Gościem kolejnego wywiadu w ramach naszego cyklu jest Pan dr hab. Robert Pązik, prof. UR. Profesor Pązik jest autorem 79 artykułów naukowych oraz 9 patentów z zakresu chemii i inżynierii materiałowej. Jego indeks cytowań H wynosi 26. Pan Profesor był kierownikiem 3 projektów naukowych, był wielokrotnie członkiem komitetów organizacyjnych konferencji naukowych poświęconych nanotechnologii, był też prelegentem licznych konferencji z tego zakresu. Pan Profesor jest także laureatem nagród przyznanych za osiągnięcia naukowe, m.in., został niedawno wyróżniony stypendium Rządu Francji w ramach programu SSHN. Jest czynnym liderem grupy badawczej zajmującej się inżynierią materiałową dla aplikacji biomedycznych. Pan Profesor to także nauczyciel akademicki zatrudniony w Instytucie Biotechnologii UR.

Jak zaczęła się Pana przygoda z nauką?

Ta prawdziwa związana z aktywnym włączeniem się w nurt badań zespołu naukowego z krwi i kości nastąpiła w 1999 roku, gdy jako student III roku Chemii Podstawowej i Stosowanej na Uniwersytecie Opolskim (wch.uni.opole.pl/) dołączyłem do grupy kierowanej przez prof. dr hab. Wiesława Stręka z Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej Akademii Nauk we Wrocławiu (intibs.pl).

Natomiast nauką jako taką, zainteresowałem się w VII klasie szkoły podstawowej (SP nr 20 w Opolu), gdy po raz pierwszy miałem styczność z przedmiotem Chemia. „Winą” za obranie takiej drogi obarczam mojego nauczyciela Pana mgr Dariusza Smagałę. Toteż plany zawodowe w tamtym okresie miałem już mocno sprecyzowane i postanowiłem je konsekwentnie realizować. Po ukończeniu szkoły podstawowej rozpocząłem naukę w Technikum Chemicznym w Sławięcicach (dzielnica Kędzierzyna-Koźle, slawiecice.edu.pl/technik-analityk) specjalność analiza chemiczna, gdzie na laboratoriach można było mocno się wyżyć. Korzystając z okazji chciałbym wyrazić swoją głęboką wdzięczność dla Pani mgr Urszuli Ciosk-Rawluk, która jest znakomitym dydaktykiem i chemikiem. Dzięki jej pasji i zaangażowaniu mój romans z chemią trwa do dzisiaj. Paradoksalnie, po skończeniu technikum już na studiach na Uniwersytecie Opolskim, okazało się, że dostałem w Sławięcicach taką chemiczną szkołę, że same studia wyższe polegały na dołożeniu kilku dodatkowych puzzli do tego czego nauczono mnie w szkole średniej. Miałem na tyle dużo szczęścia, że właściwie podczas całej mojej edukacji spotykałem wspaniałych nauczycieli, którzy byli mocno zaangażowanych w to co robią i dbali o ucznia i studenta. Potwierdza się też opinia, że tak jak w przypadku UR mniejsze ośrodki są często bardziej elastyczne, a podejście do studenta może być mocno zindywidualizowane.

