Aktualności
04 Listopada
Opublikowano: 2020-11-04

Laureaci Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej

Po raz 29. przyznano Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, zwane popularnie „polskimi Noblami”. Laureatami zostało czworo wybitnych uczonych – prof. Jacek Radwan, prof. Ewa Górecka, prof. Krzysztof M. Górski, prof. Romuald Schild.

Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej cieszą się opinią najważniejszych wyróżnień naukowych w kraju. Wręczane są od 1992 roku autorom szczególnych osiągnięć i odkryć naukowych, które przesuwają granice poznania i otwierają nowe perspektywy poznawcze, wnoszą wybitny wkład w postęp cywilizacyjny i kulturowy naszego kraju oraz zapewniają Polsce znaczące miejsce w podejmowaniu najbardziej ambitnych wyzwań współczesnego świata. Wysokość nagrody wynosi 200 tys. zł. Do grona 102 laureatów uhonorowanych dotąd „polskimi Noblami” dołączyło czworo kolejnych.

Prof. Jacek Radwan z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu otrzymał Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2020 w obszarze nauk o życiu i o Ziemi za wykazanie roli ewolucyjnego mechanizmu optymalizacji zmienności genetycznej w kształtowaniu odporności na patogeny i tolerowaniu własnych antygenów. Nagrodzone przez FNP badania dotyczą układu odpornościowego, a konkretnie wyjaśnienia, dlaczego nie zawsze jest on zdolny odpowiedzieć na atak organizmów patogennych. Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba przyjrzeć się działaniu genów głównego układu zgodności tkankowej MHC (major histocompatibilitycomplex), które biorą udział w odpowiedzi immunologicznej naszego organizmu na działanie różnych patogenów. Molekuły te prezentują komórkom odpornościowym organizmu (limfocytom T) fragmenty białek znajdujących się w danej komórce. Wśród tych prezentowanych białek są jednak zarówno białka samej komórki, jak i białka patogenów. Limfocyty T, odpowiedzialne za odpowiedź odpornościową organizmu, mogą rozpoznać zaprezentowane im w ten sposób białka agresorów za pomocą specjalnych receptorów (TCR) i unicestwić zainfekowaną komórkę lub stymulować produkcję przeciwciał. Receptory te występują w naszych organizmach w milionach wariantów, dzięki czemu limfocyty mogą rozpoznawać większość białek prezentowanych przez molekuły MHC.

Geny MHC pełnią więc w tym procesie kluczową rolę. Teoretycznie im byłoby ich więcej, a zatem im większa różnorodność białek MHC, tym też większa byłaby szansa organizmu na zaprezentowanie limfocytom białek patogenów i wywołanie reakcji odpornościowej. Jednak liczba takich genów w ludzkim organizmie nie jest zbyt okazała, co powoduje, że czasami nasze organizmy nie potrafią obronić się przed patogenami. Dlaczego tak się dzieje, dlaczego nasz organizm postawił na mniejszą liczbę MHC? Zespół kierowany przez prof. Radwana jako pierwszy doświadczalnie zbadał istniejącą już wcześniej hipotezę, że istnieje ewolucyjny kompromis pomiędzy liczbą genów MHC a liczbą wspomnianych receptorów antygenowych limfocytów T (TCR), umożliwiających likwidację patogenów. Według tej hipotezy większe zróżnicowanie wariantów MHC umożliwiłoby zaprezentowanie większej liczby antygenów należących do patogenów, ale też prawidłowych białek organizmu. Komórki prezentujące własne, prawidłowe białka nie wywołują zwykle reakcji odpornościowej, ponieważ limfocyty noszące TCR, które mogłyby się z nimi wiązać i powodować autoagresję, są usuwane z organizmu na wczesnych etapach rozwoju układu odpornościowego. Postulowano więc, że dobór naturalny powstrzymuje dodawanie do naszych genomów kolejnych wariantów genów MHC, ponieważ prowadziłoby to do usuwania zbyt wielu limfocytów, ograniczając w ten sposób możliwość prawidłowej reakcji opornościowej przeciw patogenom i de facto osłabiając nasze organizmy. Empiryczne testowanie tej hipotezy stało się możliwe dzięki opracowaniu metod identyfikacji milionów wariantów TCR przy użyciu wysokowydajnego sekwencjonowania DNA, w co zespół prof. Radwana wniósł istotny wkład. Rozpoczęte w 2017 roku prace wykorzystały te metody w badaniach prowadzonych na nornicy rudej, którą wybrano jako model ze względu na wyjątkowo duże międzyosobnicze zróżnicowanie liczby genów MHC w genomach. Badania potwierdziły przypuszczenia dotyczące ewolucyjnego kompromisu między MHC a TCR. Wykazały, że większa różnorodność MHC klasy I, które wiążą białka wirusów i innych patogenów wewnątrzkomórkowych, związana była z mniejszym repertuarem receptorów TCR. Wyniki badania opublikowano w piśmie PNAS.

