Cztery kolejne granty ERC trafiły do naukowców prowadzących swoje badania w Polsce. Wśród 408 ogłoszonych właśnie laureatów ERC Starting Grants są także Polacy pracujący w zagranicznych ośrodkach.
Europejska Rada ds. Badań Naukowych (European Research Council) ogłosiła wyniki ostatniego w tym roku konkursu. O Starting Grants ubiegali się naukowcy od 2 do 7 lat po doktoracie. Maksymalna wartość dofinansowania wynosi 1,5 mln euro (w uzasadnionych przypadkach kwota może być zwiększona o kolejne pół mln euro). W tej edycji konkursu wpłynęły 2932 wnioski. Do finansowania skierowano 408 projektów o łącznej wartości 636 mln euro. Oznacza to, że wskaźnik sukcesu w tej edycji StG wyniósł 13,9%. Laureaci pochodzą z 46 krajów, głównie z Niemiec (70), Włoch (41), Izraela (30) i Holandii (28). Swoje badania będą prowadzić na uczelniach i ośrodkach badawczych w 26 europejskich krajach, głównie w Niemczech (81), Wielkiej Brytanii (70), Holandii (40) i Francji (39).
Dwa z czterech grantów, które trafiły do naukowców w Polsce, będą realizowane na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. To pierwsze w historii granty ERC dla UMK. Dr hab. Katharina Boguslawski otrzymała 1,2 mln euro na realizację projektu Devising Reliable Electronic Structure Schemes through Eclectic Design. Jak przekonuje badaczka, konwencjonalne modele teoretyczne są albo zbyt kosztowne w zastosowaniach do obliczeń dla bardzo dużych układów atomowo-molekularnych, albo wymagają kontroli użytkownika na poziomie eksperckim lub mogą przewidywać niewiarygodne właściwości. Aby przerwać obecny paradygmat chemii obliczeniowej, szuka się innowacyjnych podejść. Jedno z nich modeluje układy wieloelektronowe z użyciem stanów par elektronowych. Obecnie wykorzystywane metody par elektronowych są jednak niewystarczające do osiągnięcia chemicznej lub spektroskopowej dokładności dla dużych molekuł organicznych, tworzących ogniwa słoneczne lub organicznych diod elektroluminescencyjnych.
Te nowe metody należy rozszerzyć tak, by dokładnie opisać korelacje elektronowe wykraczające poza proste efekty parowania elektronów, w szczególności w przypadkach, kiedy zawodzą standardowe metody kwantowo-chemiczne. Po drugie zaś niezawodnie przewidywać własności molekularne zarówno stanów podstawowych, jak i elektronowo wzbudzonych układów o zamkniętej i otwartej powłoce elektronowej. Po trzecie zaś – dostarczyć intuicyjnej platformy w formie czarnej skrzynki dla użytkowników niebędących ekspertami – wyjaśnia prof. Boguslawski.
Zamierza cele te osiągnąć poprzez ulepszenie obecnych przybliżeń, aby systematycznie zmierzać do dokładnego wyniku bez zwiększania złożoności obliczeniowej. Planuje też opracować interfejs czarnej skrzynki do zautomatyzowanych obliczeń chemii kwantowej. W najbliższych pięciu latach zajmie ją również wyjaśnianie związków pomiędzy strukturą a właściwościami danego układu.
Z kolei dr hab. Piotr Wcisło , laureat ostatniej Nagrody NCN, otrzymał 1,9 mln euro na realizację projektu New experimental methods for trapping cold molecular hydrogen. To jedna z najwyższych kwot przyznanych w tej edycji grantów ERC. Celem jego badań jest pokazanie, że można „spułapkować” molekułę wodoru (H2).
Mam zamiar, razem z powołanym przeze mnie zespołem, wykorzystując najlepsze i najnowocześniejsze technologie laserowe, wytworzyć odpowiednią konfigurację bardzo silnych pól magnetycznych i laserowych, aby utworzone w ten sposób pole siłowe umożliwiło uwięzić molekułę wodoru w środku komory próżniowej – tłumaczy.
Dlaczego akurat molekułę wodoru, a nie inną cząsteczkę?
Mamy szansę zbadać strukturę najprostszych cząsteczek na poziomie, który dotąd był właściwie nieosiągalny – wyjaśnia. – Dlaczego to takie istotne? Ponieważ najprostsze molekuły są niezwykle ważne dla badań podstawowych. Po pierwsze ich struktura może być wyliczona z zasad pierwszych, a co za tym idzie, mogą być użyte do testowania nie tylko zasad mechaniki kwantowej, ale też elektrodynamiki kwantowej dla molekuł. Po drugie zaś najprostsze molekuły mogą być wykorzystywane jako swoiste czujniki nowych hipotetycznych oddziaływań w przyrodzie.
Ze względu na swoją prostotę H2 jest więc doskonałym narzędziem do badania fizyki fundamentalnej: elektrodynamiki kwantowej, wyznaczania fundamentalnych stałych, czy poszukiwania nowej fizyki poza modelem standardowym. Obecne eksperymenty są jednak dalekie od wykorzystania ogromnego potencjału molekularnego wodoru. Molekuła ta bardzo słabo oddziałuje bowiem z polami magnetycznymi, laserowymi i elektrycznymi, nie jest więc podatna na standardowe techniki spowalniania i chłodzenia.
