Osoby czytające wydania polityki

„Polityka”. Największy tygodnik w Polsce.

Wiarygodność w czasach niepewności.

Subskrybuj z rabatem
Nauka

Przyszłość jest już dzisiaj

Rozmowa z dr. Janem Paczesnym, laureatem Nagród Naukowych Polityki 2013

Dr Jan Paczesny, adiunkt w Zakładzie Fizykochemii Miękkiej Materii w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Laureat tegorocznych Nagród Naukowych POLITYKI w kategorii nauki ścisłe. Dr Jan Paczesny, adiunkt w Zakładzie Fizykochemii Miękkiej Materii w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie. Laureat tegorocznych Nagród Naukowych POLITYKI w kategorii nauki ścisłe. Tadeusz Późniak / Polityka
Rozmowa z dr. Janem Paczesnym, chemikiem, tegorocznym laureatem Nagród Naukowych POLITYKI, o niezwykłym styku chemii i biologii.
Cienkie filmy, warstwy i powłoki o dokładnie zdefiniowanej strukturze są coraz częściej wykorzystywane w elektronice, optoelektronice i biologii. Na zdjęciu pojemniki z kropkami kwantowymi.Antipoff/Wikipedia Cienkie filmy, warstwy i powłoki o dokładnie zdefiniowanej strukturze są coraz częściej wykorzystywane w elektronice, optoelektronice i biologii. Na zdjęciu pojemniki z kropkami kwantowymi.

Przemysław Berg: – Jak trafił pan na słynny uniwersytet w Berkeley?
Jan Paczesny: – W ramach programu Top 500 Innovators. To inicjatywa naszego Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, a idea jest taka, żeby podglądać, jak w Dolinie Krzemowej przekuwa się dobre pomysły w konkretne wdrożenia, czyli jak z innowacji robi się biznes. Wszystko po to, by tych 500 innowatorów stało się w Polsce swego rodzaju awangardą. Polska pierwsza rozpoczęła taki, zakrojony na szeroką skalę, program.

I co, podglądacie?
Podglądamy. Oprócz wykładów i zajęć na uniwersytecie mamy też wizyty studyjne w dużych i liczących się firmach Doliny Krzemowej. Już byliśmy w Google, YouTube i Autodesk. Możemy tam o wszystko dopytywać i zwykle otrzymujemy wyczerpujące odpowiedzi.

Czy już nasunęły się panu jakieś wnioski?
Pierwszy to tutejsze uproszczenie procedur. Pewna wykładowczyni powiedziała nam, że nawet jej pies mógłby założyć w Kalifornii firmę. Ta procedura rzeczywiście jest tu uproszczona do minimum i w Kalifornii wciąż powstaje sporo firm. Oczywiście wiele upada, ale przecież nie każdy pomysł sprawdzi się na rynku. Tutaj jednak ktoś, kto ponosi porażkę, traktuje to jako ważne doświadczenie, lekcję, którą da się wykorzystać w przyszłości. Generalnie, Amerykanie są optymistami. Mówi się tu: pesymiści zwykle mają rację, ale to optymistom najczęściej udaje się doprowadzić coś do końca.

Muszę tu dodać, że np. w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w Warszawie, gdzie obecnie pracuję, wprowadzono w ostatnich latach wiele zmian i, według mnie, jesteśmy na dobrej drodze, by dogonić najlepsze uniwersytety USA, Niemiec, Francji czy Wielkiej Brytanii.

Doktorat obronił pan rok temu, jako 27-latek. Praca dotyczyła struktur bardzo cienkich filmów i powłok, czyli czego?
Chodzi tu o tworzenie nowych materiałów, bardzo cienkich powłok, filmów i warstw o dokładnie zdefiniowanej nanostrukturze, które mają coraz szersze zastosowanie w elektronice, optoelektronice i innych nowoczesnych dziedzinach. Także w biologii.