Prof. Radwan jest biologiem ewolucyjnym. Zajmuje się szeregiem istotnych ewolucyjnie zagadnień, między innymi doborem i konfliktem płciowym, koewolucją pasożyt-żywiciel w tym, szczególnie intensywnie w ostatnich latach, ewolucją głównego układu zgodności tkankowej (MHC). Od 2012 roku pracuje na Wydziale Biologii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu. W 1987 roku ukończył studia na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi Uniwersytetu Jagiellońskiego. Tam też w 1992 roku uzyskał stopień doktora, a pięć lat później doktora habilitowanego. W 2005 roku został profesorem. Od 2020 roku jest członkiem korespondencyjnym Polskiej Akademii Nauk. Pełni też funkcję zastępcy przewodniczącego Komitetu Biologii Środowiskowej i Ewolucyjnej PAN.

W karierze zawodowej pracował w Instytucie Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego, Instytucie Biologii Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie, Instytucie Ochrony Przyrody PAN. Jako stypendysta prowadził badania na Uniwersytecie Oksfordzkim i University of Sheffield, w Max Planck Institute for BehaviouralPhysiologyw Niemczech (stypendium Humboldta) i na University of New Mexico w USA (w ramach Programu Fulbrighta).

Opublikował 121 artykułów, cytowanych ponad 3,5 tys. razy. Był również redaktorem polskiego tłumaczenia książki „Ewolucja” Douglasa J. Futuymy, która jest fundamentalnym podręcznikiem biologii ewolucyjnej dla studentów.

Prof. Ewa Górecka z Uniwersytetu Warszawskiego otrzymała Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2020 w obszarze nauk chemicznych i o materiałach za otrzymanie materiałów ciekłokrystalicznych o strukturze chiralnej zbudowanych z niechiralnych molekuł. Efekty tego osiągnięcia mogą być w przyszłości zastosowane do stworzenia materiałów ciekłokrystalicznych nowej generacji. Otwierają też perspektywy zastosowań w zakresie nowatorskich materiałów optycznych oraz urządzeń przechowujących informacje.

Wykorzystywane szeroko we współczesnej technologii ciekłe kryształy stanowią fazę pośrednią między cieczą a kryształem – podstawowymi stanami skupienia materii. Z jednej więc strony posiadają charakterystyczną dla cieczy zdolność płynięcia, a z drugiej strony molekuły tworzą uporządkowane struktury, co jest charakterystyczne dla kryształów. Badaczka z UW prowadziła badania optyczne i strukturalne nowych materiałów ciekłokrystalicznych. Z czasem w pracy naukowej skupiła się na badaniu nietypowych ciekłych kryształów, np. zbudowanych z nanocząstek metalu lub molekuł o silnie wygiętym kształcie rdzenia. Jej dokonania w tej dziedzinie otworzyły nowy obszar badań podstawowych, które mogą mieć zastosowanie technologiczne.

