REKLAMA


 

REKLAMA


 

Przedstawiamy laureatów FameLab Jakub Ostałowski

Nauka jest trendy! – mówi prof. dr hab. Marek Abramowicz, przewodniczący jury polskiej edycji FameLab. Przedstawiamy tych pracowników Polskiej Akademii Nauk, którzy w tegorocznej edycji konkursu dla młodych naukowców zdobyli nagrody i wyróżnienia


Abramowicz_Marek

Autorem tekstu jest Marek Abramowicz
Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika, Polska Akademia Nauk, Warszawa, Uniwersytet w Göteborgu


Prof. dr  Marek Abramowicz jest wybitnym astrofizykiem i popularyzatorem nauki.

 

 


Nauka jest trendy!

Moja wykształcona sąsiadka, biegle władająca kilkoma językami i podróżująca po świecie, zapytała mnie niedawno, czy to prawda, że wewnątrz kuli ziemskiej, w wirującej pustce, znajdują się wrota do światów równoległych, w których nie obowiązują znane prawa fizyki. Słyszała w telewizji, że udowodnili to „amerykańscy uczeni”. W pierwszej chwili oniemiałem, choć przecież dobrze wiem, że niektórych moich profesjonalnych kolegów takie pytania wcale nie dziwią. Są oni bowiem przekonani, iż za powszechny dziś bezwstyd przyrodniczej ignorancji odpowiada zatruwająca liczne umysły postmodernistyczna, bezrefleksyjna popkultura. Ich zdaniem winne są zwłaszcza media, które aż nazbyt często „duby smalone bredzą i rozumowi bluźnią”, siejąc poznawczy zamęt, prowokując do irracjonalnego traktowania zjawisk przyrody, a w rezultacie wypaczając rozumienie istoty nauki i sensu metody naukowej. Wielu boleje nad – ich zdaniem – wyjątkowym w dziejach Europy i dokonującym się właśnie w naszym pokoleniu, totalnym odwrotem od greckiego i chrześcijańskiego racjonalizmu, od przemyśleń Pitagorasa, Platona, świętego Augustyna, świętego Tomasza, Keplera, Pascala, Newtona, Leibnitza, Einsteina, Feynmana...

 

Mnie także te społeczne mody niepokoją, mniej jednak niż inni pewien jestem naszej pokoleniowej wyjątkowości. Wiara w magię, astrologię, kosmitów, cudownych uzdrowicieli lub w nadciągające globalne katastrofy była bowiem zawsze obecna w europejskiej popkulturze. Zawsze też należący do intelektualnej elity uczeni, biskupi, pedagodzy oraz politycy i władcy zastanawiali się, jakimi sposobami redukować można takie irracjonalne postawy. Redukować, bo całkowicie wyeliminować ich nie można ani nawet nie trzeba. Nasza wolność nie może być bowiem nawet tu ograniczona; musimy mieć możność błądzenia, errare humanum est!

 

Aby uniknąć nieporozumień, podkreślę, że nie mówię teraz o „reformie szkolnictwa”, to znaczy o doskonaleniu systemów edukacji, szkół, uniwersytetów i programów nauczania. Mówię o masowej kulturze, a dokładniej o tym, jak włączyć w nią odrobinę prawdziwej, rzetelnej nauki.

 

No właśnie – jak? Przykłady z przeszłości pamiętane są dziś nie tyle jako skuteczne rad sposoby, ale raczej jako szlachetne utopie dotyczące elit – filomaci, filareci, obiady czwartkowe czy choćby nawet zabawnie pretensjonalny salon pani Verdurin. Nie znam żadnego, który przetrwałby dłużej niż jedno pokolenie.

