Kto dostanie "polskiego Nobla" - Nagrodę Heisiga? Przedstawiamy trzech nominowanych!

Kto będzie laureatem pierwszej edycji „polskiego Nobla” – Nagrody Heisiga, najwyższej w Polsce finansowej nagrody naukowej, przyznawanej na Uniwersytecie Wrocławskim? Dowiemy się już za tydzień! 

1 października 2021 r., podczas inauguracji roku akademickiego na Uniwersytecie Wrocławskim jeden z trzech wybitnych naukowców, nominowanych przez kapitułę Nagrody Heisiga, odbierze medal i czek na 200 tys. złotych. Nagroda, ufundowana przez prof. Norberta Heisiga, niemieckiego lekarza urodzonego w przedwojennym Breslau, zostanie przyznana po raz pierwszy. 

Nominowani

Oto oni: wybitni polscy badacze, którzy zmieniają naukę światową: prof. Dariusz Chruściński z Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu;  prof. Lechosław Latos-Grażyński z Uniwersytetu Wrocławskiego i prof. Jan Potempa z Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Czym się zajmują? O czym marzą? Jakie wyzwania dla nauki światowej uważają za najważniejsze? 

Prof. dr hab. Dariusz Chruściński - nauki fizyczne, fizyka matematyczna. Nominacja w uznaniu za fundamentalne prace dotyczące matematycznego opisu informacji kwantowej.

Dariusz Chruściński jest wybitnym specjalistą fizyki matematycznej. Jego zainteresowania badawcze skoncentrowane są na dynamice układów otwartych  i kwantowej teorii informacji. Jego największym osiągnięciem są m.in. matematyczne badania splątania.

Splątanie kwantowe ma fundamentalne znaczenie dla funkcjonowania komputerów kwantowych, które w przyszłości mogą umożliwić prowadzenie skomplikowanych obliczeń na niespotykaną skalę w niezwykle krótkim czasie.

Dariusz Chruściński jest światowym liderem w tej tematyce.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Jakie są Pana fascynacje naukowe i zawodowe marzenia? 

Zajmuję się fizyką teoretyczną i matematyczną, a w szczególności mechaniką kwantową. Teoria ta zajmuje się opisem mikroświata, tzn. świata bardzo małych obiektów (małych w porównaniu z obiektami, z którymi mamy do czynienia w życiu codziennym), np.  atomów, elektronów czy też innych cząstek elementarnych. Z grupą współpracowników zajmujemy się kwantowymi układami otwartymi. Problem, który nas interesuje, to odpowiedź na pytanie, jak otoczenie wpływa na własności układu. 

W naszych badaniach istotną rolę odgrywa matematyczna reprezentacja obiektów fizycznych.  Fizyka kwantowa wymaga użycia zupełnie nowego aparatu matematycznego.

Inny aspekt naszych badań wiąże się z bardzo modnym pojęciem, jakim jest kwantowe splątanie. To po prostu pewien szczególny rodzaj korelacji, który pozwala na istnienie takich niezwykłych zjawisk jak np. słynny kot Schrödingera. Zagadnienia te mają również bardzo ciekawy aspekt matematyczny. Jest to zatem kolejna ilustracja głębokiego związku między fizyką i matematyką.   

Fascynuje mnie ten niezwykły związek matematyki i fizyki. W naszych badaniach intensywnie używamy teorii, która w matematyce pojawiła się w  połowie lat 50. XX w. Szybko się okazało, że pojęcia, które teoria ta wprowadza, doskonale „pasują” do reprezentowania własności realnych układów fizycznych.

Marzenia? Realizować ciekawe projekty z fajnymi współpracownikami i najlepiej w ciekawych miejscach. Niestety pandemia w znaczny sposób ograniczyła nasze kontakty.    

Czy Pana badania mają zastosowanie w życiu codziennym człowieka? 

Badania, które obecnie prowadzimy, mogą mieć potencjalne zastosowania w nowoczesnych technologiach kwantowych, tzn. technologiach, które w istotny sposób wykorzystują prawa fizyki kwantowej. Przykładem jest kwantowa kryptografia. Od wielu lat trwają intensywne prace nad stworzeniem  kwantowego komputera.  Zasadniczym problemem technologii kwantowych jest właśnie destrukcyjny wpływ otoczenia na układ kwantowy. Teoria może pokazać, jak można taki wpływ ograniczyć, lub zamiast z nim walczyć, jak można go wykorzystać. Ale nawet gdyby nie prowadziło to do dających się przewidzieć zastosowań, to i tak warto te badania prowadzić. Prędzej czy później mogą okazać się ważne i być może również przydatne. Co więcej, często prowadzą do zaskakujących powiązań z innymi ważnymi problemami. 

Co uważa Pan za największe wyzwanie nauki na następne 10 lat? 

