Nowy mikroorganizm, stanowiący brakujące ogniwo w ewolucji złożonych form życia, odkrył na dnie morza pomiędzy Grenlandią i Norwegią zespół naukowców, w skład którego wchodzi badaczka z Polski. Wyniki przedstawiono w "Nature".

Badania te pozwalają lepiej zrozumieć, jak miliardy lat temu z prostych, mikrobialnych przodków, ewoluowały złożone komórki, do których należą rośliny, grzyby oraz zwierzęta, w tym również człowiek.

"Udało nam się odkryć mikroorganizm, który można opisać jako brakujące ogniwo w ewolucji złożonych komórek. Wszystkie książki do biologii zaczynają się od rysunków prostej komórki bakteryjnej i złożonej komórki roślinnej czy zwierzęcej. Mówiąc w skrócie, my mamy coś pomiędzy nimi" - poinformowała PAP jedna z autorek publikacji, badaczka ewolucji mikroorganizmów pracująca na uniwersytecie w Uppsali, Katarzyna Zaremba-Niedźwiedzka.

Fragment systemu kominów hydrotermalnych wzdłuż grzbietu śródatlantyckiego, blisko miejsca, w którym odkryto "Loki" w osadach dna morskiego. System został odkryty przez naukowców z Centrum Geobiologii Uniwersytetu Bergen w Norwegii. Fot. Centre of Geobiology, University of Bergen/R.B.Pedersen

Podstawową cegiełką budulcową wszystkich organizmów na naszej planecie jest komórka. Komórki mikrobialne są małe i o prostej budowie, zaś komórki, z których zbudowane są większe organizmy, takie jak rośliny i zwierzęta, są dużo większe i bardziej skomplikowane. Powstanie tych złożonych komórek długi czas było dla naukowców zagadką.

Grupa badaczy z Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja), we współpracy z naukowcami z uniwersytetów w norweskim Bergen oraz specjalistami z Wiednia odkryła teraz nowy mikroorganizm - archeona, który stanowi brakujące ogniwo w ewolucji złożonych komórek z prostych form.

Archeony odkrył w latach 70. znany biolog Karl Woese. Wykazał on, że istnieje nowa, zupełnie nieznana dotąd grupa mikroorganizmów, tworząca oddzielną gałąź drzewa życia. Jego odkrycie stanowiło w swoim czasie całkowite zaskoczenie dla naukowców. Komórki archeonów były małe i nieskomplikowane, w czym przypominały bakterie, ale okazały się bliżej spokrewnione z organizmami posiadającymi złożony typ komórek, tzw. eukariotami.

Od tej pory pojawiły się hipotezy powstania komórek eukariotycznych z archeonów, zagadką pozostawało jednak ewolucyjne przejście między prostą a złożoną komórką. W artykule opublikowanym w tym tygodniu w Nature, badacze z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji, wraz ze współpracownikami z uniwersytetów w Bergen (w Norwegii) i w Wiedniu (w Austrii), opisują odkrycie nowej grupy archeonów, Lokiarchaeota (w skrócie "Loki"), które okazują się brakującym ogniwem w ewolucji eukariotów.

"Zagadka pochodzenia komórki eukariotycznej jest niezwykle skomplikowana, nadal brakuje wielu elementów układanki. Mieliśmy nadzieję, że Loki uchyli rąbka tajemnicy, ale kiedy uzyskaliśmy pierwsze wyniki, nie mogliśmy uwierzyć własnym oczom. Dane były po prostu spektakularne" - cieszy się kierujący zespołem badawczym Thijs Ettema z Wydziału Biologii Komórki i Biologii Molekularnej Uniwersytetu w Uppsali.

"Badając genom Loki uświadomiliśmy sobie, że stanowi on pośrednią formę między prostymi komórkami bakterii i złożonymi komórkami organizmów eukariotycznych" - mówi Ettema.

Kiedy genom Loki umieszczono w drzewie pokrewieństw, interpretacja się potwierdziła. "W naszych analizach Loki występuje obok organizmów eukariotycznych" - stwierdza Lionel Guy, pracownik naukowy Uniwersytetu w Uppsali, zaangażowany w badania.

"Okazało się też, że Loki zawiera wiele genów, które występują tylko u eukariotów, co sugeruje, że złożoność komórkowa pojawiła się na wczesnym etapie ewolucji organizmów eukariotycznych" - tłumaczy pierwsza autorka publikacji, Anja Spang z uppsalskiego uniwersytetu.

Nazwa Lokiarchaeota pochodzi od niegościnnej okolicy, w której znaleziono ten organizm, na głębokości 2 352 m, niedaleko Zamku Loki (Loki's Castle), jak nazywa się system hydrotermalny na grzbiecie śródatlantyckim pomiędzy Grenlandią i Norwegią.