 

FameLab jest moim zdaniem najbardziej obiecującą współczesną próbą połączenia rzetelnej nauki z medialną, ludową zabawą, która ma szanse przyciągnąć uwagę masowego widza. Formuła FameLab skopiowana jest z bijących rekordy popularności telewizyjnych konkursów, w których prosty, nawet cokolwiek schematyczny, dramatyzm polega na stopniowej eliminacji uczestników. Młodzi naukowcy, najczęściej tuż po doktoracie, mają przedstawić w ciągu dokładnie trzech minut ciekawą wiadomość dotyczącą ich dziedziny wiedzy. Mogą się posługiwać dowolnymi rekwizytami, samodzielnie wnoszonymi na scenę. Wszyscy stający do konkursu są oczywiście bardzo kompetentni, niektórzy mają już nawet własne naukowe osiągnięcia światowej klasy. Konkursowe jury ocenia nie tylko rzetelność naukowego przekazu, ale także formę, klarowność i oryginalność prezentacji oraz medialną błyskotliwość w odpowiadaniu na zadawane po prezentacji trudne i podchwytliwe pytania. Chwila nieuwagi i kandydat odpada z konkursu. Prowadzi to do wyłonienia jednego finałowego zwycięzcy. Zgromadzeni na sali widzowie oglądają na żywo klęski i triumfy prawdziwych, znanych z imienia i nazwiska, zawodników. Konkurs transmitowany jest przez telewizję, a jego obszerne fragmenty można także obejrzeć w Internecie.

 

Trzy minuty to akurat tyle, ile trzeba, aby utrzymać uwagę dzisiejszego widza na jednym temacie. Potem następują pytania jak turniejowy przerywnik i pojawia się nowy zawodnik ze swym innym tematem. Zupełnie jak – klik i jesteśmy na innej stronie WWW. Oczywiście widzowie w ten sposób nie mogą się niczego nauczyć. Nie chodzi tu jednak o edukacje, ale o medialną promocję „bycia uczonym”, o pokazanie, iż jest to atrakcyjny sposób na ułożenie sobie życia. To bardzo ważne. Coraz mniej bowiem chłopców i dziewcząt chce studiować fizykę, matematykę, chemię. Ten problem dotyka wszystkich krajów Europy. Choć studentów na wyższych uczelniach co roku przybywa, coraz mniej liczni spośród najzdolniejszych wybierają te „niemodne” kierunki.

 

Moje wrażenie z uczestnictwa (jako juror) w tegorocznej polskiej edycji FameLab jest zdecydowanie bardzo pozytywne. Widownia spontanicznie i z sensem reagowała na to, co się działo na scenie. Młodzi widzowie identyfikowali się ze swymi rówieśnikami, młodymi uczonymi. Nauka była trendy. Mam nadzieję, że z co najmniej niektórymi widzami spotkam się niedługo w sali wykładowej...

 



Autorem tekstu jest Marcin Stolarski
Centrum Badań Kosmicznych, Polska Akademia Nauk, Warszawa
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.


Dr Marcin Stolarski pełni funkcję kierownika do spraw komunikacji radiowej w zespole pierwszych polskich satelitów naukowych BRITE-PL. Uczestniczy też w innych projektach, takich jak satelita Solar Orbiter, a także rozwija nowe systemy radiowe bazujące na technologii radia programowego (Software Defined Radio). Wygrał krajowy konkurs FameLab i dostał się do ścisłego finału na poziomie międzynarodowym. Aktualnie przebywa w USA na uniwersytecie Berkeley, uczestnicząc w dwumiesięcznym szkoleniu Top 500 Innovators organizowanym przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

 

Jakub Ostałowski

 


Satelita – organizm delikatny

Kiedy byłem dość mały i jeszcze niewiele wiedziałem o ładunkach elektrostatycznych, zmieniałem kartę graficzną w komputerze. „Strzeliło” mi wtedy z ręki i skonstatowałem, że to małe wyładowanie całkowicie uszkodziło kartę. W ten sposób dowiedziałem się, że urządzenia elektroniczne są bardzo delikatne i nawet ładunki zgromadzone na ubraniu mogą okazać się dla nich zabójcze. Skoro na takie niebezpieczeństwa narażony jest zwykły sprzęt, z którego korzystamy na co dzień, to strach pomyśleć, co czyha na elektronikę wysyłaną w przestrzeń kosmiczną. Jej odpowiednie przygotowanie i zabezpieczenie przed podróżą w kosmos to część mojej pracy w Centrum Badań Kosmicznych PAN.

