Το 2014 μια διεθνής επιστημονική ομάδα με συμμετοχή ερευνητών του Ινστιτούτου Θεωρητικών Σπουδών της Χαϊδελβέργης (HITS) παρουσιάζοντας το έργο 1KITE (www.1kite.org ) «τάραξε» τα νερά στο πεδίο της εξέλιξης της πολυπληθέστερης και πιο ποικιλόμορφης ομάδας έμβιων όντων στον κόσμο, αυτής των εντόμων.
Αυτή η εξαιρετική επιστημονική συνεργατική έρευνα (με περισσότερους από 100 ερευνητές από 10 χώρες), που μπόρεσε να διαλευκάνει περισσότερο την εξελικτική ιστορία των ιδιαίτερων αυτών οργανισμών βασίστηκε σε ειδικά υπολογιστικά «εργαλεία», η δημιουργία των οποίων έφερε την υπογραφή του Δρα. Αλέξανδρου Σταματάκη και της ερευνητικής ομάδας του.
Η εν λόγω ερευνητική ομάδα (Exelixis Lab) στο HITS και στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καρλσρούης (KIT) είναι η μοναδική στη Γερμανία που ασχολείται με την ανάπτυξη προγραμμάτων και μεθόδων για τον υπολογισμό εξελικτικών δέντρων, ενώ ο Δρ. Σταματάκης συγκαταλέγεται στους ελάχιστους Έλληνες ειδήμονες στους σχετικούς αλγόριθμους, στους παράλληλους υπολογιστές, στις παράλληλες αρχιτεκτονικές και στην εξελικτική Βιοπληροφορική σε ολόκληρη την Ευρώπη.
Exelixis Lab
Η είδηση είναι ότι ο Καθ. Αλέξανδρος Σταματάκης επιστρέφει προσωρινά στην Ελλάδα με σκοπό να ηγηθεί των προσπαθειών για τη δημιουργία μιας νέας ερευνητικής κατεύθυνσης στο Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), με σημαντική οικονομική υποστήριξη από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Πιο συγκεκριμένα αναλαμβάνει έδρα ERA (European Research Area) στην Υπολογιστική Βιοποικιλότητα στο Ινστιτούτο Πληροφορικής του ΙΤΕ, με χρηματοδότηση 2,4 εκατομμυρίων ευρώ για την επόμενη 5ετία.
Υπολογιστικά εργαλεία για την βιοποικιλότητα
Η λειτουργία της νέας ομάδας Υπολογιστικής Βιοποικιλότητας (Biodiversity Computing Group - BCG) που θα ξεκινήσει στις αρχές του 2023, θα βασίζεται στην τεχνογνωσία του Ινστιτούτου Πληροφορικής του ΙΤΕ πάνω στην ανάπτυξη μεθόδων υπολογιστών υψηλής απόδοσης και πληθυσμιακής γενετικής.
Ο βασικός στόχος του BCG θα είναι να αναπτύξει νέα υπολογιστικά εργαλεία, αλγόριθμους και μοντέλα για την ανάλυση της Βιοποικιλότητας σε ένα ευρωπαϊκό θερμό σημείο (hotspot) βιοποικιλότητας, την Κρήτη. Για αυτόν τον λόγο η ομάδα θα συνεργαστεί στενά με ερευνητικά κέντρα στον τομέα της Βιοποικιλότητας, όπως το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών και το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Κρήτης του Πανεπιστημίου Κρήτης, θα δημιουργήσει στενούς δεσμούς με την ερευνητική ομάδα του Αλέξανδρου Σταματάκη στο HITS, καθώς και με το Τμήμα Πληροφορικής του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καρλσρούης (KIT).
