Celem projektu, między innymi, jest także pokazanie, że naukę można uprawiać w różny sposób. Chcemy wykazać, że finasowanie nauki to nie tylko granty naukowe, które pozyskujemy z wielu źródeł, ale również współpraca z otoczeniem gospodarczym. Naszym zadaniem jest przygotowanie oferty realizacji nie-rutynowych badań, w których kluczową rolę odgrywa specjalistyczna wiedza naukowców oraz unikatowa aparatura dostępna w CNBCh UW.
Izabela Blimel: Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych jest wizytówką Uniwersytetu Warszawskiego oraz ośrodkiem tworzącym wspólną przestrzeń badawczą dla naukowców z wydziałów Biologii i Chemii. Jaki był cel utworzenia Centrum?
Prof. dr hab. Ewa Bulska, Dyrektor Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych, Uniwersytet Warszawski:
Historia powstania Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW sięga 2008 roku, kiedy to został przygotowany projekt i złożony wniosek o dofinasowanie powstania interdyscyplinarnego Centrum. Głównym celem tego projektu było utworzenie interdyscyplinarnego ośrodka naukowego, umożliwiającego prowadzenie badań na pograniczu nauk biologiczno-chemicznych, których wyniki będą wykorzystywane do rozwoju nowych technologii w zakresie energetyki, analityki, farmaceutyków, medycyny, biotechnologii, nowych materiałów oraz ochrony środowiska i dziedzictwa cywilizacyjnego. Najważniejszym celem miało byćprowadzenie takiej działalności, która umożliwi zwiększenie transferu rezultatów badań podstawowych do gospodarki. Realizacja przedsięwzięcia stała się możliwa dzięki wsparciu finansowemu ze środków Unii Europejskiej, w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (POIG).
I.B.: Jak pani myśli, dlaczego projekt Centrum został dostrzeżony przez Komisję Unii Europejskiej i otrzymał poparcie?
E.B.: Ważne było to, że po raz pierwszy w historii Uniwersytetu Warszawskiego dwa wydziały ówcześnie sobie bliskie i zarazem dalekie, z bardzo wielu powodów, np. organizacyjnych, barier strukturalnych, braku wspólnych projektów, zdecydowały się na podjęcie nowatorskiego eksperymentu. Projekt został zaakceptowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego w 2009 roku, a Komisja Europejska potwierdziła zgodę na wkład finansowy z funduszy Unii Europejskiej w 2011 roku. Budowa interdyscyplinarnego Centrum, łączącego dwie dyscypliny naukowe, była w sferze naszych marzeń. I właśnie ten fakt, że dwie jednostki uniwersyteckie, Wydział Biologii i Wydział Chemii, postanowiły stworzyć platformę wspólnych badań naukowych, przekonał prawdopodobnie grantodawcę.
I.B.: Jak przebiegała realizacja projektu?
E.B.: Po otrzymaniu pierwszej decyzji o akceptacji wniosku przez MNiSW powołany został Komitet Sterujący, w skład którego wchodzili przedstawiciele obu wydziałów. Zajmowaliśmy się wówczas ustaleniami zasad realizacji projektu, składającego się z trzech elementów: budowy budynku oraz wyposażenia obiektu w miejsca do pracy i w bardzo nowoczesną aparaturę, która dziś stanowi o unikatowości Centrum. Staraliśmy się wyposażyć laboratoria, nie tylko pod kątem już funkcjonujących na wydziałach grup badawczych, ale uwzględniając perspektywę szerszych potrzeb. Zależny nam, aby aparatura Centrum służyła całej społeczności uniwersyteckiej, zarówno rozwojowi nauk humanistycznych, jaki i ścisłych. Zależy nam również na współpracy z innym ośrodkami naukowymi i w tym celu nawiązujemy kontakty z różnymi partnerami, zarówno z instytucjami naukowymi, jak i z przedsiębiorstwami.