W ostatnich latach badała inny intrygujący aspekt materiałów ciekłokrystalicznych, czyli w jaki sposób niechiralne, o wysokiej symetrii, molekuły tworzą chiralne, niskosymetryczne struktury przestrzenne. W otaczającym nas świecie większość obiektów jest identyczna ze swoim odbiciem lustrzanym – jest achiralna. Chiralność to cecha obiektów, których lustrzane odbicia nie mogą być nałożone  na siebie. Jest ona charakterystyczna zarówno dla makroświata, jak i mikroświata, ale przede wszystkim chiralna jest większość molekuł o znaczeniu biologicznym: aminokwasów, białek, cukrów. Cecha ta ma ogromne znaczenie np. przy projektowaniu leków, bo nierzadko cząsteczki będące lustrzanymi odbiciami, mimo identycznej budowy chemicznej, mają zupełnie inne właściwości. W sposób naturalny chiralne molekuły tworzą chiralne struktury przestrzenne, czego przykładem są helisy białek czy DNA – zjawisko to nazywane jest transferem chiralności. Intrygujące jest to, że również molekuły achiralne mogą tworzyć chiralne struktury, spontanicznie łamiącsymetrię lustrzaną. Do niedawna jednak uważano, że struktury takie można otrzymać tylko w stanie krystalicznym, w którym molekuły silnie oddziałują. Dzięki pracom prof. Ewy Góreckiej wiemy, że również mniej zorganizowana materia, jaką są ciekłe kryształy, może tworzyć struktury chiralne zbudowane z molekuł achiralnych.Badania prof. Góreckiej wykazały, że strukturalna chiralność pojawia się w niektórych fazach ciekłokrystalicznych zbudowanych z achiralnych cząsteczek o wygiętym kształcie.

Prof. Krzysztof M. Górski z Uniwersytetu Warszawskiego i NASA Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology (Caltech) otrzymał Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2020 w obszarze nauk matematyczno-fizycznych i inżynierskich za opracowanie i wdrożenie metodologii analizy map promieniowania reliktowego, kluczowych dla poznania wczesnych etapów ewolucji Wszechświata.

Kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, zwane promieniowaniem reliktowym, to najstarszy znany nam rodzaj promieniowania we Wszechświecie, autentyczny ślad Wielkiego Wybuchu. Mapa jego temperatury na astronomicznym niebie – „niemowlęce zdjęcie Wszechświata” – wyjawia nam pierwotne niejednorodności przestrzennego rozkładu materii, z których z upływem czasu powstały wszechobecne galaktyki i całe zoo obiektów niebieskich. Precyzyjne pomiary promieniowania tła mają znaczenie fundamentalne dla badań procesów, jakie zachodziły dawno temu we Wszechświecie i pozwalają rozszyfrowywać jego historię.

Laureat opracował rewolucyjną metodę formatowania liczbowego i analizy danych astronomicznych z przeglądów całego nieba – HEALPix (Hierarchical Equal Areaiso Latitude Pixelization of the Sphere). Jest to wszechstronne, innowacyjne narzędzie do konstrukcji, wizualizacji i analizy map sygnałów astronomicznych rozłożonych na całej sferze niebieskiej, w szczególności mikrofalowej emisji promieniowania tła. Jest ono bardzo często wykorzystywane przez misje kosmiczne i projekty prowadzone z Ziemi. Z algorytmu tego korzystano w wielkoskalowych przeglądach całego nieba, takich jak WMAP, Planck, Fermi LAT, czy Gaia. Badacz stał się ekspertem w dziedzinie matematycznej konstrukcji i analizy map nieba. Artykuł opisujący ten algorytm był cytowany już 3,1 tys. razy, a oparta na nim biblioteka oprogramowania została pobrana przez ok. 60 tys. użytkowników na całym świecie.

W badaniach kosmicznego promieniowania tła prof. Górski uczestniczył od wczesnych lat 90. XX wieku. Pierwszą bardzo znaną misją NASA, w której brał udział, był COBE (Cosmic Background Explorer). Był to pierwszy sztuczny satelita zbudowany specjalnie do badań nad wczesnym Wszechświatem poprzez obserwacje mikrofalowego promieniowania tła. Prof. Górski zrealizował pionierską metodę analizy danych zgromadzonych przez to urządzenie. Tak zanalizowane pomiary wykonane przez COBE umożliwiły przeprowadzenie odkrywczych badań nad pierwotną niejednorodnością Wszechświata.