Jak wspomniałem na początku, poważna zabawa w naukę to etap przymiarek do pracy magisterskiej i zarażenia przez prof. Krzysztofa Maruszewskiego (obecnie dyrektor Wspólnotowego Centrum Badawczego przy UE w Brukseli) chęcią zrobienia czegoś ciekawego. To on zarekomendował prof. Strękowi moją osobę wraz z moim serdecznym przyjacielem mgr Piotrem Mazurem (dyrektor laboratoriów w Lhoist, Polska). Jestem zobligowany do podziękowań dla niestety, ale już nieżyjącego prof. Witolda Wacławka (UO) za wsparcie finansowe oraz merytoryczną opiekę, które pozwoliło pokrywać mi koszty dojazdów do Wrocławia w tych dość trudnych wtedy czasach. We Wrocławiu zostałem zainfekowany (dosłownie) nanotechnologią i nanomateriałami luminescencyjnymi, a mój promotor pracy doktorskiej prof. Stręk zawsze wysyłał mnie na głęboką wodę (konferencje, samodzielne pisanie projektów, publikacji naukowych, zarządzanie badaniami, opieka nad magistrantami itp.). W ten sposób dostałem prawdziwą, naukową szkołę życia oraz uczyłem się jak radzić sobie w różnych „intersujących” sytuacjach. Nigdy nie zapomną jednej z powierzonych mi przez mojego promotora misji, gdzie (zaznaczam w teorii) zostałem przez Profesora Stręka umówiony na godzinę 12:00 w pewien piątek z Panią prof. Bożeną Hilczer w Instytucie Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu, po czym okazało się, że Pani Profesor nic jednak o tym nie wie. Szczerze oznajmiła, że ma dla mnie tylko 15 minut, i że jeśli jestem od Wieśka (przepraszam 😊), to zapewne mam coś ważnego do powiedzenia w temacie nanomateriałów ferroelektrycznych. W podobny sposób zostałem „umówiony” na wizytę w Instytucie Wysokich Ciśnień w Warszawie u Pana prof. Witolda Łojkowskiego (unipress.waw.pl/index.php?lang=pl) i jakimś cudem udało mi się go przekonać, że ta współpraca może być owocna dla obu stron. Dzięki jego dobrej woli zyskałem dostęp do świetnie wyposażonego laboratorium nanomateriałów i nanoceramik. Takich przygód i innych było wiele i jestem naprawdę wdzięczny prof. Strękowi za trening otwartości, co dla introwertyka łatwym zadaniem nie jest.

Po skończonym doktoracie w INTiBS PAN wyjechałem na okres dwóch lat do Szwecji, gdzie na SLU w Uppsali miałem przyjemność być post-dokiem (tzw. czas na okrzepnięcie po doktoracie -polecam) w grupie prof. Vadima Kesslera - dyrektora Wydziału Chemii, SLU. W Szwecji nauczono mnie na czym polega różnica pomiędzy byciem efektownym a efektywnym (cenna lekcja), i że często łapanie wielu srok za jeden ogon może być dość kłopotliwe do opanowania. Po powrocie do Polski, wróciłem do INTiBS we Wrocławiu i po uzyskania habilitacji w 2016 r. podjąłem ważną dla mnie i mojej rodziny (ogromne wsparcie małżonki) życiową decyzję o przeniesieniu się z jednostki PAN we Wrocławiu na Uniwersytet Rzeszowski. Na UR pracuję od połowy 2017 r i dzięki wsparciu ówczesnego Dziekana Wydziału Biotechnologii dr hab. Macieja Wnuka prof. UR, JM Rektora Sylwestra Czopka, a przede wszystkim środkom pozyskanym w NCN udało się stworzyć małą grupę badawczą (mgr Anna Tomaszewska oraz mgr inż. Magdalena Kulpa-Greszta), zorganizować i doposażyć laboratorium chemiczne oraz rozpocząć działalność naukową w nowym otoczeniu.

Jaka Pana zdaniem jest rola autorytetów naukowych i tak zwanego mentoringu w procesie kształtowania naukowca?

Niezmiernie ważna i często decyduje o możliwościach właściwego ułożenia etapów kariery jako naukowca i pozwala na czerpanie garściami z doświadczenia mentora/lidera, jego kontaktów i umiejętności. Warto wcześniej dobrze rozpoznać środowisko i dołączać do takich grup, w których liderzy mają od strony naukowej i ludzkiej coś do zaoferowania (przede wszystkim wiedzę i czas dla Was!). Właściwe decyzje (te niewłaściwe też uczą), własna motywacja, ciężka praca i dobrze ustawione priorytety dadzą w konsekwencji oczekiwane efekty i satysfakcję z tego co się chce robić w życiu zawodowym. Jeśli jednak okaże się, że nie do końca jesteśmy zadowoleni z wyboru to proszę pamiętać, że macie Państwo prawo szukać alternatyw. Wymaga to jednak odrobiny odwagi i uporu.

Co jest Pana przedmiotem zainteresowania i dlaczego?

Właściwie już od lat, i teraz będę pisał w liczbie mnogiej ponieważ pracuję w zespole a nie sam - Pani mgr A. Tomaszewska i mgr inż. M. Kulpa-Greszta, zajmujemy się preparatyką nanomateriałów różnych klas. Począwszy od układów prostych tlenków metali, a skończywszy na bardziej skomplikowanych substancjach. Interesuje nas kontrola rozmiarów cząstek, morfologii, dystrybucji rozmiarów, składu chemicznego. Staramy się badać wpływ tych parametrów na kształtowanie właściwości fizykochemicznych nanocząstek. Stosujemy wiele różnych metod syntetycznych począwszy od prostych technik mokrej chemii, które można prowadzić w zwykłych zlewkach laboratoryjnych, aż po bardziej wyszukaną metodologię, gdzie buduje się dość skomplikowane zestawy i dba o kontrolowaną atmosferę (techniki dekompozycji termicznej w rozpuszczalnikach organicznych, hot-injection, heat-up, seed-mediated), a skończywszy na metodach wykorzystujących mikrofalowe reaktory wysokociśnieniowe.

Oprócz otrzymywania samych nanomateriałów bardzo ciekawym obszarem badawczym, w którym staramy się być aktywni są badania poświęcone interakcjom nanocząstek z układami biologicznymi i obserwacja efektów wynikających z tych oddziaływań (współpraca z prof. Wnukiem i prof. Lewińską). Zajmujemy się również badaniami związanymi z implementacją nanomateriałów magnetycznych z rodziny ferrytów i innych w aplikacjach biomedycznych związanych ze zjawiskiem hipertermii indukowanej czynnikami zewnętrznymi (zmienne pole magnetyczne, światło z zakresu bliskiej podczerwieni), której efektem jest generowanie temperatury z zakresu biologicznie ważnego >37°C. Pomysł ten był możliwy do zrealizowania dzięki wsparciu NCN (konkurs OPUS 13) i uważam, że był on jednym z ambitniejszych zadań realizowanych przez tak małą grupę, gdzie właściwie uczyliśmy się wspólnie, zaczynając praktycznie od zera. Od strony badania efektów biologicznych otrzymaliśmy ogromne wsparcie ze strony Pana dr hab. Macieja Wnuka prof. UR, Pani dr hab. Anny Lewińskiej prof. UR i członków ich zespołu. Dziękujemy!

Nasze zainteresowania badawcze obejmują również obszary związane z określaniem właściwości fizykochemicznych heterostruktur, materiałów typu core-shell, hybryd nieorganiczno-organicznych oraz nowoczesnych kompozytów wieloskładnikowych z przeznaczeniem jako wielofunkcyjne materiały implantacyjne (kościozastępcze). Ten ostatni z tematów skutkował w przyznaniu nam w ramach współpracy z Paniami prof. Grażyną Ginalską oraz prof. Anną Belcarz patentu UPRP, a także umożliwił uruchomienie nowego tematu związanego z piankami trójskładnikowymi (współpraca z dr Emilią Zachanowicz, Politechnika Wrocławska oraz prof. Jean-Marie Nedelec z Uniwersytetu w Clermont-Ferrand). W ramach tego tematu uzyskaliśmy środki z PCI i jako efekt zgłosiliśmy zastrzeżenie patentowe oraz przygotowujemy się do wnioskowania o środki w ramach NCN. Oprócz wspomnianych obszarów posiadamy bogate doświadczenie w zakresie projektowania i charakterystyki materiałów luminescencyjnych, którymi zajmowaliśmy się właściwie przez pierwsze 15 lat mojej kariery zawodowej (projekty KBN oraz NCN Sonata w roli kierownika oraz kilku jako wykonawca Harmonia, Sonata Bis, Opus – okres zatrudnienia we Wrocławiu). Byłem również ważnym ogniwem podczas realizacji ogromnego projektu POIG New Loks (konsorcjum INTiBS prof. Przemysław Dereń (kierownik całości), Uniwersytet Wrocławski, Wydział Chemii, prof. Eugeniusz Zych (koordynator z ramienia UWr) oraz Uniwersytet Gdański, Wydział Fizyki, nieodżałowany prof. Marek Grinberg (koordynator z UG)), a moja rola polegała na zarządzaniem pracą zespołu w laboratorium chemicznym, projektowaniem nowych materiałów, ich charakterystyką itp. Stąd też jednym z takich moich marzeń jest uruchomienie na UR nowego laboratorium spektroskopii elektronowej przeznaczonego do badań materiałów do zastosowań jako sensory w oparciu o efekty optyczne. Zdradzając rąbek tajemnicy jest ono w budowie i na pewno jako grupa będziemy aktywnie zabiegać o zewnętrzne środki finansowe na rozwój laboratorium i wsparcie badań.

Co inżynieria materiałowa i biotechnologia ma wspólnego ze sobą? W jaki sposób uzupełniają się te na pozór różne dyscypliny naukowe?

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że niewiele, ale jest to nieprawdą. Nowoczesne rozwiązania technologiczne w obszarze szeroko pojętej biotechnologii, biomedycynie wymagają podejścia interdyscyplinarnego. Każdy materiał, który wykazuje taki potencjał musi być najpierw szczegółowo zbadany w zakresie swoich podstawowych właściwości fizykochemicznych, potwierdzenia istotnych efektów, które chcemy wykorzystać, jak również ich optymalizacji i jest to zadanie dla naukowców z kompetencjami w zakresie chemii, inżynierii materiałowej, fizyki, biologii oraz medycyny. Jak widać projektowanie nowoczesnych materiałów funkcjonalnych narzuca taki sposób działania i bez zaangażowanie interdyscyplinarnych zespołów w zasadzie niewiele da się osiągnąć. Kompetencje i wiedza są niezbędna w tych wieloaspektowych badaniach. Bez odpowiedniej współpracy czy konstrukcji zespołu badawczego trudno myśleć o osiągnięciu znaczących rezultatów. Z drugiej strony praca w takim otoczeniu jest bardzo satysfakcjonująca i przy odrobinie dobrej woli można naprawdę wiele się nauczyć od kolegów z innych dyscyplin. To też pozwala docenić wysiłek jaki wkładają zespoły naukowe i uczy komunikacji pomiędzy osobami z różnych dyscyplin, co jak pokazuje doświadczenie często do najłatwiejszych zadań nie należy.

W ostatnich latach nastąpił gwałtowny wzrost badań prowadzonych w obszarze nanobiotechnologii. Które z odkryć dla Pana jest najważniejsze i dlaczego?

Faktycznie, obszar ten rozwija się niezmiernie dynamicznie. Trudno wybrać najbardziej cenne odkrycie, bo jest ich całkiem sporo, ale myślę, że gdyby popatrzeć na to od strony chemika to osobiście jestem zachwycony ideą tworzenia wyspecjalizowanych nanorobotów, które mogłyby w konsekwencji zastąpić znane i często mało skuteczne metody leczenia chorób nowotworowych, poszerzyć wachlarz technik diagnostycznych i być skutecznymi narzędziami działającymi często na poziomie molekularnym we wczesnej diagnozie różnych jednostek chorobowych. Długa droga do osiągnięcia tego celu, ale proszę mi wierzyć naprawdę sporo się w tym zakresie dzieje w świecie nauki.