Celem projektu, między innymi, jest także pokazanie, że naukę można uprawiać w różny sposób. Chcemy wykazać, że finasowanie nauki to nie tylko granty naukowe, które pozyskujemy z wielu źródeł, ale również współpraca z otoczeniem gospodarczym. Naszym zadaniem jest przygotowanie oferty realizacji nie-rutynowych badań, w których kluczową rolę odgrywa specjalistyczna wiedza naukowców oraz unikatowa aparatura dostępna w CNBCh UW.
I.B.: Na jakim etapie rozwoju jest dziś Centrum?
E.B.: Budowa pierwszego etapu Centrum została ukończona w październiku 2012 roku, a z początkiem 2013 roku nowe laboratoria zostały zagospodarowane przez grupy badawcze z obu partnerskich wydziałów. Na początku bieżącego roku (2016 r.) zakończona została już budowa drugiej części gmachu, a obecnie trwa jej zasiedlanie przez kolejne zespoły. Aktualny stan Centrum mogłabym porównać do pędzącego pociągu, w którym część pasażerów jeszcze szuka swojego miejsca. Docelowo, całkowita powierzchnia Centrum to ponad 21 tys. m kw., z czego połowa została przeznaczona na działalność naukową grup badawczych, które mają do swojej dyspozycji uzbrojone laboratoria oraz wygodne pokoje do pracy. Pozostała część to powierzchnie wspólne, na które składają się bardzo dobrze wyposażone sale seminaryjne. W projekcie architektonicznym uwzględnione zostały również pomieszczenia socjalne, które są świetnym miejscem spotkań pracowników z różnych zespołów. Warto podkreślić, że to właśnie często na pograniczu różnych nauk powstają pasjonujące i niezwykłe tematy badawcze.
W tym miejscu chciałabym wspomnieć o cyklu czwartkowych podwieczorków naukowych, które odbywają się w CNBCh UW. Ich przewodnim motywem jest tzw. dwugłos, co oznacza że staramy się tak aranżować seminarium, aby umożliwić wystąpienie osobom reprezentującym różne dziedziny, np. biologię i chemię. W ten sposób staramy się animować dyskusję, tak aby przełamać schemat tradycyjnego seminarium. Naszym celem jest działanie w nowej formule, chcemy otwierać nowe przestrzenie porozumienia i współpracy interdyscyplinarnej.
I.B.: Jak łączy pani obowiązki dyrektora z badaniami naukowymi?
E.B.: Pełniąc funkcję dyrektora, staram się być czynnym naukowcem. Wraz z zespołem przeniosłam się do Centrum, będąc jeszcze pracownikiem Wydziału Chemii UW. Jest to dla mnie bardzo ważne, aby własnym przykładem pokazywać, iż można prowadzić badania naukowe i jednocześnie nawiązywać aktywne kontakty z otoczeniem gospodarczym.
I.B.: Wśród pani tematów badawczych znajduje się badanie metabolizmu selenu w organizmach żywych? Proszę powiedzieć w skrócie o tym projekcie?
E.B.: Temat, będący od wielu lat w obszarze moich zainteresowań, dotyczy związków biologicznie aktywnych, których obecności poszukujemy za pomocą zaawansowanych urządzeń pomiarowych, wyposażonych w analizatory mas. Interesują nas organizmy żywe, a w szczególności rośliny. Co ciekawe, to zainteresowanie badaniem organizmów roślinnych, a tym samym wspólny wątek badawczy z biologami pojawiło się jeszcze nim powstało nasze Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych. Dzięki współpracy z grupą profesor Małgorzaty Wierzbickiej z Wydziału Biologii UW udało się wybrać do badań jedną z ciekawszych grup roślin, a mianowicie hiperakumulatory, które posiadają zdolność do bardzo efektywnego pobierania ze środowiska, z podłoża, gleby, wody, czasami z powietrza wybranych substancji. Początkowo zainteresował nas selen, pierwiastek pełniący szczególną rolę w organizmach żywych, przede wszystkim z powodu swojego podobieństwa chemicznego do siarki. Selen jest pierwiastkiem niezbędnym dla prawidłowego funkcjonowania organizmów ludzkich i zwierzęcych, gdyż jest niezbędnym składnikiem wielu enzymów, na przykład peroksydazy glutationowej. Należy jednak pamiętać, że selen ma dwa oblicza.