Exelixis Lab
«Αυτή τη στιγμή οι ερευνητές της βιοποικιλότητας (και όχι μόνο) στην Ελλάδα συνήθως περιορίζονται στο να συγκεντρώνουν δείγματα οργανισμών, τα οποία συχνά αναγκάζονται να αποστέλλουν στο εξωτερικό για περαιτέρω επεξεργασία και ανάλυση. Χρειαζόμαστε επαρκή κρατική χρηματοδότηση για την παραγωγή δεδομένων και είναι ανάγκη να αναπτύξουμε τα ανάλογα «εργαλεία» επί τόπου για να μπορέσουμε να μελετήσουμε και να διαχειριστούμε αυτό το ογκώδες και υπερπολύτιμο υλικό στον τόπο μας», σχολιάζει ο Δρ. Σταματάκης, ο οποίος δηλώνει πολύ ευχαριστημένος που επιστρέφει στο ΙΤΕ, όπου πραγματοποίησε τα πρώτα μεταδιδακτορικά ερευνητικά του βήματα πριν από 16 χρόνια.
«Ανυπομονώ να διεξαγάγω διεπιστημονική έρευνα σε συνεργασία με τα εξαιρετικά ινστιτούτα του ΙΤΕ, αλλά και με το Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Κρήτης (ΜΦΙΚ) και με το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ). Είμαι επίσης ευγνώμων στο KIT και στη διεύθυνση του HITS στη Γερμανία που υποστήριξε πλήρως αυτή την προσπάθεια και θα συνεχίσει να χρηματοδοτεί την υφιστάμενη ερευνητική ομάδα μου στο HITS προκειμένου να ενισχύσει την υπολογιστική έρευνα για τη βιοποικιλότητα στην Ελλάδα, την αντιστροφή του brain drain και την εμβάθυνση των θεσμικών δεσμών μεταξύ χωρών, ερευνητικών ομάδων και Ινστιτούτων», δηλώνει.
Τα υπολογιστικά εργαλεία που δημιουργεί ο Έλληνας επιστήμονας μπορούν να εφαρμοστούν σε κάθε είδος οργανισμού, από ιούς (π.χ., για την ανάλυση της εξέλιξης του κορονοϊού) και βακτήρια μέχρι έντομα και πουλιά. Επομένως είναι χρήσιμα για την κατανόηση και περιγραφή της βιοποικιλότητας, την εξάπλωση ιών, τη θαλάσσια βιολογία, την βιοτεχνολογία και την ιατρική.
Στα highlights του εργαστηρίου του συγκαταλέγεται το πρόγραμμαRAxML, το οποίο επιτρέπει την ανακατασκευή τεράστιων φυλογενετικών δέντρων. Πρόκειται για μια από τις πιο δημοφιλείς εφαρμογές για φυλογενετικές αναλύσεις, η οποία μετράει περισσότερες από 50,000 αναφορές και κατατάσσεται ανάμεσα στις πιο δημοφιλείς δημοσιεύσεις στην επιστήμη των υπολογιστών της τελευταίας 20ετίας Μάλιστα, το RAxML είναι διαθέσιμο στο κοινό με τη μορφή ανοικτού κώδικα (open source). Ως εκ τούτου, παρέχεται ένα σημαντικό «εργαλείο» στους βιολόγους σε όλο τον κόσμο που μπορούν να το χρησιμοποιήσουν εντελώς δωρεάν για να αναλύσουν τα δεδομένα τους.
Η γοητεία της ανάλυσης μεγάλων δεδομένων
Η Κρήτη δεν είναι μόνο καταφύγιο για όσους αναζητούν τον ήλιο, αλλά και ευρωπαϊκό hotspot βιοποικιλότητας λόγω του πολύ μεγάλου αριθμού ειδών, σημαντικό ποσοστό εκ των οποίων είναι ενδημικά του νησιού. «Η παρακολούθηση, η αξιολόγηση και η ποσοτικοποίηση της βιοποικιλότητας έχουν επομένως μεγάλη σημασία και η βιοπληροφορική διαδραματίζει βασικό ρόλο σε αυτό», τονίζει ο καθηγητής.