Uwięzienie, czyli „spułapkowanie” ultrazimnego molekularnego wodoru to ogromne wyzwanie, zarówno metodologicznie, jak i technologicznie. Nikt do tej pory o tym nie myślał, nie planował. Zastanawialiśmy się z moimi doktorantami i studentami, czy jest to w ogóle możliwe. Zaczęliśmy od podstawowych pytań: czy fizyka nam to uniemożliwia? Czy technologia nam to uniemożliwia? Po wykonaniu ogromu obliczeń wyszło nam, że nie – dodaje.
Na Uniwersytecie Jagiellońskim swoje badania będzie prowadził dr hab. inż. Rafał Kucharski z Wydziału Matematyki i Informatyki. Otrzymał 1,49 mln euro na projekt COeXISTENCE – Playing urban mobility games with intelligent machines. Framework to discover and mitigate human-machine conflicts, w którym sprawdzi wpływ sztucznej inteligencji na mobilność miejską. Wyszedł od tego, że to jak funkcjonują miasta wynika z interakcji między ludźmi i z naszych decyzji, o której godzinie wyjechać, jaki środek transportu i trasę wybrać. Dowodzi, że jeśli decyzję zaczną podejmować za nas roboty czy maszyny ze sztuczną inteligencją, to jest ryzyko, iż z nami wygrają. Może się zatem okazać, że właściciele samochodów wyposażonych w sztuczną inteligencję mniej czasu stracą w korkach, a ci, którzy nie dysponują dostępem do technologii, będą ponosić coraz większe koszty, bo ograniczone zasoby zostaną wykorzystane przez sztuczną inteligencję. W swoich interdyscyplinarnych badaniach modele miejskich systemów transportowych połączy z modelami głębokiego uczenia maszynowego.
W wirtualnym środowisku symulacyjnym ludzie symulowani modelami behawioralnymi i maszyny używające głębokich sieci neuronowych do podejmowania optymalnych decyzji wspólnie będą konkurować o ograniczone zasoby. W czterech grach, w które wszyscy nieświadomie gramy każdego dnia z innymi kierowcami i pasażerami, maszyny będą chciały najpierw nauczyć się nas naśladować, następnie przechytrzyć, korzystając ze swych przewag nad ludźmi, aby w końcu zostać ujarzmionymi i uregulowanymi tak, by z nami synergicznie współdziałać, pomagając miastom osiągać cele neutralności klimatycznej – tłumaczy.
Czwartym zdobywcą StG jest dr Adam Kłosin z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN. Jego projekt The spatial organization of gene regulation in embryonic development dotyczy procesów regulujących organizację przestrzenną ekspresji genów podczas rozwoju embrionalnego i podczas odpowiedzi na stres w zarodkach organizmu modelowego nicienia Caenorhabditis elegans. Ten mały, przezroczysty organizm modelowy jest idealny do badań nad podstawowymi procesami komórkowymi, z racji wielu dostępnych technik transgenicznych i łatwości w hodowli i w obrazowaniu mikroskopowym.
Czynniki transkrypcyjne regulujące aktywność genów tworzą lokalne zagęszczenia w jądrze komórkowym podczas rozwoju embrionalnego i w odpowiedzi na stres. Badania z ostatniej dekady sugerują, że tego typu struktury są kondensatami tworzącymi się w wyniku zlokalizowanego rozdziału faz. W projekcie zbadam właściwości, funkcje i regulację tych kondensatów z użyciem wysokorozdzielczej mikroskopii konfokalnej i opracuję nowe techniki do badania interakcji czynników transkrypcyjnych z materiałem genetycznym zawartym w chromatynie uzyskanej z komórek nicieni – wyjaśnia kierownik Pracowni Epigenetyki Przestrzennej w Instytucie Nenckiego.
Jego badania przyczynią się do lepszego zrozumienia podstawowych mechanizmów regulujących ekspresję genów podczas różnicowania się komórek w normalnym procesie rozwojowym, jak i w sytuacjach stresu środowiskowego, np. przy podwyższonej temperaturze.
UMK dołączył do 21 polskich jednostek, w których pracują naukowcy z grantami Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych. W sumie od 2007 roku do naszego kraju trafiły 64 granty wszystkich kategorii, w tym 41 Starting Grants, 12 Consolidator Grants, 7 Advanced Grants, 3 Proof of Concept Grants i 1 Synergy Grant.
Wśród laureatów ERC StG są także polscy naukowcy afiliowani przy zagranicznych instytucjach: dr Joanna Jachowicz (Instytut Biotechnologii Molekularnej w Wiedniu), dr Aleksandra Deczkowska (Instytut Pasteura w Paryżu), dr Elżbieta Drążkiewicz-Grodzicka (Instytut Socjologii Słowackiej Akademii Nauk), dr Dominik Kubicki (Uniwersytet w Warwick), dr Katarzyna Siudeja (Narodowy Instytut Zdrowia i Badań Medycznych INSERM w Paryżu), dr Marcin Suskiewicz (CNRS w Orleanie), dr Rafał Stępień (Austriacka Akademia Nauk w Wiedniu).
Mariusz Karwowski, źródło: UMK, UJ, fot. Andrzej Romański, UJ, IBD PAN