รางวัลเกียรติยศ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

ศาสตราจารย์ ดร. วิสุทธิ์ ใบไม้
(Professor Dr. Visut Baimai)

เมธีวิจัยอาวุโส สกว. ปี พ.ศ. 2542 สาขาชีววิทยา

ประวัติส่วนตัว

เกิดวันที่ 1 เมษายน พ.ศ. 2485 อ. กงไกรลาศ จ.สุโขทัย สำเร็จการศึกษาชั้นประถมศึกษา 4 จากโรงเรียนกงราษฎร์อุทิศ อ. กงไกรลาศ ชั้นมัธยมศึกษา 1-2 จากโรงเรียนสวรรค์วิทยา อ. สวรรคโลก ชั้นมัธยมศึกษา 3-6 จากโรงเรียนมัธยมวิทยา อ. เมือง จ. ลำปาง ชั้นมัธยมศึกษา 7-8 โรงเรียนเตรียมอุดมศึกษา (สามพราน) ในปี พ.ศ. 2503-2504 เข้าศึกษาเตรียมแพทย์ศาสตร์ ในคณะวิทยาศาสตร์การแพทย์ มหาวิทยาลัยแพทย์ศาสตร์ (มหาวิทยาลัยมหิดลในปัจจุบัน) และระหว่างปี พ.ศ. 2505-2512 ได้รับทุนโคลัมโบ จากรัฐบาลประเทศออสเตรเลีย เพื่อศึกษาต่อ ณ มหาวิทยาลัยควีนสแลนด์ เมืองบริสเบน และสำเร็จการศึกษา B.Sc. (Hons.), Ph.D. (Queensland) สาขาพันธุศาสตร์

ประวัติการทำงาน

ปี พ.ศ. 2512 เริ่มเข้ารับราชการเป็นอาจารย์วิสามัญ ประจำภาควิชาชีววิทยา-พฤกศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล และได้เลื่อนขั้นเป็นอาจารย์โทและเอก ในปีต่อมา ปี พ.ศ. 2516-2517 ได้รับทุน NSF Postdoctoral Fellow เพื่อศึกษาวิจัยพันธุศาสตร์ของแมลงหวี่ ที่มหาวิทยาลัยฮาวาย สหรัฐอเมริกา ได้รับแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่ง หัวหน้าภาควิชาชีววิทยา-พฤกษศาสตร์ ระหว่าง พ.ศ. 2518-2534 ได้รับพระมหากรุณาธิคุณโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้เป็นศาสตราจารย์ ภาควิชาชีววิทยา-พฤกษศาสตร์ ในปี พ.ศ. 2524 และศาสตราจารย์ ระดับ 11 ในปี พ.ศ. 2532 และในปี พ.ศ. 2524 ได้รับเชิญเป็น Visiting Professor ณ สถาบันวิทยาศาสตร์ชีวภาพ แห่งมหาวิทยาลัยเซาเปาโล ประเทศบราซิล เพื่อร่วมสอนและวิจัยเซลล์พันธุศาสตร์ เป็นที่ปรึกษาชั่วคราวของ TDR/WHO และเป็นผู้ประสานงาน ศูนย์อ้างอิงการศึกษาพันธุศาสตร์ ของยุงก้นปล่องชนิดซับซ้อน ในภูมิภาคเอเซียอาคเนย์ ได้รับทุนวิจัยจาก NSF, TDR/WHO, BOSTID, สวทช. และ สกว. สำหรับหน้าที่อื่นๆ เช่น อนุกรรมการสร้างข้อสอบสัมฤทธิ์ผล วิชาชีววิทยา ของทบวงมหาวิทยาลัย กรรมการผู้ทรงคุณวุฒิ ประเมินผลงานวิชาการ ของมหาวิทยาลัยต่าง ๆ ทั้งในประเทศและต่างประเทศ เคยเป็นกรรมการ สมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทย กรรมการสมาคมพันธุศาสตร์แห่งประเทศไทย กรรมการบริหารสมาพันธ์พันธุศาสตร์นานาชาติ (IGF) เป็นต้น ได้รับรางวัลนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขาเกษตรศาสตร์ และชีววิทยา พ.ศ. 2529 รางวัลนักวิทยาศาสตร์ดีเด่น สาขาพันธุศาสตร์ พ.ศ. 2533 ได้รับพระราชทานเครื่องราชอิสริยาภรณ์ มหาปรมาภรณ์ช้างเผือก ปี พ.ศ. 2537 ได้รับเลือกเป็น เมธีวิจัยอาวุโส สกว. พ.ศ. 2538 ได้รับปริญญาวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ (ชีววิทยา) จากมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ และได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็นราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ในปี พ.ศ. 2539