W czasie studiów magisterskich interesowałem się, poza chemią oczywiście, także biologią i teraz wróciłem do tego. Staram się połączyć moją wiedzę z mikrobiologii czy biologii molekularnej z tym, czego nauczyłem się podczas doktoratu, a więc z chemią fizyczną i chemią materiałową. Na styku tych dwóch dziedzin dostrzegłem szansę dla siebie, pewną niszę. Stosunkowo niewielu jest naukowców, którzy eksplorują to połączenie.

Co to połączenie może nam dać?
Na przykład czujniki do szybkiego wykrywania bakterii, które umożliwiałyby przeprowadzenie testów na ich obecność w kilka minut, a nie w kilka dni, jak to dzieje się obecnie. To bardzo uprościłoby i przyspieszyło np. pracę w szpitalach, analitykę. Mamy już, w zespole prof. Roberta Hołysta, gotowy model takiego czujnika, który sprawdza się na razie w przypadku bakterii pałeczki okrężnicy i potrzeba jeszcze, by wykrywał szybko bakterie bardziej niebezpieczne. Próbujemy też np. tworzyć rusztowanie do hodowli tkanek, które byłyby całkowicie odporne na zakażenia bakteryjne i grzybicze. Gdy będzie gotowe, uprości bardzo hodowle komórek potrzebnych np. do przeszczepów skóry. Chcemy wykorzystywać biomolekuły, czyli białka, enzymy, DNA, immunoglobuliny, jak również całe mikroorganizmy do tworzenia zupełnie nowych materiałów dla biologii i medycyny. Do tego potrzebna jest i mikrobiologia, i nanotechnologia.

Jak działa taki czujnik do szybkiego wykrywania bakterii?
To chip z powierzchnią modyfikowaną warstwą bakteriofagów, a więc wirusów atakujących bakterie. Nawet jeśli bakterii jest w próbce niewiele, zostają niejako wyizolowane w jedno miejsce przez osadzone na stałym podłożu wirusy. Wtedy dość łatwo, a przede wszystkim szybko, można takie bakterie zidentyfikować. Chodzi też o to, że np. w produktach żywnościowych może być wiele różnych bakterii, nam jednak zależy na wykryciu konkretnych i w tym bardzo pomocne są bakteriofagi, których receptory są niezwykle selektywne. Projekt jest obecnie w fazie tzw. proof of concept. Czyli idea działa, wstępne urządzenie także, tyle że – jak już powiedziałem – wymaga jeszcze udoskonaleń.

Czy w ten sposób narodziło się to, co sam nazywa pan ­bioinspirowanymi funkcjonalnymi nanomateriałami?
Idea jest taka: chemia operuje na dość prostych układach. Nawet gdy cząsteczki są duże – polimery – mamy do czynienia z wielokrotnym powtórzeniem podstawowej jednostki budulcowej. W biologii jest inaczej – układy biologiczne, ponieważ ewoluowały przez miliony lat, są bardzo wyspecjalizowane i bardzo wydajne. Trudno o układ chemiczny, który byłby tak wydajny jak biologiczny. Należy więc „podkraść” biologii jej rozwiązania, jej układy i wykorzystywać je do celów „chemicznych”. To da nową jakość. Np. nowe zaawansowane materiały potrzebne medycynie. Nie trzeba wymyślać tu niczego od samego początku, za to umiejętnie skorzystać z rzeczy już istniejących. Nie deprecjonuję w ten sposób chemii. Sam jestem przede wszystkim chemikiem. Chemia ma wielkie możliwości tam, gdzie biologia nie ma żadnych szans, m.in. gdy w grę wchodzą wysokie temperatury, wysokie ciśnienia czy żrące środowisko. Natomiast selektywność układów biologicznych jest niezastąpiona i niedostępna dla chemii. Trzeba brać z jednego i z drugiego.