I.B.: Co to oznacza?
E.B.: Oznacza to, że w przypadku jego nadmiaru w organizmie, może być bardzo toksyczny. Nie jest to wprawdzie cecha charakterystyczna wyłącznie dla selenu i jego związków, gdyż każda substancja chemiczna, występująca w nadmiarze może być szkodliwa. Ważne natomiast jest to, że w przypadku selenu bardzo wąski jest przedział między pożądanym i szkodliwym jego wpływem na organizmy żywe. Interesują nas te pozytywne działania, gdyż wiele badań potwierdziło, że obecność selenu wspomaga działania anty-nowotworowe i anty-starzeniowe. Ważne cechą selenu jest wspomniane wyżej podobieństwu chemiczne do siarki, a o jego szczególnej roli biologicznej świadczy to, że selenocysteina została uznana jako 21 naturalny aminokwas białkowy. Selen występuję w centrach aktywnych wielu enzymów, które mają wpływ na przebieg szeregu procesów fizjologicznych, szczególnie na gospodarkę rodnikową. Wszystko to sprawia, że selen dla chemików jest pierwiastkiem szczególnym, posiadającym wiele specyficznych cech. Idąc zatem tym tropem zajęliśmy się badaniami nad selenem w organizmach żywych, w roślinach, w komórkach bakterii, w różnych organach zwierzęcych, w tym także u człowieka.
I.B.: Na czym polega badanie nad selenem?
E.B.: Naszym sztandarowym projektem jest badanie metabolizmu selenu w roślinach, a szczególnie poznanie procesów jego translokacji oraz biotransformacji. Jak wspomniałam wcześniej jest to projekt interdyscyplinarny, badania prowadzimy przede wszystkim przy współpracy z biologami. Wyselekcjonowane rośliny hodujemy w określonych i kontrolowanych warunkach, a w trakcie hodowli obserwujemy zachowanie się roślin, między innymi wzrost korzeni, czy przyrost biomasy. Następnie rośliny przenosimy do naszych laboratoriów chemicznych po to, aby określić, co dzieje się ze związkami selenu, jak efektywnie roślina pobiera selen z otoczenia, jak przebiega transport od korzeni do zielonych części rośliny, a przy okazji badamy czy po drodze zachodzą jakieś reakcje chemiczne w poszczególnych jej tkankach. Badamy, które substancje mogą odkładać się w wakuolach, jak również w jakich miejscach związki selenu mogą być transportowane przez błony komórkowe. W efekcie współpraca biologów i chemików tworzy piękną historię i tak powstają badania podstawowe.
I.B.: Jakie rośliny wykorzystywane są w badaniach prowadzonych w Centrum?
E.B.: Naszą bohaterką jest cebula, z grupy roślin Allium cepa. Tak jak już wspomniałam, celem projektu jest zbadanie procesów biotransformacji selenu w roślinach Allium cepa, a także identyfikacja czynników, które mogą mieć wpływ na te przemiany. Wyniki tych badań są konieczne do opracowania nowej, efektywnej metody wzbogacania cebuli, tak, aby możliwe było uzyskanie roślin bogatych w biologicznie aktywne związki selenu. Warto przy tym wspomnieć, że organizm człowieka nie posiada takiej zdolności, natomiast rośliny wykazują naturalną zdolność do biotrasformacji nieorganicznych związków selenu do ich pochodnych organicznych, szczególnie biologicznie aktywnych selenoaminokwasów. Nasze badania dotyczą poszukiwania warunków, w których proces ten zachodzi w jak najbardziej efektywny sposób, tak aby to właśnie rośliny stanowiły naturalne, bogate źródło selenu. Podsumowując, wykorzystujemy naturalną zdolność rośliny do wytwarzania biologicznie aktywnych związków selenu. Pracujemy nad tym, aby dodatek tak wzbogaconej cebuli do diety mógł zapobiegać niedoborom selenu, a tym samym mieć pozytywne konsekwencje zdrowotne. Współpracujemy z przedsiębiorcami zainteresowanymi wykorzystaniem wzbogaconej naturalnie cebuli do produkcji środków spożywczych.