Σε αυτό το πλαίσιο, ο ίδιος, σε συνεργασία με το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Κρήτης υλοποιεί ένα πιλοτικό πρόγραμμα εντομοπαγίδων για την παρακολούθηση της βιοποικιλότητας στους πρόποδες των Αστερουσίων στον Νότο του νομού Ηρακλείου. Μάλιστα, στη λειτουργία των παγίδων εμπλέκονται και τα μέλη του πολιτιστικού συλλόγου του χωριού Λίσταρου (https://www.klimatogi.org/index.el.html ) στη Μεσσαρά όπου διαμένει.
«Έχουμε ήδη ξεκινήσει διάφορες δράσεις ώστε να φέρουμε αφενός πιο κοντά και να εμπλέξουμε ενεργά στην έρευνα μας κατοίκους της περιοχής και αφετέρου εμείς να μην απομονωθούμε στο ακαδημαϊκό μας γκέτο. Στις δράσεις περιλαμβάνονται η λειτουργία των παγίδων, ανοικτές ομιλίες, όπως η πρόσφατη του διευθυντή του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Κρήτης κου. Πουλακάκη στον Λίσταρο για την αξία της Βιοποικιλότητας, αλλά και το εκπαιδευτικό πρόγραμμα για δημοτικά σχολεία με θέμα το “Αρχιπέλαγος του Αιγαίου - ένα ζωντανό εργαστήριο εξελικτικής βιολογίας”», εξηγεί ο Δρ. Σταματάκης
Ο Καθηγητής έχει ξεκινήσει από τον Απρίλιο του 2021 συνεργασία και με το εργαστήριο Παλαιογονιδιωματικής και Εξελικτικής Γενετικής (ΠΕΓ) του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας στο ΙΤΕ, στο Ηράκλειο Κρήτης. Η αλήθεια όμως είναι ότι η σχέση του με τα κρητικά ερευνητικά ιδρύματα δεν σταμάτησε ποτέ, αφού ο ίδιος κάθε δύο χρόνια, κατά την τελευταία 10ετία, διοργανώνει Θερινό Σχολείο για την υπολογιστική μοριακή εξέλιξη στο ΕΛΚΕΘΕ Κρήτης, χρηματοδοτούμενο από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μοριακής Βιολογίας (ΕΜΒΟ) και από το HITS στη Χαϊδελβέργη.
Χρειάζονται θεσμικές αλλαγές και κίνητρα
Οι Ευρωπαϊκές έδρες του ERA εστιάζουν στην αύξηση της ερευνητικής ικανότητας αλλά και στην διαμόρφωση προτάσεων για θεσμικές αλλαγές ώστε να αυξηθεί η ανταγωνιστικότητα της Ελλάδας στον ακαδημαϊκό τομέα και στην έρευνα. Σε αυτές τις αλλαγές εστιάζει και ο Καθ. Σταματάκης, ο οποίος ενδιαφέρεται ουσιαστικά να συμβάλει στην αλλαγή του ερευνητικού τοπίου στη χώρα μας, όπως είναι φανερό από όλες τις δράσεις του μέχρι σήμερα.