ผลงานวิจัยโดยสรุป

ศ.ดร. วิสุทธิ์ ใบไม้ ได้ศึกษาเซลล์พันธุศาสตร์ ของแมลงหวี่ (Drosophila) อย่างกว้างขวาง ทั้งในประเทศไทย และเอเซียอาคเนย์ ออสเตรเลีย ในแถบแปซิฟิค รวมทั้ง หมู่เกาะฮาวาย จนกระทั่งถึงอเมริกาใต้ ทำให้ได้ความรู้ความเข้าใจขั้นพี้นฐานอย่างมาก เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการ โดยเฉพาะบทบาทของความหลากหลายทางพันธุกรรม ในระดับโครโมโซม ศ.ดร. วิสุทธิ์ ใบไม้ ได้ใช้ความรู้ ความเข้าใจ และประสบการณ์ ที่ได้จากการศึกษา กลุ่มสปีชีส์ซับซ้อนในแมลงหวี่ โดยนำมาประยุกต์ใช้ศึกษา กลุ่มแมลงที่มีความสำคัญทางการแพทย์ โดยเฉพาะยุงก้นปล่อง (Anopheles) กลุ่ม Leucosphyrus ซึ่งเป็นพาหะนำเชื้อไข้มาลาเรีย ในภูมิภาคเอเซียอาคเนย์ และแมลงวันผลไม้ (Bactrocera) ที่เป็นแมลงศัตรูพืช ทำความเสียหายแก่ผลไม้ และพืชผลอย่างมาก โดยเฉพาะในกลุ่มสปีชีส์ซับซ้อน โดยอาศัยหลักการศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากร ควบคู่กับข้อมูลด้านนิเวศวิทยา และด้านสัณฐานวิทยา จากนักอนุกรมวิธาน ทำให้ค้นพบกลุ่มสปีชีส์ซับซ้อน ของยุงก้นปล่อง ที่สำคัญ 2 กลุ่มคือ An. leucosphyrus complex มีสปีชีส์ที่ใกล้ชิดกัน 2 ชนิด และกลุ่ม An. dirus complex ซึ่งมีอย่างน้อย 6 ชนิด การค้นพบใหม่นี้มีความสำคัญยิ่ง เพราะเป็นความรู้ขั้นพื้นฐาน สำหรับการศึกษาหาสมบัติอย่างละเอียด ทางชีววิทยาของยุงพาหะสำคัญเหล่านี้ เช่น การแพร่กระจาย นิเวศวิทยา พฤติกรรม ความแปรผันทางพันธุกรรม และ ความสามารถในการนำเชื้อไข้มาลาเรีย