Jednak największym naukowym przedsięwzięciem umożliwiającym badanie mikrofalowego promieniowania tła była misja Planck zrealizowana przez Europejską Agencję Kosmiczną, przy udziale NASA. Satelita został wystrzelony w 2009, a w roku 2013 zakończył misję po stworzeniu bezprecedensowo bogatego zbioru danych pomiarowych rozkładu mikrofalowej emisji na całym niebie w dziewięciu pasmach częstotliwości. W kolejnych latach dane te wraz z ich naukową interpretacją upubliczniono jako wyniki misji Planck. A te były olśniewające. Na podstawie pomiarów dokonanych przez satelitę naukowcy zespołu Planck skonstruowali najbardziej precyzyjne mapy kosmicznego promieniowania tła dochodzącego do nas z epoki około 380 tys. lat po Wielkim Wybuchu. Dzięki temu naukowcy mogą prowadzić niezwykle dokładne badania 13,8 miliardów lat historii Wszechświata po Wielkim Wybuchu.

Jednym z kluczowych członków amerykańskiego zespołu misji Planck był właśnie prof. Górski, zaangażowany we wszystkie stadia analizy danych CMB zebranych przez satelitę. Kierował grupą odpowiedzialną za opracowywanie algorytmów stosowanych w procesie wyodrębniania wyników naukowych misji. Wniósł znaczący wkład w proces eliminacji tzw. zanieczyszczeń sygnałów pochodzących z wczesnego Wszechświata przez m.in. mikrofalową emisję naszej Galaktyki – co umożliwiło skonstruowanie bezprecedensowo dokładnego obrazu początkowej epoki w ewolucji Wszechświata. W ramach naukowego programu misji Planck kierował m.in. badaniami globalnej geometrii i topologii Wszechświata, precyzyjnej statystyki anizotropii (czyli zależności od kierunku obserwacji) kosmicznego promieniowania tła, oraz analizą anomalnych aspektów jego obserwowanego rozkładu przestrzennego. Poprzez stale członkostwo w Planck Editorial Board, prof. Górski wspomagał przygotowanie do publikacji wszystkich, ponad 160 recenzowanych artykułów zawierających podsumowanie kosmologicznych i astrofizycznych wyników misji Planck.

Prof. Górski jest absolwentem Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Karierę naukową i badawczą kontynuował na Uniwersytecie Warszawskim. Na Wydziale Fizyki tej uczelni uzyskał stopień doktora (1987 r.) i doktora habilitowanego (1997 r.). Tytuł profesora otrzymał w roku 2003. Obecnie pracuje w NASA Jet Propulsion Laboratory, Caltech, w Pasadenie, ale również w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego.

Od pierwszych lat kariery naukowej pracował i odbywał staże w prestiżowych ośrodkach badawczych związanych z astrofizyką i badaniami przestrzeni kosmicznej. Były to m.in. Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika PAN, Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley, Los Alamos National Laboratory w Nowym Meksyku, Institute for Advanced Study w Princeton w New Jersey, Uniwersytet Chicagowski, Institut d’Astrophysique w Paryżu oraz Uniwersytet w Tokyo i Yukawa Institute for Theoretical Physics w Japonii. W kolejnych zaś latach były to Centrum Lotów Kosmicznych NASA im. Roberta H. Goddarda w Greenbelt, Maryland, Centrum Astrofizyki Teoretycznej w Kopenhadze oraz Europejskie Obserwatorium Południowe w Garching w Niemczech.