O chemii materiałowej mówi się wciąż stosunkowo mało. Tymczasem jest to dziedzina, która mocno zmienia nasze życie, a w każdym razie na pewno bardzo zmieni je w przyszłości.
Zgadzam się, poza jednym słowem – „przyszłość”. Otóż ta przyszłość już dzisiaj jest, już się rozgrywa i to od dobrych kilku lat. Chemia fizyczna i chemia materiałowa to cisi bohaterowie tego, co się dzieje obecnie w nauce i w technologii na całym świecie. Komputery, wyświetlacze, energia słoneczna, samochody hybrydowe, wodorowe, elektryczne, samoloty, kompozyty, macierze do hodowli komórek, sztuczne implanty, sport, a nawet eksploracja kosmosu – to wszystko nie mogłoby się rozwijać w takim tempie bez współczesnych materiałów. Wszędzie, gdzie trzeba przekraczać istniejące granice, najczęstszym problemem jest to, że zastosowany materiał jest zbyt mało wytrzymały na wysoką lub niską temperaturę albo zbyt mało elastyczny czy sprężysty itd. I tu wkracza chemia materiałowa.

Jak zdołał pan jednocześnie studiować trzy tak trudne kierunki, jak chemia, biologia i fizyka?
Normalnie nie byłoby to chyba możliwe, a w każdym razie niezwykle trudne. W moim przypadku było tak, że po pierwszym roku na Wydziale Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu podjąłem tzw. indywidualne studia przyrodnicze. To pozwalało mi samemu, w porozumieniu z opiekunem, prof. Bernardem Juskowiakiem, dobierać odpowiadające mi przedmioty, czyli mogłem studiować to, co uważałem za potrzebne. I, rzeczywiście, chodziłem na zajęcia na wymienionych trzech wydziałach. To było bardzo ciekawe doświadczenie. Np. chemicy mają zupełnie inny język niż fizycy, a fizycy inny niż biolodzy. Często trudno im się dogadać – dajmy na to, co dla biologa jest dobrą dokładnością, dla chemika nie jest już do zaakceptowania. Tego rodzaju studia pozwoliły mi także posiąść umiejętność komunikowania się z ludźmi reprezentującymi różne specjalności.

Czyli wcale nie jest prawdą, że współczesny naukowiec musi być specjalistą w jednej dziedzinie i latami się jej poświęcać, by dojść do czegoś istotnego?
Chciałbym w to wierzyć. Oczywiście jest tak, że odpowiedni poziom wiedzy jest wymagany i trudniej jest go osiągnąć w kilku dziedzinach naraz. Wydaje się jednak, że współczesna nauka idzie w stronę współpracy, a ponieważ nie można wiedzieć wszystkiego, trzeba wiele brać od innych. Dzisiejsza nauka stała się sportem zespołowym i nie można jej praktykować na światowym poziomie w pojedynkę, co jeszcze do niedawna było możliwe. Największych odkryć dokonują obecnie zespoły mające w swoim składzie ludzi o różnym naukowym pochodzeniu, odmiennej wiedzy i umiejętnościach. Takich, którzy grają razem.

rozmawiał Przemysław Berg

 

link

Polityka 48.2013 (2935) z dnia 26.11.2013; Nauka; s. 78
Oryginalny tytuł tekstu: "Przyszłość jest już dzisiaj"
Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

null
Kraj

Przelewy już zatrzymane, prokuratorzy są na tropie. Jak odzyskać pieniądze wyprowadzone przez prawicę?

Maszyna ruszyła. Każdy dzień przynosi nowe doniesienia o skali nieprawidłowości w Funduszu Sprawiedliwości Zbigniewa Ziobry, ale właśnie ruszyły realne rozliczenia, w finale pozwalające odebrać nienależnie pobrane publiczne pieniądze. Minister sprawiedliwości Adam Bodnar powołał zespół prokuratorów do zbadania wydatków Funduszu Sprawiedliwości.

Violetta Krasnowska
06.02.2024
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną