Polskie Noble rozdane. Poznaj przełomowe badania laureatów Nagrody FNP

Nagrody Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, często nazywane „polskimi Noblami”, to najważniejsze wyróżnienie naukowe w naszym kraju. Co roku trafiają do badaczy, których odkrycia przesuwają granice wiedzy i mają fundamentalne znaczenie dla nauki światowej. Tegoroczni laureaci to czwórka wybitnych osobowości, których praca rewolucjonizuje nasze rozumienie emocji, pozwala tworzyć „zieloną chemię”, otwiera drogę do ultraszybkiej komunikacji i wyjaśnia, dlaczego w Europie rodzi się coraz mniej dzieci.

Przyjrzyjmy się bliżej, za co dokładnie zostali nagrodzeni i jaki jest ich realny wkład w naukę.

1. Prof. Ewelina Knapska: jak mózg „zaraża się” emocjami?

Dziedzina: Nauki o życiu i o Ziemi
Nagroda za: odkrycie neuronalnych mechanizmów wewnątrzgatunkowego i międzygatunkowego przekazywania emocji.

Czy kiedykolwiek poczułeś strach, widząc panikę na czyjejś twarzy? Albo radość, obserwując entuzjazm innych? Prof. Knapska z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN jako pierwsza zidentyfikowała w mózgu fizyczne struktury odpowiedzialne za to zjawisko.

Kluczowe odkrycia:

• Neurony empatii w ciele migdałowatym: Prof. Knapska wykazała, że w ciele migdałowatym – części mózgu kluczowej dla emocji – istnieją wyspecjalizowane grupy neuronów, które aktywują się w odpowiedzi na emocje (zarówno pozytywne, jak i negatywne) innych osobników. To przenosi rozumienie empatii z poziomu abstrakcyjnej psychologii do konkretnych, mierzalnych obwodów neuronalnych.

• „Zarażanie emocjonalne” u gryzoni: Jej zespół stworzył model badawczy, w którym udowodnił, że gryzonie potrafią „zarażać się” strachem, a nawet radością od innych członków grupy. To twardy, empiryczny dowód na istnienie prostych form empatii w świecie zwierząt.

• „Mysie miasto” (Eco-HAB): Aby badać naturalne zachowania społeczne, prof. Knapska stworzyła innowacyjny system Eco-HAB – półnaturalne środowisko, w którym każda mysz jest śledzona automatycznie. Pozwala to na obiektywną obserwację interakcji społecznych bez stresu związanego z obecnością eksperymentatora.

• Empatia jako mechanizm przetrwania: Jej badania podważają tezę, że empatia wyewoluowała głównie w kontekście opieki nad potomstwem. Prof. Knapska dowodzi, że równie ważną rolę odegrała funkcja ostrzegania przed zagrożeniem – zdolność do odczytywania strachu u innych, nawet należących do innego gatunku, jest kluczowa dla przetrwania.

Praca prof. Knapskiej rewolucjonizuje nasze myślenie o społecznych funkcjach mózgu i otwiera nowe drogi do badania zaburzeń takich jak autyzm czy fobie społeczne.

2. Prof. Dorota Gryko: zielona chemia napędzana światłem

Dziedzina: Nauki chemiczne i o materiałach
Nagroda za: opracowanie nowatorskich fotochemicznych metod syntezy związków organicznych i unikalnych fotokatalizatorów.

Współczesna chemia, zwłaszcza w przemyśle farmaceutycznym, często opiera się na procesach wymagających wysokich temperatur i toksycznych metali ciężkich. Prof. Gryko z Instytutu Chemii Organicznej PAN proponuje rewolucyjną alternatywę: wykorzystanie światła jako czystego i precyzyjnego źródła energii.

Kluczowe osiągnięcia:

• Katalizatory inspirowane naturą: Zespół prof. Gryko opracował fotokatalizatory oparte na porfirynoidach – związkach chemicznie spokrewnionych z chlorofilem w roślinach czy hemem w naszej krwi. Te katalizatory pochłaniają światło widzialne i wykorzystują jego energię do napędzania reakcji chemicznych w łagodnych, przyjaznych dla środowiska warunkach.

