่ปรึกษาคณะทำ งาน 2. พล.ต.ต. สุชาติกังวารจิตต์ ที่ปรึกษาคณะทำ งาน 3. ศ.ดร.สุชัชวีร์สุวรรณสวัสดิ์ ที่ปรึกษาคณะทำ งาน 4. ดร.ชุติมา หาญเผชิญ ประธานคณะทำ งาน 5. ดร.เวทางค์พ่วงทรัพย์ รองประธานคณะทำ งาน 6. ดร.ศิวรักษ์ศิวโมกษธรรม รองประธานคณะทำ งาน 7. รศ.ดร.พิสุทธิ์เพียรมนกุล คณะทำ งาน 8. คุณนิธิพร ไตรทิพเทวินทร์ คณะทำ งาน 9. คุณสุมนา เกิดขันหมาก คณะทำ งาน 10. คุณปิยสุรางค์กุลจิตติประสิทธิ์ คณะทำ งาน 11. คุณอธิกา ไกรอมร คณะทำ งาน 12. คุณรัตนา อิทธิอมร คณะทำ งาน 13. คุณสุวรรณา ปลั่งพงษ์พันธ์ คณะทำ งาน 15. คุณจักรกฤช ตั้งใจตรง คณะทำ งาน 16. คุณพัชรางศุ์ประพฤติธรรม คณะทำ งาน 17. คุณฐิติพัฒน์ไทยจงรักษ์ คณะทำ งาน 18. คุณคณิตพงศ์บัณฑิตเสาวภาคย์ คณะทำ งาน 19. คุณณัฐนัย หงสุรพันธ์ คณะทำ งาน 20. คุณธีรรัตน์ธัญญกุลสัจจา คณะทำ งาน 21. คุณอุกฤษฎ์การุณกร คณะทำ งาน 22. คุณพีรณัฐ เศวตวิจิตร คณะทำ งาน 23. คุณรวีกิติ์พุฒิธนกร คณะทำ งาน 24. คุณชรินทร์เกตุนาค คณะทำ งาน 25. คุณศศิวรา เลาหสุรโยธิน คณะทำ งาน 26. คุณศวิตา อักษรานุเคราะห์ คณะทำ งาน 27. คุณภาณุพงศ์สาธร เลขานุการ
196 1. ที่ปรึกษาสมาคมฯ ที่ปรึกษาคณะทำ งาน 2. คุณสุทธินีย์พู่ผกา ประธานคณะทำ งาน 3. ดร.ทวารัฐ สูตะบุตร คณะทำ งาน 4. คุณณรงค์ศักดิ์โอสถธนากร คณะทำ งาน 5. คุณสุมนา เกิดขันหมาก คณะทำ งาน 6. ดร.วิศณุทรัพย์สมพล คณะทำ งาน 7. ดร.ปิยวัฒน์ศิวรักษ์ คณะทำ งาน 8. ดร.ไพศาล เอกคณิต คณะทำ งาน 9. ดร.ปริญญา ถนัดทาง คณะทำ งาน 10. คุณสุปราณีก้องเกียรติกมล คณะทำ งาน 11. ดร.ธนวรรณ พิณรัตน์ เลขานุการ 12. คุณวรายุประทีปะเสน ผู้ช่วยเลขานุการรายชื่อคณะทำ งานคัดเลือกนักเรียนทุนรัฐบาลไทยดีเด่น/ดาวรุ่ง ประจำ ปี พ.ศ. 2560
197รายชื่อทุนมูลนิธิสมาคมนักเรียนทุนรัฐบาลไทยณ วันที่ 15 พฤศจิกายน 2560ลำ ดับที่ รายชื่อทุน จำ นวนเงิน 1 ทุน ดร.กนก อภิรดี 8,000 2 ทุนคุณกนกวรรณ ถมังรักษ์สัตว์ 2,000 3 ทุนคุณหญิงกมลวรรณ บุณยคุปต์ (คุณสมพร บุณยคุปต์) 30,000 4 ทุนคุณกฤช สมบัติศิริ 1,000 5 ทุนคุณกฤตยา แลพวงมาลย์ 2,000 6 ทุนบริษัทกระจกไทยอาซาฮี จำ กัด 2,000 7 ทุนคุณกอบกุล พันธ์เจริญวรกุล 4,000 8 ทุน ดร.เกรียงศักดิ์ สุวรรณธราดล และครอบครัว 44,000 9 ทุน ดร.โกวิท ประวาลพฤกษ์ 1,000 10 ทุนนาวาอากาศเอก เขียน-ลมัย-ดร. ระวิพันธ์ โสมนะพันธุ์ (ดร.ดวงทิพย์ สุรินทาธิป) 9,000 11 ทุน รศ. ดร.ครรชิต ธรรมศิริ และครอบครัว 3,000 12 ทุนคุณจรูญ อุ่นจิตต์ และครอบครัว 2,000 13 ทุนจันทรทัต 71,000 14 ทุนคุณจันทกานติ์ ตันเจริญพานิช 1,000 15 ทุนคุณจิราพร โพธิจรัสแสงกุล 500 16 ทุนคุณจุฑารัตน์ สิทธิสนธิ์ 200 17 ทุน ดร.เจษฎาวรรณ วิจิตรเวชการ 1,000 18 ทุนคุณเจตขจี อติการบดี 1,500 19 ทุนคุณฉลองขวัญ อินทรวสุ 5,000 20 ทุนคุณเฉลิม ศิริวรรณ 30,000 21 ทุนคุณชนะ คณารัตนดิลก 1,000 22 ทุนคุณชรินทร์ หาญสืบสาย และครอบครัว 22,000 23 ทุนคุณชนินทร์ ทองธรรมชาติ 1,000 24 คุณทุนชวลิต ทั่งสัมพันธ์ 10,000 25 ทุนชวลิตนิติธรรม 2,000 26 ทุนศาสตราจารย์ พิเศษ ชัยเกษม นิติสิริ 1,000