 

Proces budowy satelity składa się z wielu etapów. Na każdym kroku wszystkie elementy poddawane są testom i sprawdzianom. Satelita musi być po prostu bezawaryjny, ponieważ jeśli już na orbicie zostanie w nim wykryta jakaś usterka, nie ma możliwości jej naprawy. Takie urządzenie, mimo ogromu włożonej w nie pracy i poniesionych kosztów, staje się kosmicznym śmieciem. Dlatego też satelity budowane są w specjalistycznych laboratoriach, często od zera, jako że nie istnieją fabryki, które mogłyby dostarczyć odpowiednio wytrzymały, bezawaryjny i tani seryjny sprzęt kosmiczny. Oraz, co najważniejsze, lekki – wyniesienie na orbitę 1 kg kosztuje około 10 tys. dolarów.

 

Pracując nad podzespołami do satelity, muszę zachować szczególną ostrożność, żeby nie uszkodzić ich przypadkowym ładunkiem z mojego ubrania albo skóry.Dlatego noszę specjalny fartuch, który – chociaż wygląda jak zwykły strój laboratoryjny – zatrzymuje ładunki powstające na ubraniu. Kiedy jednak dany element zostanie skonstruowany, kończy się dla niego okres ochronny. Zostaje poddany serii morderczych testów, żebyśmy byli pewni, że przetrwa trudy kosmicznej podróży. Naukowcy muszą wytężać wyobraźnię, żeby przewidzieć, co może spotkać wysyłane w kosmos urządzenia. Trzeba sporo wysiłku, żeby podczas projektowania nie opierać się na codziennym doświadczeniu – satelity pracują bowiem w warunkach diametralnie odmiennych od ziemskich.

 

Już samo wyniesienie na orbitę to ogromne wyzwanie – rakietą rzuca na wszystkie strony i jej ładunek jest poddawany ogromnym przeciążeniom. Elementy przyszłego satelity montuje się więc na gigantycznych wytrząsarkach przypominających głośnik audio wielkości ciężarówki, żeby sprawdzić ich wytrzymałość na drgania podczas startu. Wtedy można zobaczyć, czy od tych drgań samoistnie nie wykręcają się śruby i inne mocowania, które nie zostały odpowiednio zabezpieczone. Żeby tego uniknąć, stosuje się specjalnie kleje, staramy się też przewidzieć wszystkie słabe miejsca i zapobiegać ewentualnym pęknięciom np. poprzez stosowanie elastycznych połączeń w miejscach najbardziej na nie narażonych.

 

W komosie satelita poddawany jest skrajnym temperaturom. Z jednej strony jego powłoki oświetla słońce grożące przepaleniem instalacji, z drugiej – w cieniu – panują bardzo niskie temperatury, które łatwo mogą zamrozić np. baterie. Na dodatek próżnia jest świetnym izolatorem, dlatego dużym wyzwaniem dla konstruktorów jest wymyślenie rozwiązań regulacji temperatury na pokładzie. Odporność podzespołów na przegrzanie testujemy w specjalnych komorach próżniowych, w których znajdują się silne lampy udające słońce.

 

Kolejne wyzwanie, jakie stoi przed konstruktorami satelitów, to brak powietrza. Chociaż komputery nie oddychają, wydzielają podczas pracy dużo ciepła. Na Ziemi najprościej jest wykorzystać do chłodzenia powietrze – charakterystyczny warkot wiatraczków jest znany każdemu właścicielowi domowego komputera. W kosmosie jednak nie można zastosować tego rozwiązania. Trzeba projektować specjalne systemy chłodzenia hydraulicznego.