I.B.: Jakie jeszcze ważne projekty realizowane są w Centrum?
E.B.: W CNBCh UW pracuje wiele grup badawczych, a spektrum realizowanych projektów jest bardzo szerokie. Trudno mi omówić wszystkie z nich, gdyż nawet skupienie się na tych najbardziej nowatorskich zajęłoby zbyt dużo miejsca. Pozwolę sobie jednak pokazać najważniejsze obszary badawcze, w których nasze grupy osiągają sukcesy. Przykładowo zaawansowane metody obliczeniowe pozwalają na biomodelowanie komputerowe, a świetnie wyposażone laboratoria syntezy organicznej są miejscem wytwarzania nowych związków biologicznie aktywnych lub przyjaznych dla środowiska katalizatorów. Wiele efektów tych badań jest w centrum zainteresowania firm przemysłowych. W laboratorium NMR, jak również w laboratoriach krystalograficznych możliwe jest badanie struktury różnych substancji chemicznych, co pozwala na potwierdzenie ich działania lub jest wskazówką do dalszego udoskonalania procesu syntezy. W Centrum prowadzone są również badania nad nowymi materiałami, między innymi nano-materiałami, które mogą być stosowane do wytwarzania i przechowywania energii. Dumni jesteśmy z kompleksu radiofarmaceutycznego, umożliwiającego nie tylko prowadzenie syntezy wybranych radiofarmaceutyków, ale również śledzenie ich działania poprzez obrazowanie tkanek organizmów żywych.
Omawiając bardzo skrótowo najważniejsze obszary naszej działalności trudno mi nie wspomnieć o projekcie związanym z badaniami obiektów zabytkowych. W tym zakresie współpracujemy między innymi z Biblioteką Narodową, z Muzeum Narodowym w Warszawie, jak również z archeologami z Uniwersytetu Warszawskiego. Badamy procesy zachodzące w unikatowych obiektach, szukamy optymalnych metod ich konserwacji lub odpowiedzi na pytania o ich pochodzenie. Badamy średniowieczne rękopisy, obiekty ceramiczne, szklane lub metalowe, identyfikujemy pigmenty, jak też sprawdzamy autentyczność badanych obiektów. Nie ograniczamy się przy tym do zagadnień biologiczno-chemicznych, staramy się postrzegać badania naukowe w znacznie szerszym aspekcie.
I.B.: Jakie jest pani marzenie związane z rozwojem Centrum?
E.B.: Chciałabym, aby nasze koleżanki i nasi koledzy oraz partnerzy z innych instytucji naukowych i biznesowych postrzegali Centrum jako miejsce dobrych spotkań, żeby przychodzili tu z chęcią. Zależy mi na stworzeniu miejsca przyjaznego dla podejmowania odważnych projektów, dla budowania ciekawych relacji z biznesem i miejsca otwartego na przekraczanie barier. Zależy mi na wdrażaniu nowych mechanizmów stymulujących współpracę z przedsiębiorstwami, a głównym celem tych działań jest łączenie ludzi, zajmujących się różnorakimi dziedzinami nauki. Przykłady efektów takich działań już są, to dzieje się naprawdę w naszym Centrum. W dobrym klimacie tworzymy nowe wartości i nowe formy współpracy, łącząc naukę z biznesem.
I.B.: Dziękuję za rozmowę i życzę dalszych sukcesów.
Notatka o rozmówcy: Prof. dr hab. Ewa Bulska, Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski
Dyrektor Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych Uniwersytetu Warszawskiego
Tematyka badań:
- Mechanizmy atomizacji w spektrometrii atomowej
- Analityczne zastosowania spektrometrii atomowej i spektrometrii mas (AAS, ICP-OES, ICP-MS)
- Analityczne zastosowanie promieniowania synchrotronowego (XANES, XAS)
- Badanie specjacji pierwiastków istotnych biologicznie
- Badanie metabolizmu selenu w organizmach żywych
- Badania fizyko-chemiczne obiektów zabytkowych
- Zastosowanie stałych sorbentów do zatężania i badania specjacji
- Mikropróbkowanie laserowe w badaniach ciał stałych