• Dostęp do „trudnych” cząsteczek: Metody fotochemiczne pozwalają na tworzenie złożonych struktur organicznych, które są niezwykle trudne lub wręcz niemożliwe do uzyskania tradycyjnymi metodami termicznymi. To otwiera nowe możliwości w projektowaniu leków i zaawansowanych materiałów.

• Kataliza witaminą B₁₂: Prof. Gryko jest pionierką wykorzystania witaminy B₁₂ jako naturalnego, nietoksycznego katalizatora w syntezie organicznej, co jest doskonałym przykładem chemii inspirowanej biologią.

• Praktyczne zastosowania: Jej badania mają bezpośrednie przełożenie na przemysł farmaceutyczny (wydajniejsza i czystsza produkcja leków), materiałoznawstwo, a nawet fotofarmakologię – koncepcję leków aktywowanych światłem, które mogłyby działać tylko w konkretnym, naświetlonym miejscu w ciele.

Praca prof. Gryko to kamień milowy w rozwoju zielonej chemii, która dąży do minimalizacji negatywnego wpływu przemysłu chemicznego na środowisko.

3. Prof. Wojciech Knap: fale terahercowe i komunikacja szybsza niż 6G

Dziedzina: Nauki matematyczno-fizyczne i inżynierskie
Nagroda za: opracowanie nowych metod detekcji, wzmacniania i generowania fal terahercowych.

Wyobraźmy sobie bezprzewodową komunikację tak szybką, że pobranie całego filmu w jakości 4K trwa ułamek sekundy. Albo skanery bezpieczeństwa, które widzą przez ubranie, ale są całkowicie nieszkodliwe dla zdrowia. To potencjalne zastosowania fal terahercowych (THz) – zakresu promieniowania elektromagnetycznego, który przez lata pozostawał techniczną „ziemią niczyją”. Prof. Knap z Centrum Badań i Zastosowań Terahercowych (CENTERA) jest jednym ze światowych liderów, którzy tę „dziurę terahercową” zasypują.

Kluczowe osiągnięcia:

• Detektory THz w tranzystorach: Zespół prof. Knapa jako jeden z pierwszych na świecie pokazał, że zwykłe tranzystory polowe (podobne do tych w naszych komputerach) mogą być używane jako niezwykle czułe i szybkie detektory fal terahercowych. Wykorzystał do tego zjawisko wzbudzania fal plazmowych w uwięzionym w tranzystorze „dwuwymiarowym gazie elektronowym”.

• Zamknięcie „dziury terahercowej”: Jego badania doprowadziły do stworzenia kompaktowych, działających w temperaturze pokojowej urządzeń, które mogą zarówno generować, jak i odbierać fale THz. To fundamentalny krok w stronę integracji technologii terahercowej z powszechną elektroniką.

• Grafenowe wzmacniacze THz: We współpracy z naukowcami z Japonii, prof. Knap udowodnił, że grafen – cudowny materiał przyszłości – może być użyty do wzmacniania sygnałów terahercowych w temperaturze pokojowej, co wcześniej uważano za niemożliwe.

• Zastosowania przyszłości: Jego praca otwiera drogę do rewolucji w komunikacji bezprzewodowej (standardy 6G i dalsze), diagnostyce medycznej (bezpieczne obrazowanie tkanek), kontroli jakości w przemyśle oraz systemach bezpieczeństwa.

4. Prof. Anna Matysiak: rynek pracy a decyzje o posiadaniu dzieci

Dziedzina: Nauki humanistyczne i społeczne
Nagroda za: zidentyfikowanie kluczowych cech rynku i warunków pracy wpływających na dzietność.

Dlaczego w Polsce i wielu innych krajach Europy rodzi się coraz mniej dzieci? Odpowiedzi na to pytanie często szuka się w kulturze lub wysokości świadczeń socjalnych. Prof. Matysiak z Uniwersytetu Warszawskiego, korzystając z twardych danych demograficznych i ekonomicznych, udowodniła, że klucz leży gdzie indziej: w stabilności i jakości rynku pracy.