 

Niestety, mimo starań, awaryjność satelitów wciąż jest wysoka. W dużej mierze niezawodność zależy po prostu od kosztów przeznaczonych na ich elektroniczne wyposażenie. Niektóre satelity, jak Voyager, działają już kilkadziesiąt lat, ale inne, jak w misji Wenus, psują się bardzo szybko. Bardzo ważne jest też doświadczenie osób, które satelity budują, i tutaj mamy się czym pochwalić. W Centrum Badań Kosmicznych przygotowuje się do wystrzelenia pierwsze dwa polskie satelity naukowe (start planowany jest na koniec 2013 roku), ale od wielu lat CBK uczestniczy w tworzeniu komponentów satelitów, które obecnie pracują na Marsie czy księżycu Jowisza. Polską specjalnością są zadania beznadziejne: naszym zespołom wiele projektów powierzano dopiero wtedy, gdy inne zespoły odmawiały, argumentując, że dane rozwiązanie jest niewykonalne. Brakuje nam co prawda funduszy, zwłaszcza na wyposażenie laboratoriów, ale nie powinniśmy mieć żadnych kompleksów. Jestem przekonany, że należymy do światowej czołówki. 

 



Autorem tekstu jest Magdalena Richter
Środowiskowe Laboratorium Spektrometrii Mas, Instytut Biochemii i Biofizyki PAN, Warszawa, Wydział Genetyki, Uniwersytet Cambridge, Wielka Brytania
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.


Magdalena Richter realizuje projekt w programie „Międzynarodowe Studia Doktoranckie w zakresie biologii molekularnej: DNA, RNA i białka – od badań podstawowych do aplikacyjnych”. W konkursie FameLab zajęła II miejsce.

 

Fot. Jakub Ostałowski

 


Tajemnice rusztowań

Prawidłowy rozdział materiału genetycznego jest podstawą procesu dziedziczenia. Aby doszło do bezproblemowej segregacji chromosomów w trakcie podziału komórki, mikrotubule wrzeciona mitotycznego muszą przyłączyć się do chromosomów w rejonie centromeru. Jest to możliwe dzięki obecności kinetochorów.

 

Te wielocząsteczkowe rusztowania pomimo ogromnego stopnia złożoności (kinetochory komórek ludzkich składają się z ponad stu różnych białek) są wysoce konserwowane pod względem funkcji i struktury. Nawet drobne błędy w ich funkcjonowaniu mogą doprowadzić do tragicznych skutków (np. niestabilności chromosomalnej mogącej wpłynąć na wytworzenie nowotworu, czy apoptozy). Dlatego poddawane są drobiazgowej analizie przez rzeszę naukowców na całym świecie. Najważniejsze pytania to: jak zbudowany jest kinetochor (jakie białka go tworzą, jakie są zależności i oddziaływania między nimi) oraz w jaki sposób proces jego składania jest regulowany.

 

Tematem mojego projektu doktoranckiego jest analiza jednego z elementów tego skomplikowanego rusztowania – białka CENP-C. Jest ono kluczowe dla całego procesu składania kinetochoru w mitozie, gdyż stanowi swoisty most łączący go z centromerem. Głównym moim celem jest więc zdobycie informacji na temat jego struktury, modyfikacji potranslacyjnych oraz oddziaływań z innymi białkami. Aktualnie w badaniach kinetochorów dominują dwa trendy. Jeden, komórkowy, pozwala uwidocznić za pomocą fluorescencyjnych barwników poszczególne białka tych struktur oraz śledzić ich losy w żywych komórkach. Drugi, strukturalny, dzięki wykorzystaniu krystalografii oraz tradycyjnych metod biochemicznych umożliwia analizę kształtu, wyglądu i oddziaływań grup białek tworzących podjednostki kinetochoru. Realizowany przeze mnie projekt skupia się na podejściu strukturalnym, ale zamiast klasycznych prób krystalograficznych wykorzystuję w nim spektrometrię mas, a dokładniej HDX-MS (Hydrogen Deuterium eXchange Mass Spectrometry). Ta metoda jest szeroko stosowana w analizach proteomicznych, ale wciąż niewiele osób wykorzystuje ją w badaniach oddziaływań białko–białko. Mimo że rozdzielczość metody HDX-MS nie dorównuje klasycznej krystalografii, to ma ona wiele zalet. Po pierwsze, jest szybka i nie wymaga dużych ilości materiału do badań, a po drugie, dzięki niej jesteśmy w stanie dość dokładnie ustalić rejony oddziaływań w kompleksach białkowych. Dodatkowo metoda ta może stanowić alternatywę dla badań krystalograficznych, w przypadku gdy białka lub kompleksy białek nie dają się wykrystalizować.