Nie czuję się kompetentny, aby wypowiadać się o wyzwaniach całej nauki. W fizyce takie wyzwanie to na przykład stworzenie kwantowej teorii grawitacji. Co prawda nie dysponujemy obecnie wynikami eksperymentów, których wyjaśnienie wymagałoby kwantowej teorii grawitacji. Natomiast nie jest jasne, dlaczego grawitacja wymyka się z dobrze znanego schematu, który znakomicie sprawdził się w przypadku innych oddziaływań. Wyzwaniem jest na pewno ciemna energia i ciemna materia, które według ostatnich danych obserwacyjnych są głównymi składnikami obserwowanego Wszechświata!

………………………………………………………………………………………………………….

Prof. dr hab. Lechosław Latos-Grażyński - nauki chemiczne, chemia organiczna. Nominacja w uznaniu za odkrycie nowych klas związków chemicznych opartych na strukturze modyfikowanej porfiryny.

Działalność badawcza Lechosława Latos-Grażyńskiego jednoznacznie kojarzy się z chemią porfiryn, ich izomerów, a także analogów o skurczonym i rozszerzonym pierścieniu makrocyklicznym. Badania te dotyczą najbardziej fundamentalnych aspektów chemii organicznej i bionieorganicznej takich jak aromatyczność czy struktura elektronowa związków koordynacyjnych.

Pionierskie badania Latos-Grażyńskiego posiadają również duży potencjał aplikacyjny wykorzystywany już dzisiaj w terapii fotodynamicznej.

Przedmiotem intensywnych badań są również materiały funkcjonalne na bazie modyfikowanych porfiryn, które mogą odegrać ważną rolę w katalizie, biologii i medycynie. Publikacje Latos­-Grażyńskiego należą do kanonu światowej literatury naukowej. Prof. Daniel Gryko, rekomendując kandydaturę, stwierdził: ,,Profesor Latos­ Grażyński jest jednym z nielicznych polskich chemików organików, którzy osiągnęli rzeczywistą wysoką pozycję na arenie międzynarodowej".

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Jakie są Pana fascynacje naukowe i zawodowe marzenia?

Moje fascynacje naukowe to chemia porfiryny i karbaporfiryn oraz jądrowy rezonans magnetyczny układów paramagnetycznych.

Marzenia naukowe w chemii… Moim zdaniem, raczej trudno o marzenia w chemii – w sumie to nauka ścisła. Jednym mogę się jednak podzielić. Sądzę jednak, że jest ono w swojej wymowie bardzo hermetyczne. Przez około 10 lat badałem stany aktywne peroksydaz (enzymów hemowych). Fundamentalnymi dla ich działania formami są dwa reaktywne stany, z racji koloru nazywane związkami zielonym i czerwonym (ferryloporfiryny). Są one istotne w procesach transferu atomu tlenu. Marzenie moje, ale zapewne i innych badaczy, to synteza takich form jako typowych, stabilnych reagentów, które będą powszechnie dostępne, tak w badaniach podstawowych, jak i obszarach praktycznych zastosowań.

A w dużym, ale precyzyjnym jak na marzenia przystało skrócie, sprowadza się to do stwierdzenia - 100 g ferryloporfiryny na półce w moim laboratorium.

Czy Pana badania mają zastosowanie w życiu codziennym człowieka?

W zasadzie tak. Podstawowym celem moich prowadzonych we Wrocławiu badań było zbudowanie nowej generacji modułów molekularnych działających katalitycznie lub wykazujących funkcje sensorów czy też przełączników molekularnych. Platforma molekularna pochodnych metaloorganicznych, zbudowanych przez „właściwe” kombinacje jonów metali i odpowiednio strukturalnie i elektronowo dostrojone karbaporfirynoidy, utworzyła swoiste laboratorium makrocykliczne. Zastosowane zostało ono konsekwentnie do eksploracji innowacyjnej chemii w szczególnych „molekularnych naczyniach reakcyjnych”, wymodelowanych w otoczeniu porfirynoidowym.

W dłuższej perspektywie oczekiwać należy potencjalnego wpływu rezultatów badań w tak różnorodnych polach, jak poszukiwanie nowych leków, kataliza inspirowana procesami biochemicznymi, czy też utylizacja paliw jądrowych.

Jednakże moje zasadnicze spojrzenie na tak postawione pytanie oddaje cytat z wypowiedzi Marii Curie “must be done for itself, for the beauty of science and then there always the chance that a scientific discovery may become like radium, a benefit.”

Co uważa Pan za największe wyzwanie nauki na następne 10 lat?

Nie znam racjonalnej odpowiedzi na tak postawione pytanie. Zgodnie z moim doświadczeniem o rozwoju nauki decyduje tak racjonalne planowanie, jak i „szczęśliwy traf naukowy” (serependity), których kombinacja jest absolutnie konieczna do kreowania nowych nieprzewidywalnych dróg eksploracji, które prowadzą do ekscytujących odkryć. „Szczęśliwy traf” odgrywa istotną i – ze swojej natury nieprzewidywalną – rolę w rozwoju nauki, czyniąc prorokowanie czy twarde definiowanie autentycznych wyzwań w nauce raczej ryzykownym zajęciem.