Będąc jednak bardzo serio to dla mnie osobiście największym odkryciem (o nim chwilę później), które stoi u podstaw rozwoju nanotechnologii i w konsekwencji tak szerokiej dziedziny, którą jest nanobiotechnologia stanowi dorobek absolutnie genialnego fizyka, zaangażowanego w rozwój projektu Manhattan, jednego z ojców fizyki kwantowej i noblisty prof. Richarda Feynmana. Efektem jego wielu rozważań jest opracowanie m.in. koncepcji komputera kwantowego. W przypadku obszarów moich zainteresowań za przełomową należy uznać pracę (właściwie transkrypt z wystąpienia) z 1960 roku There's plenty of room at the bottom, która stoi u podstaw nanotechnologii (calteches.library.caltech.edu/1976/1/1960Bottom.pdf). Warto zwrócić uwagę, że mimo że prof. Feynman był fizykiem to właśnie w tej pracy w ciekawy sposób mówi o nowych narzędziach, które będą dostępne dla biologów. Opisuje rewolucję związaną z konstrukcją nanomaszyn, postępującej miniaturyzacji, które to są zapowiedzią prawdziwej rewolucji w nauce. Myślę, że to właśnie fizyka małych cząstek i sformułowanie teorii mechaniki kwantowej (wielka piątka: Schroedinger, Feynman, Dirac, Planck i Heisenberg) otworzyło zupełnie nowe możliwości eksploracji i badania wielu zjawisk charakterystycznych dla nanomateriałów.

Jakie są Pana zdaniem zalety pracy w zespole interdyscyplinarnym?

Bezdyskusyjnie, to przede wszystkim możliwość skonfrontowania swoich pomysłów, wyobrażeń i wiedzy z naukowcami z dyscyplin, które są dla mnie nieco bardziej odległe. Takie świeże spojrzenie na próbę rozwiązania problemu jest bezcenne. Często skutkuje zaskakującymi pomysłami, na które zapewne nie wpadlibyśmy ze względu na to, iż trudno jest nam wyjść poza obszar własnej strefy komfortu. Mało tego, niejako na nowo uczymy się również prowadzić dyskusję. Jesteśmy zmuszeni do próby porozumienia się między sobą i na nowo uczymy się języka komunikacji. Podobne pojęcia dla chemika, fizyka czy biologa mogą mieć inny wymiar. Także jest to bardzo ciekawe doświadczenie, które otwiera nam oczy i umożliwia, przy odrobinie chęci, eksplorować nowe terytoria. Niewątpliwie praca w takim zespole w znaczący sposób przyczynia się do zwiększenia jakości badań i pozwala na uzyskanie szerszej perspektywy.

Jak Pan ocenia potencjał Instytutu Biotechnologii UR?

Uważam, i będzie to szczera odpowiedź, że Instytut Biotechnologii pod kątem swoich zasobów ludzkich oraz dostępu do zaawansowanej aparatury badawczej posiada spory potencjał naukowy. W swoich szeregach mamy naprawdę ambitnych naukowców o różnych cennych kompetencjach, którzy są skuteczni w pozyskiwaniu środków na naukę, kreatywni, potrafią ze sobą współpracować. Niezmiernie istotne jest to, że są otwarci na współpracę naukową oraz studentów i z zaangażowaniem poświęcają swój czas osobom, które chcą sprawdzić siebie w roli naukowca.

Czy warto studiować biotechnologię? Wiele uczelni oferuje różne inne kierunki, dlaczego zatem właśnie biotechnologia i na UR?

Biotechnologia ze względu na swoją specyfikę jest jednym z bardziej wymagających kierunków i często da się mocno we znaki studentom. Adept biotechnologii musi przyswoić wiedzę z wielu różnych obszarów i dyscyplin. Myślę, że takie podejście naprawdę wzbogaca warsztat i pozwala łatwiej poruszać się świecie różnych metodologii charakterystyki właściwości, co niewątpliwie będzie odbierane przez przyszłych pracodawców jako ogromna zaleta. Przetrwanie na kolejnych latach studiów uczy samodzielności, pracy zespołowej, krytycznej analizy, wyciągania wniosków i przygotowuje bardzo mocno do pracy w laboratoriach. Rynek pracodawców na Podkarpaciu bardzo ceni sobie absolwentów tego kierunku i nie są to czcze przechwałki. Student otrzymuje solidne wykształcenie, które zorientowane jest na umiejętności praktyczne. Dzięki wyposażeniu w nowoczesną aparaturę student ma możliwość uzyskania niezbędnych kompetencji w obsłudze tych urządzeń jak również analizie wyników. Ważnym aspektem jest możliwość aktywnego włączenia się w bieżące projekty badawcze już od momentu rozpoczęcia przygody z biotechnologią. Dla najaktywniejszych realizowane są wyjazdy zagraniczne nie tylko w ramach programu Erasmus, ale również do współpracujących z Instytutem Biotechnologii jednostek zagranicznych. Warto również wspomnieć o tym, że kierunek Biotechnologia ma w swojej ofercie zajęcia, które mogą być prowadzone w języku angielskim przez świetnych naukowców z zagranicy (wykłady na zaproszenie itp.) oraz własną kadrę. Oferta daje możliwość włączenia się w działalność kół naukowych. Jedno z nich jest największym liczebnie kołem na UR skupiającym studentów z różnych dyscyplin (od biotechnologów poprzez artystów, aż do ekonomistów i prawników), które zajmuje się browarnictwem w bardzo szerokim jego spektrum.