 

Wykorzystując tę niespotykaną w dziedzinie badań kinetochorowych metodę, mam nadzieję ustalić, jak dokładnie wygląda otoczenie białka CENP-C. Zlokalizowanie regionu, do którego wiążą się pozostałe elementy kinetochoru, będzie pierwszym krokiem na drodze do znalezienia odpowiedzi na pytanie, jak to wiązanie jest regulowane. Oczywiście, planując kolejne kroki, mam również zamiar wykorzystywać potencjał kryjący się w spektrometrii mas, ale tym razem być może uda się połączyć go z podejściem bardziej komórkowym. 

 



Autorem tekstu jest Piotr Konieczny
Instytut Fizyki Jądrowej, Polska Akademia Nauk, Kraków
e-mail: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.


Piotr Konieczny jest doktorantem w Zakładzie Badań Strukturalnych. Zajmuje się badaniem właściwości magnetyków molekularnych.
W konkursie FameLab zdobył nagrodę publiczności.

 

Fot. Jakub Ostałowski

 


Zmienność magnetyków

Badania nad magnetykami molekularnymi są obecnie jednym z najszybciej rozwijających się obszarów fizyki ciała stałego. Jest to spowodowane unikatowymi właściwościami tych materiałów. Magnetyki molekularne są uważane za substancje, które przyczynią się do rozwoju nowoczesnych komputerów, w tym spintroniki oraz ultraszybkich twardych dysków. Ze względu na ich wrażliwość na otoczenie chemiczne istnieje możliwość zastosowania ich w sensorach substancji niebezpiecznych. Wiele prac prowadzi się również pod kątem wykorzystania magnetyków do celów medycznych takich jak transport leków czy hipertermia magnetyczna.

 

Magnetyki produkowane są z wykorzystaniem mokrej chemii, w technologii bottom-up, która pozwala na ingerencję w strukturę i skład syntezowanych związków. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne projektowanie i nadawanie im specyficznych właściwości już na etapie syntezy, czyli otrzymywanie magnetyków o cechach oczekiwanych przez badacza. Takimi specyficznymi właściwościami mogą być m.in. możliwość indukowania właściwości magnetycznych za pomocą światła, wrażliwość na otoczenie chemiczne, zmienność zachowania pod wpływem wody (zachowania gąbki magnetycznej) czy przezroczystość.

 

W Grupie Magnetycznej działającej w Zakładzie Badań Strukturalnych w Instytucie Fizyki Jądrowej PAN im. H. Niewodniczańskiego staramy się znaleźć odpowiedź na pytanie, dlaczego badane materiały charakteryzują się określonymi właściwościami magnetycznymi. W swoich poszukiwaniach skupiamy się na podstawowych oddziaływaniach w tych związkach. W tym celu wykorzystujemy różne techniki eksperymentalne, taiek jak magnetometria stało- i zmiennoprądowa, spektroskopia podczerwieni, dyfrakcja rentgenowska, kalorymetria i spektroskopia mionowa. Otrzymane w ten sposób dane pozwalają nam sprawdzać strukturę oraz właściwości magnetyczne badanych magnetyków.