"Kominy hydrotermalne to systemy wulkaniczne położone na dnie oceanu. Osady, w których znaleziono Loki znajdują się pod wpływem aktywności wulkanicznej, ale panuje tam niska temperatura" - opowiada Steffen Jørgensen z Uniwersytetu w Bergen, który był zaangażowany w pobieranie próbek.

"W ekstremalnych środowiskach żyje całe bogactwo mikroorganizmów, najczęściej zupełnie nieznanych, które nazywamy mikrobiologiczną ciemną materią" - mówi Jimmy Saw, współautor pracujący na uniwersytecie w Uppsali. "Mamy teraz dostęp do nowych technik, które umożliwiają nam badanie tej ciemnej materii" - dodaje Katarzyna Zaremba-Niedźwiedzka z Uniwersytetu w Uppsali.

Ettema i jego zespół mają nadzieję dowiedzieć się więcej o tym, jak powstały złożone komórki eukariotyczne, badając "mikrobiologiczną ciemną materię" przy pomocy nowych metod.

"W pewnym sensie jesteśmy dopiero na początku drogi. Jest jeszcze dużo do odkrycia i jestem przekonany, że będziemy zmuszeni zrewidować podręczniki biologii w najbliższej przyszłości" - podsumowuje Ettema. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

W Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) zbudowano unikatowe w skali światowej źródło plazmy IBIS II, otwierające drogę do nowych zastosowań w nauce i przemyśle.

Nowo wybudowane źródło plazmy, działo IBIS II, to zmodyfikowana i unowocześniona wersja oryginalnej, chronionej patentami konstrukcji opracowanej przez pracowników instytutów w Świerku. To efekt pracy fizyków i inżynierów Narodowego Centrum Badań Jądrowych (NCBJ), zrealizowanej w ramach projektu "Wzmocnienie potencjału innowacyjnego Ośrodka w Świerku w zakresie rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie jonizujące". Urządzenie to otwiera nowe możliwości zarówno w zakresie badań plazmy wysokotemperaturowej jak również opanowania nowatorskich technologii modyfikacji powierzchni ciał stałych do zastosowań przemysłowych. Ważną cechą plazmy wytwarzanej przez urządzenie IBIS II jest bardzo wysoka, sięgająca 100 mln stopni, temperatura plazmy oraz jej wysoka turbulencyjność, dzięki której część generowanych cząstek osiąga bardzo wysokie energie. Jednym z obszarów badań prowadzonych na IBIS-ie będzie wzmacnianie intensywności turbulencji w celu efektywniejszego przyspieszania cząstek bez ponoszenia kosztów budowy i eksploatacji specjalizowanych akceleratorów.

"Podstawowa, nigdzie więcej niespotykaną zaletą naszego urządzenia jest to, że uzyskujemy plazmę nie w środowisku względnie gęstego gazu lecz w wysokiej próżni. Warunki, jakie jesteśmy w stanie wytworzyć, są porównywalne z warunkami panującymi w plazmie kosmicznej" - stwierdza dr Cezary Pochrybniak, Kierownik Zakładu Technologii Plazmowych i Jonowych NCBJ, kierownik projektu. Innym ważnym kierunkiem badań jest oddziaływanie plazmy z powierzchnią ciał stałych, realizowane w warunkach silnie odbiegających od równowagi termodynamicznej i prowadzące do modyfikacji własności powierzchni nieosiągalnych metodami tradycyjnymi. Prowadzone w Świerku badania obejmują m.in.:
* uszlachetnianie powierzchni metali i ceramik, m.in. uodpornianie stali na utlenianie w wysokiej temperaturze, zwiększanie zwilżalności, wytwarzanie złącz ceramika-metal, poprawa adhezji warstw intermetalicznych itp.,
* wytwarzanie materiałów łączących cechy półprzewodniki i ferromagnetyka, pozwalających łączyć funkcje zapisu informacji z ich przetwarzaniem i przesyłaniem (kierunek badań uważany za przyszłość elektroniki),
* ulepszone metody sklejania materiałów o odmiennej strukturze,
* wszelkie inne technologie z wykorzystaniem intensywnych impulsowych wiązek jonowo-plazmowych.

"NCBJ ma wieloletnią tradycję w dziedzinie fizyki plazmy i jej zastosowań. Nowe działo plazmowe to wynik połączenia naszych kompetencji z możliwościami, jakie dają środki finansowe Unii Europejskiej" - mówi prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, dyrektor NCBJ - "Dziś często można usłyszeć głosy, że naukowcy źle wykorzystali fundusze strukturalne, bo budowali budynki i kupowali aparaturę, której teraz nie potrafią wykorzystać. Moim zdaniem to marginalne zjawisko. Przykład naszego działa plazmowego pokazuje, że nie ograniczamy się do kupowania aparatury, ale konstruujemy własną, rozwijając krajowe kompetencje. Wyzwania jakie stawia budowa zaawansowanych urządzeń badawczych są znakomitym napędem rozwoju nowych technologii."