Jako jeden z najważniejszych członków zespołu satelity Planck został laureatem prestiżowej „Gruber Cosmology Prize” w 2018 roku. Również za udział w tej misji, w latach 2010, 2011 i 2014 został współlaureatem NASA Honors Group Achievement Award. Ponadto dwukrotnie otrzymał indywidualną nagrodę NASA Achievement Award: Exceptional Achievement Medal w roku 2011 oraz Exceptional Technology Achievement Medal w roku 2019. W swoim dorobku ma ponad 300 zrecenzowanych artykułów, które były cytowane ponad 63 tys. razy. Jego prace obejmują odkrycia w dziedzinie kosmologii obserwacyjnej, wielkoskalowej struktury Wszechświata i powstawania galaktyk.

Prof. Romuald Schild z Instytutu Archeologii i Etnologii PAN w Warszawie otrzymał Nagrodę Fundacji na rzecz Nauki Polskiej 2020 w obszarze nauk humanistycznych i społecznych za wskazanie klimatycznych i środowiskowych uwarunkowań procesów społeczno-kulturowych w epoce kamienia na obszarach Afryki Północnej i Niżu Europejskiego. Był jednym z pierwszych naukowców, którzy dostrzegli i opisali wpływ środowiska i zmian klimatu na życie we wczesnych społecznościach ludzkich Sahary Wschodniej.

Nagrodzonych odkryć dokonano przede wszystkim w ramach Zjednoczonej Ekspedycji Prehistorycznej (Combined Prehistoric Expedition). Od 1962roku związani z nią naukowcy prowadzili prace wykopaliskowe w krajach północno-wschodniej Afryki: Egipcie, Sudanie i Etiopii. Wśród szefów tej największej i najdłużej bez przerwy działającej na świecie ekspedycji prahistorycznej w Afryce był też prof. Schild, zajmując stanowisko jej wicedyrektora w latach 1970–1999 i dyrektora w latach 1999–2007.

Wraz z badaczami ekspedycji ustalił, jak zmiany klimatu, środowiska wpłynęły na systemy społeczne na terenie północno-wschodniej Afryki. Badania wykazały, że dużo wilgotniejszy niż obecnie klimat panujący przed tysiącami lat na egipskiej Pustyni Zachodniej spowodował, że ok. 11,5 tys. lat temu osiedlili się na niej pasterze z późnej epoki kamienia, po raz pierwszy od 50 tys. lat. Przed prawie 9 tys. lat temu w pobliżu pustynnego sezonowego jeziora Nabta Playa założyli oni neolityczne Centrum Ceremonialne, będące miejscem kultowym składania ofiar,  a ok. 6500–6100 lat temu wznosili pola pamięci przodków stawiając antropomorficzne stele kamienne w grupach symbolizujących klany lub rozszerzone rodziny. Wznosili również zbudowane ze steli tzw. ciągi menhirów skierowane na ważne w ich kosmogonii jasne gwiazdy. Przed około 6 tys. lat, gdy sawanna stała się zbyt sucha dla człowieka, prahistoryczni pasterze, skupieni dotąd w małych osadach, wyruszyli w poszukiwaniu sprzyjających do życia warunków i weszli do doliny Nilu, przynosząc ze sobą wierzenia istotne w religii Starożytnego Egiptu, takie jak np. świętość polarnego regionu nieba, gdzie przebywają gwiazdy, które nigdy nie ginę i gdzie wędrują dusze po śmierci.

Na podstawie badań Zjednoczonej Ekspedycji Prehistorycznej i badań prof. Schilda powstało wiele publikacji naukowych i ponad 20 książek. Do kanonu literatury archeologicznej od wielu lat należą trzy z nich: Prehistoria Doliny Nilu (Academic Press, 1976 r.), Prehistoria Sahary Wschodniej (Academic Press, 1980 r.) oraz Osadnictwo holoceńskie w Saharze Egipskiej, tom 1: archeologia Nabta Playa (Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2001 r.).