สำหรับการศึกษาแมลงวันผลไม้ ได้ข้อมูลพื้นฐานด้านชีววิทยาเชิงประชากร ที่บ่งชี้ถึงความหลากหลายของชนิด และความหลากหลายทางพันธุกรรม ของแมลงวันผลไม้หลายกลุ่ม ที่สัมพันธ์กับความหลากหลาย ของพรรณพืชอาศัย (host plant) โดยเฉพาะกลุ่มสปีชีส์ซับซ้อน Bactrocera dorsalis Complex ที่ก่อให้เกิดการสูญเสียของ ผลไม้จำนวนมากโดยที่แมลงเหล่านี้ มีลักษณะสัณฐานวิทยาคล้ายคลึงกัน และมีสายวิวัฒนาการใกล้ชิดกัน และแพร่กระจายอยู่ตามพืช อาศัยในแหล่งต่างๆ ของประเทศไทย จากข้อมูลพื้นฐานเบื้องต้น ทำให้เรามีความรู้ความเข้าใจ ในการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของโครโมโซม และกลไกการแยกแขนงของสปีชีส์ ในกลุ่มแมลงวันผลไม้มากยิ่งขึ้น และในปี พ.ศ. 2538 ศ.ดร. วิสุทธิ์ ใบไม้ และกลุ่มผู้ร่วมวิจัย ได้รับทุนเมธีวิจัยอาวุโส สกว. ให้ดำเนินการศึกษาชีววิทยาเชิงประชากร ของแมลงวันผลไม้ ต่อเนื่องจากงานวิจัยที่ได้ริเริ่มมาก่อนหน้านี้ การศึกษาในโครงการนี้ พบแมลงวันผลไม้กว่า 87 ชนิด ส่วนใหญ่จัดอยู่ในสกุล Bactrocera และพบว่าเป็นชนิดใหม่มากถึง 50 ชนิด โดยเฉพาะในกลุ่ม B. dorsalis complex และ B. tau complex บางชนิดมีความสำคัญทางการเกษตรด้วย ข้อมูลยังสะท้อนให้เห็นว่า สปีชีส์ที่ใกล้ชิดกันในกลุ่ม B. tau complex เป็นผลพวงจากกระบวนการแปรเปลี่ยน แปลกแยกทางพันธุกรรม ที่เกิดจากปัจจัยในพืชอาศัย และ/หรือ ปัจจัยการแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ ดังนั้น B. tuacomplex จึงเป็นกลุ่มแมลงวันผลไม้แบบอย่าง (model) ที่ดี และน่าสนใจสำหรับการศึกษา หารายละเอียดเกี่ยวกับวิวัฒนาการร่วมกัน (coevolution) ต่อไป โดยใช้วิธีการศึกษาด้านชีววิทยาเชิงโมเลกุล ข้อมูลจากการศึกษาครั้งนี้ยังบ่งชี้ชัดว่า เฮเทอโรโครมาทิน มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของโครโมโซม ที่อาจเชื่อมโยงกับกระบวนการสปีชิเอชัน ของสมาชิกในกลุ่มซับซ้อนเหล่านี้

นักวิจัยในกลุ่มของเรา ได้ศึกษาไมโททิกคาริโอไทป์ ของแมลงเบียน ของแมลงวันผลไม้ (fruit fly parasitoid ชนิด Diachasmimorpha longicaudata เป็นครั้งแรกในบ้านเรา และพบว่ามีโครโมโซมขนาดเล็กจำนวน 2n=40 ข้อมูลจากการศึกษาอิเล็กโทรฟอริซิส ของแมลงเบียนชนิดนี้ ยังแสดงว่าน่าจะมี 2 ชนิดที่ใกล้ชิดกันมาก แต่ยังไม่สามารถจำแนกแยกออกจากกันได้ โดยอาศัยลักษณะทางสัณฐานวิทยา จึงสมควรให้มีการศึกษาหาข้อมูลพื้นฐานด้านพันธุศาสตร์ต่อไป

นอกจากนั้นกลุ่มนักวิจัยของเราได้ศึกษาจุลินทรีย์กลุ่ม Wolbachia ที่มีชีวิตแบบ endosymbiont พบว่ามีอยู่ในแมลงวันผลไม้ 13 ชนิด และในแมลงเบียน 2 ชนิด (Diachasmimorpha sp. และ Biosteres sp.) จุลินทรีย์กลุ่ม Wolbachia ที่พบนี้ อาจมีสายพันธุ์ใหม่ ที่มีเฉพาะในประเทศไทยด้วย ซึ่งอาจมีประโยชน์สำหรับการพัฒนา หาวิธีการควบคุมแมลงศัตรูพืชที่สำคัญในประเทศไทย โดยชีววิธีต่อไป

งานวิจัยในอนาคต

สิ่งมีชีวิตในเขตร้อนมีความหลากหลายของชนิด ความหลากหลายทางพันธุกรรมของแต่ละชนิด ในพื้นที่ที่มีความหลากหลายทางนิเวศวิทยา และเรียกโดยรวมว่า ความหลากหลายทางชีวภาพ (biodiversity) โดยเฉพาะในกลุ่มแมลง ซึ่งเป็นสัตว์กลุ่มใหญ่ที่สุด ข้อมูลพื้นฐานในแมลงหวี่ ยุงก้นปล่อง แมลงวันผลไม้ และแมลงเบียน ดังที่กล่าวมา ได้เปิดทางให้มีการศึกษาหาข้อมูลที่ละเอียดลึกลงไปถึงระดับโมเลกุล โดยใช้เทคนิคทางด้านอณูพันธุศาสตร์ เช่น RFLP, RAPD-PCR และ DNA sequencing ที่ได้จาก mtDNA หรือ microsatellite DNA เพื่อความเข้าใจในกระบวนการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของแมลงเหล่านี้