Zdaniem Pana jakimi cechami powinien charakteryzować się naukowiec aby osiągnąć sukces zawodowy?

No cóż, odpowiedź nie należy do łatwych. Najpierw należałoby odpowiedzieć sobie na pytanie, co stanowi dla nas miarę sukcesu zawodowego? W zależności od własnych priorytetów może być z tym różnie. Na pewno dla mnie, trochę jednak idealisty, to przede wszystkim naukowiec winien kierować się (najlepiej taki mix wszystkich cech) etyką zawodową, ciekawością świata (głód nauki), kreatywnością, nie powinien bać się wyzwań, stawiać sobie i innym pytania (czasem może i te naiwne, ale tak się właśnie uczymy), wyznaczać ambitne cele, dążyć do ich realizacji. Uczyć się przyjmowania krytyki (oj!), obrony własnych racji, ale nie jak Częstochowy, bo warto wziąć sobie czasem do serca opinie innych i zrobić nawet krok bądź kilka w tył. Mieć szacunek dla innych, niezależnie od zajmowanego stanowiska, doceniać rolę grupy, pracy zespołowej i co ważne w momentach, gdy jest to potrzebne wiedzieć, kiedy być skromnym, a kiedy mocno eksponować swoje i wspólne osiągnięcia. To tak w dużym skrócie myślowym. Natomiast absolutnie kluczowym jest wybór grupy, której mentorem bądź liderem jest kompetentny lider (oby tak było), który pomoże w początkowym etapie kariery, i trochę później również. Zachęci nas do pracy, pokaże co i jak oraz stworzy taką atmosferę pracy (ty też ją tworzysz!), że nauka stanie się hobby a nie niechcianym obowiązkiem. Myślę, że dobry lider nie będzie miał nic przeciwko żeby wychować kogoś lepszego od siebie samego.

Jaka jest przyszłość nauki, które kierunki w obrębie nanobiotechnologii są wg Pana najbardziej perspektywiczne?

Tu odpowiem już w miarę krótko. To, co mnie zafascynowało w ostatnim roku to hodowla organoidów, a więc obszar dla mnie odległy, ale pobudzający mocno wyobraźnię. Trochę zazdroszczę (zdrowa zazdrość zaznaczam) koleżankom i kolegom, że udało im się zainicjować tą tematykę i uważam, że jako chemik powinienem się przebranżowić (choć trochę 😉)! Świetny pomysł, świetna współpraca, ekscytujące wyzwania. Jako osoba mająca przyjemność pomagać w zarządzaniu instytutem przyznam, że plany rozwoju są ambitne w tym zakresie i oby inicjatywa wypaliła.

Drugi obszar fascynacji związany jest jednak z moim wykształceniem i dotyczy wspomnianych nanorobotów, nanomaszyn. Wydaje mi się, że uda się osiągnąć w medycynie znaczący przełom (oczywiście będzie to efekt pracy zespołów interdyscyplinarnych) – rozwiązania szyte na miarę potrzeb pacjenta i umożliwiające reakcję w początkowej fazie zaistnienia potencjalnego problemu choć może to jeszcze takie trochę science-fiction, ale wierzyć trzeba.