Prof. Schild uznanie międzynarodowej społeczności naukowej zyskał nie tylko dzięki samym odkryciom, ale też dzięki swojej naukowej wszechstronności i doświadczeniu w terenie. W badaniach zastosował np. nowatorską tzw. analizę dynamiczną zespołów kamiennych. Wykorzystywał też wciąż nowe w ówczesnych czasach metody datowania radiowęglowego iluminescencyjnego, skupiał się na zupełnie pomijanych wówczas zagadnieniach ewolucji klimatu oraz geoarcheologii. Zawsze kierował pracami dużych, często kilkudziesięcioosobowych grup badawczych skupiających uczonych wielu dyscyplin. Utorował tym samym drogę innym uczonym, prowadzącym prace w rejonie północno-wschodniej Afryki.

W Polsce głównymi przedmiotami badań terenowych i prac prof. Romualda Schilda były wydobywanie i dystrybucja czerwonej ochry i górnictwo krzemienia w epoce kamienia. Uczony prowadził badania na ważnych w Polsce stanowiskach paleolitycznych m.in. we wsi Całowanie niedaleko Warszawy, na kilkudziesięciu stanowiskach w Rydnie, k. Skarżyska Kamiennej oraz w Wilczycach niedaleko Sandomierza. Jego badania doprowadziły nie tylko do pogłębienia wiedzy o człowieku i jego środowisku w najstarszych okresach pradziejów, lecz również do zmiany wielu dotychczasowych poglądów na ten temat.

Prof. Schild jest archeologiem pradziejowym. Na całym świecie znany jest jako czołowy badacz w projektach dotyczących fundamentalnych kwestii związanych z prehistorią Europy Środkowej i Afryki Północno-Wschodniej. Ukończył studia na Uniwersytecie Warszawskim (1957 r.). Stopień doktora uzyskał w 1962 r. w Instytucie Historii Kultury Materialnej PAN w Warszawie (obecnie Instytut Archeologii i Etnologii), tam w 1967 r. uzyskał również habilitację. Tytuł profesora otrzymał w 1983 roku. W latach 1990–2007 był dyrektorem Instytutu Archeologii i Etnologii PAN. Wykładał m.in. w Southern Methodist University w Dallas czy British Academy. Jest członkiem Komitetu Nauk Pra- i Protohistorycznych PAN oraz członkiem czynnym Wydziału Historyczno-Filozoficznego Polskiej Akademii Umiejętności.

Był pierwszym polskim i działającym w Polsce naukowcem wybranym – w 1998 r. – do Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych. Jest też członkiem honorowym Society of Antiquaries of London i doktorem honoris causa Instytutu Historii Kultury Materialnej Rosyjskiej Akademii Nauk, jak również honorowym prezesem Society for Later Prehistory of Northeastern Africa. W roku 2005 roku otrzymał Krzyż Komandorski Orderu Odrodzenia Polski za osiągnięcia naukowe, a w roku 2018 nagrodę im. Erazma Majewskiego w dziedzinie archeologii Wydziału I PAN za książkę Wilczyce. A Late Magdalenian Winter Camp in Southern Poland.

Obecna liczba cytowań prof. Schilda wynosi 4913, a wskaźnik Hirscha 35, co jest rekordem wśród polskich archeologów. W jego dorobku znajduje się niemal 300 prac i 25 książek, których był współautorem lub redaktorem i współautorem.

Nagroda Fundacji na rzecz Nauki Polskiej jest nagrodą indywidualną, przyznawaną przez Radę FNP w drodze konkursu w czterech obszarach: nauk o życiu i o Ziemi, nauk chemicznych i o materiałach, nauk matematyczno-fizycznych i inżynierskich oraz nauk humanistycznych i społecznych. Kandydatów do tego wyróżnienia zgłaszają wybitni przedstawiciele nauki zaproszeni imiennie przez Zarząd i Radę Fundacji. Rada FNP pełni rolę Kapituły konkursu i dokonuje wyboru laureatów na podstawie opinii niezależnych ekspertów i recenzentów – głównie z zagranicy – oceniających dorobek kandydatów.

źródło: FNP, fot. Magdalena Wiśniewska-Krasińska, arch. prywatne

Dyskusja (0 komentarzy)