………………………………………………………………………………………………………

Prof. dr hab. Jan Potempa - mikrobiologia, biochemia, nauki medyczne. Nominacja w uznaniu za odkrycie biochemicznych mechanizmów związku bakteryjnych chorób przyzębia z reakcjami autoimmunologicznymi, co otworzyło nowe perspektywy walki z chorobą Alzheimera.

Jan Potempa charakteryzował nową rodzinę proteaz bakteryjnych, nazwaną gingipainami, oraz wykazał ich roli w rozwoju chorób przyzębia. Odkrył związek bakterii chorób przyzębia ze schorzeniami autoimmunologicznymi i możliwość przekraczania bariery krew-mózg przez czynniki wirulencji bakterii płytki nazębnej.

Prace Jana Potempy mają przełomowe znaczenie dla medycyny. Potwierdzają związek bakteryjnych gingipain ze zmianami patologicznymi zachodzącymi w mózgu osób cierpiących na chorobę Alzheimera. Odkrycie może doprowadzić do opracowania nowej metody blokowania (lub opóźniania) pojawiania się w mózgu człowieka zmian patologicznych związanych z chorobą Alzheimera.

Prof. dr hab. Jan Potempa jest kierownikiem Zakładu Mikrobiologii na Wydziale Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz profesorem University of Louisville (USA)

------------------------------------------------------------------------------------------------- 

Jakie są Pana fascynacje naukowe i zawodowe marzenia?

Z wykształcenia jestem biochemikiem, który zakochał się w bakteriach. Zwykłym zjadaczom chleba bakterie kojarzą się zwykle z chorobami zakaźnymi, ale bez bakterii życie na Ziemi by nie istniało. Studiowanie życia bakterii na poziomie molekularnym to niekończąca się przygoda pełna zadziwiających niespodzianek. Moje zainteresowania skoncentrowały się na bakteriach odpowiedzialnych za zapalenie ozębnej, w tym przede wszystkim Porphyromonas gingivalis. (…)

W badaniach przedklinicznych na modelu mysim paradontozy pokazaliśmy, że P. gingivalis lub przynajmniej DNA i toksyny tej bakterii przedostają się do mózgu zwierząt i wywołują tam zmiany neurodegeneracyjne, podobne do tych obserwowanych w chorobie Alzheimera. Można temu zapobiec. Obecnie moim największym marzeniem jest to, żeby te wyniki zostały potwierdzone w badaniach klinicznych, gdzie testowana jest zdolność inhibitora gingipian COR388 (Atuzaginstat) w zapobieganiu postępom choroby Alzheimer i choroby Parkinsona. Pozytywny wynik otworzy drogę do skutecznego zapobiegania tych obecnie nieuleczalnych chorób.

Drugie moje marzenie jest bardziej osobiste. Wychowałem wielu młodych, zdolnych naukowców i mam nadzieje, że będą z sukcesem kontynuować moją pasję, jaką jest prowadzenie badań naukowych jako życiowe hobby, które dostarczy im satysfakcję i poczucie spełnienia.

Czy Pana badania mają zastosowanie w życiu codziennym człowieka?

Z dzieciństwa pamiętam powiedzenie, że na starość traci się włosy i zęby. Powodem utraty zębów jest nieleczone zapalenie ozębnej, które jest nadal lekceważoną chorobą. Niestety, utrata zębów to nie koniec, bo paradontoza sprzyja, lub może nawet jest przyczyną rozwoju wielu zagrażających życiu chorób. Dbając o uzębienie zapobiegamy więc innym schorzeniom. W tym kontekście wyniki moich badań nad toksynami P. gingivalis otworzyły duże możliwości zastosowania związków blokujących ich uwalnianie i działanie w leczeniu i profilaktyce. Najlepszym przykładem jest inhibitor gingipain (COR388), który jest obecnie testowany w badaniach klinicznych 3-ciej fazy w zapobieganiu paradontozie i postępowi choroby Alzheimera.

Co uważa Pan za największe wyzwanie nauki na następne 10 lat?

Za największe wyzwanie uważam powstrzymanie chorób zakaźnych, zarówno bakteryjnych jak i wirusowych. Według szacunków ekspertów WHO, w 2020 r. choroby zakaźne uśmierciły około 4 mln ludzi na całym świecie, w większości tych żyjących w biedzie. Do tego doszła jeszcze pandemia wywołana koronawirusem SARS-CoV-2, w której do tej pory zmarło już ponad 4,6 miliona osób i codziennie przybywa kolejne 10 tys. ofiar pandemii.

Wielki problem stanowi też starzenie się społeczeństwa oraz choroby cywilizacyjne, w tym choroby układu krążenia i otyłość. Jak na razie nie ma skutecznych leków na demencję i otyłość. Dlatego odkrycia naukowe, które wskazują, że określone bakterie lub niewłaściwa jelitowa flora bakteryjna są odpowiedzialne za chorobę Alzheimera i otyłość, zasługują na wielką uwagę.

………………………………………………………………………………………………..