«Για να γίνει πιο ανταγωνιστική ερευνητικά η Ελλάδα χρειάζονται ουσιαστικές διορθωτικές αλλαγές. Καταρχάς είναι αναγκαίο να αυξηθούν σημαντικά οι μισθοί των καθηγητών και των ερευνητών. Οι ικανοποιητικοί και αξιοπρεπείς μισθοί θα είναι το βασικό κίνητρο για να προσελκύσουμε και να κρατήσουμε ερευνητές στην Ελλάδα, για παράδειγμα, ενώ το κόστος διαβίωσης στην Ελλάδα βρίσκεται στο 80% της Γερμανίας, ο βασικός μισθός ενός καθηγητή Πανεπιστημίου στην Ελλάδα κυμαίνεται στο 30-35% του αντίστοιχου βασικού μισθού της Γερμανίας», τονίζει ο ερευνητής
Το δεύτερο ζήτημα, σύμφωνα με τον ίδιο, αφορά τη σταθερή βασική χρηματοδότηση των ερευνητικών υποδομών στρατηγικής σημασίας, όπως αυτής του αρχαίου DNA στην Κρήτη. «Δεν μπορούμε να βασιζόμαστε μονίμως στα ευρωπαϊκά κονδύλια και στα grants για να μπορούμε να κάνουμε έρευνα, χρειάζεται μόνιμη και σταθερή χρηματοδότηση, ώστε να μην φεύγουν πολύτιμα δείγματα, είτε αρχαιολογικά είτε βιολογικά στο εξωτερικό με αποτέλεσμα να επωφελούνται τα μεγάλα εργαστήρια στις πιο ανεπτυγμένες χώρες από τον βιολογικό και αρχαιολογικό πλούτο που μένει ανεκμετάλλευτος στον τόπο μας»
Και το τρίτο είναι η απλοποίηση και ιδανικά η πλήρης κατάργηση της γραφειοκρατίας. «Οι συνάδελφοί μου σπαταλούν πολύτιμο ερευνητικό χρόνο σε γραφειοκρατικές διαδικασίες, και αυτό πρέπει κάποτε να σταματήσει!»
Ποιος είναι ο καθηγητής Σταματάκης
Ο Αλέξης Σταματάκης γεννήθηκε στην γερμανική πόλη Σααρμπρύκεν από πατέρα Έλληνα πολιτικό επιστήμονα και από Γερμανίδα μητέρα, καθηγήτρια κλασικού τραγουδιού. Όταν εκείνος έγινε τεσσάρων ετών, η οικογένεια Σταματάκη μετακόμισε μόνιμα στην Ελλάδα. Ο Αλέξανδρος Σταματάκης φοίτησε στη Γερμανική Σχολή Αθηνών και σπούδασε Πληροφορική στο Πολυτεχνείο του Μονάχου (Technische Universität München) και στην École Normale Supérieure de Lyon (επίσης γνωστή ως ENS) κάνοντας πρακτική άσκηση στην Αθήνα, στο Παρίσι και στη Μαδρίτη.
Το 2001 έλαβε το δίπλωμά του στην Επιστήμη των Υπολογιστών από το Πολυτεχνείο του Μονάχου και το 2004 εκπόνησε τη διδακτορική του διατριβή (στο ίδιο πανεπιστημιακό ίδρυμα) πάνω στους αλγορίθμους και στους παράλληλους υπολογιστές (parallel computing), με αντικείμενο την φυλογενετική συμπερασματολογία (ανακατασκευή των εξελικτικών δέντρων με χρήση δεδομένων DNA).
Συνέχισε να εργάζεται στον τομέα της εξελικτικής Βιοπληροφορικής και των παράλληλων υπολογιστών (parallel computing) ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ινστιτούτο Πληροφορικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στο Ηράκλειο της Κρήτης και στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Λοζάνη. Στις αρχές του 2008 επέστρεψε στο Μόναχο για να ξεκινήσει, με γερμανική χρηματοδότηση, τη δική του ανεξάρτητη ερευνητική ομάδα Νέων (DFG Emmy Noether-Programme της γερμανικής γραμματείας έρευνας, DFG) στο Πολυτεχνείο του Μονάχου.
Το φθινόπωρο του 2010 μετακινήθηκε στο Ινστιτούτο Θεωρητικών Σπουδών της Χαϊδελβέργης (HITS) για να ξεκινήσει τη νέα του δουλειά, μόνιμα πια, ως επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας για scientific computing. Το 2012 διορίστηκε ως τακτικός καθηγητής στο Τμήμα Επιστήμης Υπολογιστών του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Καρλσρούης. Από την αρχή της πανδημίας διαμένει με την οικογένεια του στο χωριό Λίσταρος του νομού Ηρακλείου.