 

Aby dobrze zrozumieć zachodzące w nich oddziaływania – także te na poziomie pojedynczych molekuł – nie wystarczą wyniki badań eksperymentalnych. Dlatego też zebrane empirycznie dane muszą być zinterpretowane w oparciu o modele teoretyczne, co jest kolejnym etapem pracy naszego zespołu.

 

Taka wiedza stanowi bardzo ważną wskazówkę dla tych naukowców, którzy zajmują się syntezą chemiczną molekularnych magnetyków, pozwala bowiem na otrzymywanie materiałów o jeszcze lepszych właściwościach.

 

 

 


Academia nr 2 (34) 2013, nr 3 (35) 2013

Oceń artykuł
(0 głosujących)

Tematy

agrofizyka antropologia jedzenia antropologia kultury antropologia społeczna archeologia archeometalurgia architektura Arctowski arteterapia astrofizyka astronomia badania interdyscyplinarne behawioryzm biochemia biologia biologia antaktyki biologia płci biotechnologia roślin borelioza botanika chemia chemia bioorganiczna chemia fizyczna chemia spożywcza cywilizacja demografia edukacja ekologia ekologia morza ekonomia energia odnawialna etnolingwistyka etnomuzykologia etyka ewolucja fale grawitacyjne farmakologia filozofia finanse finansowanie nauki fizyka fizyka jądrowa gender genetyka geochemia środowiska geoekologia geofizyka geografia geologia geologia planetarna geoturystyka grafen historia historia idei historia literatury historia nauki historia sztuki humanistyka hydrogeologia hydrologia informatyka informatyka teoretyczna internet inżynieria inżynieria materiałowa inżynieria żywności język językoznawstwo kardiochirurgia klimatologia kobieta w nauce komentarz komunikacja kooperatyzm kosmologia kryptografia kryptologia kulinaria kultoznawstwo kultura lingwistyka literatura literaturoznawstwo matematyka medycyna migracje mikrobiologia mineralogia mniejszości etniczne mniejszości narodowe modelowanie procesów geologicznych muzykologia mykologia na czasie nauka obywatelska neurobiologia neuropsychologia nowe członkinie PAN 2017 oceanografia ochrona przyrody orientalistyka ornitologia paleobiologia paleogeografia paleontologia palinologia parazytologia PIASt politologia polityka społeczna polska na biegunach prawo protonoterapia psychologia psychologia zwierząt punktoza Puszcza Białowieska robotyka rozmowa „Academii” seksualność smog socjologia szczepienia sztuka technologia wieś w obiektywie wulkanologia zastosowania zdrowie zoologia zwierzęta źródła energii żywienie

Komentarze

O serwisie

Serwis naukowy prowadzony przez zespół magazynu Academia PAN.Academia Zapraszamy do przysyłania informacji o badaniach, aktualnie realizowanych projektach naukowych oraz imprezach popularyzujących naukę.

 

Dla użytkowników: Regulamin

Pliki cookies

Informujemy, że używamy ciasteczek (plików cookies) w celu gromadzenia danych statystycznych, emisji reklam oraz prawidłowego funkcjonowania niektórych elementów serwisu. Pliki te mogą być umieszczane na Państwa urządzeniach służących do odczytu stron, a korzystając z naszego serwisu wyrażacie Państwo zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.

Więcej informacji o celu używania i zmianie ustawień ciasteczek w przeglądarce: TUTAJ

Wydanie elektroniczne

Kontakt

  • pisz:

    Redakcja serwisu online
    Academia. Magazyn Polskiej Akademii Nauk
    PKiN, pl. Defilad 1, pok. 2110
    (XXI piętro)
    00-901 Warszawa

  • dzwoń:

    tel./fax (+48 22) 182 66 61 (62)

  • ślij:

    e-mail: academia@pan.pl