Kluczowe odkrycia:

• „Najpierw praca, potem dziecko”: Prof. Matysiak obaliła mit, że kariera zawodowa kobiet jest główną barierą dla macierzyństwa. Jej badania pokazują, że kobiety nie rezygnują z dzieci, ale odkładają decyzję o ich posiadaniu do momentu uzyskania stabilnego zatrudnienia. Bezpieczeństwo ekonomiczne jest warunkiem, a nie konkurencją dla rodzicielstwa.

• Niepewność zabija dzietność: Analizując dane z całej Europy, wykazała silną korelację między wzrostem niepewności na rynku pracy (bezrobocie, umowy śmieciowe) a spadkiem liczby urodzeń. Decyzje o powiększeniu rodziny są niezwykle wrażliwe na poczucie ekonomicznej stabilności.

• Automatyzacja a demografia: Jej najnowsze badania pokazują, że w regionach, gdzie automatyzacja i robotyzacja prowadzą do wzrostu niepewności zawodowej, dzietność spada. To pionierskie połączenie makrotrendów technologicznych z indywidualnymi decyzjami życiowymi.

• Lekcja dla polityków: Z jej badań płynie jasny wniosek: skuteczna polityka prorodzinna to nie tylko transfery finansowe. To przede wszystkim dbałość o stabilność zatrudnienia, dostęp do elastycznych form pracy i wysokiej jakości opieki instytucjonalnej nad dziećmi.

Praca prof. Matysiak ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia współczesnych wyzwań demograficznych i projektowania mądrej polityki społecznej.

Badania tegorocznych laureatów doskonale ilustrują, na czym polega prawdziwa nauka: na zadawaniu fundamentalnych pytań, opracowywaniu nowatorskich metod i dostarczaniu rzetelnych, opartych na dowodach odpowiedzi. Każde z tych odkryć ma potencjał, by w przyszłości stać się podstawą fascynującego projektu doktorskiego, który będzie kontynuował i rozwijał przełomowe idee nagrodzonych badaczy.

Najczęściej zadawane pytania (FAQ)

1. Czym jest Nagroda Fundacji na rzecz Nauki Polskiej?
   To najbardziej prestiżowe wyróżnienie naukowe w Polsce, przyznawane od 1992 roku za wybitne osiągnięcia i odkrycia naukowe. Jest często porównywana do Nagrody Nobla ze względu na jej rangę i rygorystyczny proces selekcji.

2. Co to jest ciało migdałowate i jaką pełni rolę w mózgu?
   Ciało migdałowate to niewielka struktura w kształcie migdała, położona głęboko w płacie skroniowym mózgu. Jest kluczowym elementem tzw. układu limbicznego i odgrywa centralną rolę w przetwarzaniu emocji, zwłaszcza strachu, a także w uczeniu się i pamięci emocjonalnej.

3. Dlaczego „zielona chemia” jest tak ważna?
   Tradycyjny przemysł chemiczny generuje ogromne ilości toksycznych odpadów i zużywa dużo energii. Zielona chemia to filozofia projektowania procesów chemicznych w taki sposób, aby minimalizować ich negatywny wpływ na środowisko, np. poprzez użycie odnawialnych surowców, nietoksycznych rozpuszczalników i energooszczędnych metod, takich jak fotokataliza.

4. Czym fale terahercowe (THz) różnią się od Wi-Fi i 5G?
   Fale THz leżą w spektrum elektromagnetycznym między mikrofalami (używanymi w Wi-Fi i 5G) a promieniowaniem podczerwonym. Mają znacznie wyższą częstotliwość, co pozwala na przenoszenie nieporównywalnie większej ilości danych (wyższa przepustowość). Ich wadą jest mniejszy zasięg i większe tłumienie przez przeszkody.

5. Czy problemy demograficzne Polski są wyjątkowe na tle Europy?
   Praca prof. Matysiak pokazuje, że Polska i inne kraje Europy Środkowo-Wschodniej dzielą wiele problemów z resztą kontynentu (np. wpływ niepewności ekonomicznej na dzietność), ale mają też swoją specyfikę, wynikającą z historii transformacji ustrojowej, unikalnej kombinacji wysokiej aktywności zawodowej kobiet i wciąż konserwatywnych norm dotyczących ról płciowych.