198ลำ ดับที่ รายชื่อทุน จำ นวนเงิน 27 ทุน ดร.ชัยยุทธ ปิลันธน์โอวาท 5,000 28 ทุน ดร.ชัชเวทย์ มุสิกไชย 10,000 29 ทุนคุณชาญชัย มุสิกนิศากร 2,000 30 ทุน พล ต.อ. ดร.ชิดชัย วรรณสถิตย์ 25,000 31 ทุน ดร.ชินวงศ์ ศรีงาม 1,000 32 ทุน ดร.ชุติมา หาญเผชิญ 2,500 33 ทุนคุณเชาว์ สายเชื้อ 2,000 34 ทุนคุณโชติหิรัญ - ดร.สมหญิง - คล้องพร เปี่ยมสมบูรณ์ 8,000 35 ทุนคุณณรงค์ศักดิ์ - จินตนา โอสถธนากร 2,500 36 ทุนคุณเดชา อัศวรังสี 1,000 37 ทุนคุณเดช บุนนาค และครอบครัว 50,000 38 ทุนคุณดุสิต พานิชพัฒน์ และครอบครัว 4,000 39 ทุนคุณถนอม เปรมรัศมี 5,000 40 ทุนคุณทวี ชูทรัพย์ 6,000 41 ทุนคุณทวี - พวงรัตน์ ธนตรกูล 500 42 ทุน ศ.ดร.เทพพนม เมืองแมน และครอบครัว 5,000 43 ทุน ดร. ทวารัฐ สูตะบุตร 1,000 44 ทุน ดร.ธวัชชัย ชัยจิรฉายากุล 1,000 45 ทุน ร.ท. ดร.ธนพจน เอกโยคยะ 1,000 46 ทุนคุณธัญญพัทธ์ ทรัพย์พนาชัย 1,000 47 ทุน ดร.ธานีรัตน์ ศานติวัตร 1,000 48 ทุนคุณธิติพันธุ์ เชื้อบุญชัย 1,000 49 ทุนคุณธีรพันธ์ ภูคาสวรรค์ และครอบครัว 10,000 50 ทุน ศ. ดร.ธงชัย พรรณสวัสดิ์ 4,750 51 ทุน ดร.นเรศ ดำ รงชัย 16,000 52 ทุนคุณนันทนา สิทธิชัย 3,000 53 ทุน ดร.นิทัศน์ - ดร.จิตตินันท์ ภัทรโยธิน 4,000 54 ทุนคุณนิธิพร ไตรทิพเทวินทร์ 7,000 55 ทุนคุณนงลักษณ์ ธัญญะวนิช 500
199ลำ ดับที่ รายชื่อทุน จำ นวนเงิน 56 ทุนคุณนนทพล นิ่มสมบุญ 30,000 57 ทุนคุณบุญถม เย็นมะโนช และครอบครัว 200,000 58 ทุนคุณหญิงบุญสิริ ชวลิตธำ รง 50,000 59 ทุนคุณบุญเยี่ยม - คุณหญิงอัมพร มีศุข 32,000 60 ทุนคุณบุญเติบ ตั้นตระกูล 1,000 61 ทุน ดร.บุญปลูก ชายเกตุ 12,000 62 ทุนคุณบุญคลี ปลั่งศิริ 63,000 63 ทุน ดร.บุญส่ง ศิวโมกษธรรม 1,000 64 ทุนคุณบวร สัตยาวุฒิพงศ์ 1,000 65 ทุน ดร.บงกช อนุโรจน์ 1,000 66 ทุน ดร.ประชา คุณะเกษม 16,000 67 ทุนคุณประชด ไกรเนตร 5,000 68 ทุนคุณประยูร เถลิงศรี 5,000 69 ทุน ดร.ประสิทธิ์ ดำ รงชัย 41,000 70 ทุนคุณประสงค์ รายณสุข 5,000 71 ทุนคุณปัญญา วุฒิไกร 2,000 72 ทุนคุณปาลิดา อมรสวัสดิ์วัฒนา 1,500 73 ทุนอาจารย์ป่าน จินดาพล 1,000 74 ทุนคุณปราโมทย์ เพิ่มพาพิช และครอบครัว 21,000 75 ทุนคุณปราโมทน์ นาครทรรพ 2,000 76 ทุน ศ. ดร.ปรีดา วิบูลย์สวัสดิ์ 4,000 77 ทุนคุณปรีชา จินดามัย 1,200 78 ทุนคุณปอ อนาวิล 12,000 79 ทุน ดร.ผดุงชาติ สุวรรณวงศ์ 3,000 80 ทุน ดร.พนม พงษ์ไพบูลย์ 6,000 81 ทุนคุณพิเชียร เจริญกลกิจ 6,000 82 ทุนคุณพิพัฒน์ สุจินดา 1,000 83 ทุนคุณพิสิฐ - ประภา เจริญวงศ์ 2,000