การศึกษาหาข้อมูลพื้นฐานด้านชีววิทยา และพันธุศาสตร์เชิงประชากร ของแมลงวันผลไม้ ควบคู่กับพรรณพืชอาศัย แมลงเบียน และจุลินทรีย์กลุ่ม Wolbachia ที่พบอยู่ในแมลงกลุ่มนี้ จะทำให้ได้ความรู้ความเข้าใจในแมลงเหล่านี้ ว่ามีปฏิสัมพันธ์ระหว่างกันหรือไม่ และสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ มีประวัติความเป็นมาเป็นไปอย่างไร ตามสายวิวัฒนาการร่วมกัน และมีความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม (phylogenetic relationships) มากน้อยเพียงใด ประชากรแต่ละแห่งมีโครงสร้างทางพันธุกรรม ต่างกันหรือคล้ายกันหรือไม่ ข้อมูลพื้นฐานที่ได้จากการวิจัยในแนวนี้ จะทำให้ได้องค์ความรู้ใหม่ และความเข้าใจเกี่ยวกับ กลไกการปรับตัวทางพันธุกรรม ที่นำไปสู่กระบวนการแปลกแยกแตกต่างของสปีชีส์ (species differentiation) ของแมลงวันผลไม้ เพื่อให้สอดคล้องกับสมบัติทางชีวภาพของพรรณพืชอาศัย โดยอาจมีจุลินทรีย์กลุ่ม Wolbachia เข้ามามีบทบาทช่วยกระตุ้น หรือสนับสนุนกระบวนการวิวัฒนาการร่วมกัน ระหว่างแมลงศัตรูและพืชอาศัยเหล่านั้น ด้วยความสัมพันธ์โยงใยในสายวิวัฒนาการระหว่างสิ่งมีชีวิตเช่นนี้ จะเป็นแบบอย่างที่ดีสำหรับการศึกษาสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่นต่อไป

การศึกษาด้านชีววิทยาเชิงประชากร พันธุศาสตร์ และวิวัฒนาการในแนวทางเดียวกันนี้ สามารถนำไปใช้ในการวิจัยในสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นเช่น แมลงกลุ่มริ้นดำ (Simulium) เพื่อให้ได้ความรู้ความเข้าใจในความหลากหลาย ของชนิดและโครงสร้างทางพันธุกรรมของประชากร พฤติกรรม การดำรงชีวิต ตลอดจนศัตรูธรรมชาติ และจุลชีพก่อโรค (pathogen) รวมทั้งจุลินทรีย์ที่เป็นเอนโดซิมไบออนต์ของริ้นดำ ที่อาจนำไปสู่การหามาตรการควบคุมประชากรริ้นดำ ให้อยู่ในระดับต่ำสุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อมิให้เกิดความเสียหายต่อสุขภาพสัตว์เลี้ยง และมนุษย์ด้วย

ในทำนองเดียวกัน การศึกษาเซลพันธุศาสตร์เชิงประชากร ของสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก จะช่วยทำให้ได้ข้อมูลพื้นฐานด้านความหลากหลายของชนิด และโครงสร้างพันธุกรรมในระดับโครโมโซม ในประชากรธรรมชาติ ที่เรายังขาดความรู้ความเข้าใจทางด้านนี้อยู่มาก ทั้งนี้ เพื่อนำองค์ความรู้ที่ได้ไปใช้ประโยชน์ จากสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกบางชนิดในเชิงพาณิชย์ และเพื่อการอนุรักษ์สัตว์กลุ่มนี้ที่เสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ด้วย

นอกจากนั้น ข้อมูลพื้นฐานที่ได้จากการศึกษาในแนวทางที่กล่าวนี้ จะเป็นองค์ความรู้ใหม่ ที่สามารถนำมาใช้พัฒนาหามาตรการควบคุมแมลงศัตรูพืช และแมลงพาหะโดยชีววิธี (biological control) ในประเทศไทย และในภูมิภาคเอเซียอาคเนย์ ต่อไปในอนาคต จึงเป็นที่คาดหวังว่า การศึกษาหาความรู้ความเข้าใจในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ จะมีประโยชน์ทั้งในด้านวิชาการพื้นฐาน และในด้านการประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ต่อมนุษย์ และรักษาสมดุลย์ธรรมชาติอย่างแท้จริง

จากหนังสือ เมธีวิจัยอาวุโส สกว. 2542. TRF Senior Research Scholar 1999.
สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. [ISBN 974-89566-0-1] หน้า 22-25