Realizacja projektu "Wzmocnienie potencjału innowacyjnego Ośrodka w Świerku w zakresie rozwoju technologii wykorzystujących promieniowanie jonizujące" znacząco poprawia warunki do prowadzenia badań naukowych. Całkowita wartość projektu wynosi 39 669 532,34 PLN. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego 2007-2013.

Oto Ibis II w obiekcie kamery:

Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych

Prace młodych fizyków z Grupy Twórczej Quark - o detektorach kryształkowych stosowanych we wczesnych radioodbiornikach oraz o innowacyjnym zastosowaniu węgla aktywnego - przyniosły reprezentantom Polski dwa medale na Międzynarodowej Konferencji Młodych Naukowców ICYS 2015.

W kwietniowej konferencji zorganizowanej w Turcji wzięło udział ponad 200 uczestników, opiekunów i obserwatorów z 21 państw.

"Detektory kryształkowe były wykorzystywane we wczesnych odbiornikach radiowych. Ich największą zaletą było to, że do działania nie wymagały zasilania bateryjnego ani sieciowego. W czasach, kiedy były powszechnie używane, zasada ich działania nie była znana, ale przyczyniły się one do rozwoju elektroniki, w szczególności elektroniki półprzewodników" - tłumaczył Przemysław Słota z Bytomia, zdobywca srebrnego medalu w kategorii fizyka. Licealista sprawdzał, które właściwości kryształów miały największy wpływ na ich użycie w radiofonii.

Medal specjalny w kategorii ekologia zdobyła Jadwiga Marchewka z Chrzanowa, autorka pracy o innowacyjnym zastosowaniu węgla aktywnego. "Węgiel aktywny dzięki swojej porowatej powierzchni i siłom fizycznym zatrzymuje cząsteczki, jony, biomolekuły i atomy substancji na swojej powierzchni. To zjawisko nosi nazwę adsorpcji. Oprócz węgla aktywnego w grupie adsorbentów znajdują się zeolity, aluminożele i żele krzemionkowe. Materiały te różnią się wielkością porów i ich rozłożeniem" - wyjaśniała licealistka.

Pasjonatka fizyki zaprezentowała eksperymenty polegające na odbarwianiu wody i napojów, na Uniwersytecie Śląskim wykonała także badanie struktury wybranego węgla aktywnego za pomocą izotermy, czyli wykresu przedstawiającego objętość zaadsorbowanego gazu od ciśnienia.

Gabriela Irzyk, Marcin Tatoń, Karol Białas i Mateusz Wiśniewski - zostali finalistami Międzynarodowej Konferencji Młodych Naukowców. Finalistka Gabriela Irzyk udowadniała, że oddziaływanie zachodzące między ludźmi można opisać za pomocą modeli fizycznych. Model Isinga wyjaśnia, dlaczego pojawia się aplauz i jak nasze zachowanie zależy od zachowania naszych sąsiadów. Model Kuramoto pozwala odpowiedzieć na pytanie, dlaczego ludzie synchronizują swoje brawa. Zdaniem uczestniczki konferencji, wyniki tych badań mogą być zaskakujące, ponieważ prowadzą do wniosku, że nasze zachowanie nie różni się bardzo od zachowań cząstek, które można opisać prostymi modelami matematycznymi.

Jak informuje autorka i pomysłodawczyni Grupy Twórczej Quark - fizyk Urszula Woźnikowska-Bezak wszyscy uczestnicy są laureatami Ogólnopolskiej Konferencji Młodych Naukowców organizowanej przez Pracownię Fizyki Pałacu Młodzieży w Katowicach. Stają się również członkami Grupy Twórczej Quark, która co roku reprezentuje Polskę w wielu zawodach w kraju i za granicą.

W ICYS 2015 wzięli udział młodzi pasjonaci nauki z Holandii, Niemiec, Czech, Białorusi, Ukrainy, Indonezji, Rumunii, Tajlandii, Węgier, Malezji, Gruzji, Serbii, Iranu, Rosji, Turcji, Chorwacji, Macedonii i Polski. Obecni byli obserwatorzy z Finlandii, Kenii i Singapuru. Przewodniczącym jury w sesji plakatowej był wieloletni członek Grupy Twórczej Quark, student wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej, Tomasz Tokarski. W konferencji wziął również udział prof. dr hab. Maciej Kolwas z Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Zawody odbyły się w 5 kategoriach: fizyka, informatyka z inżynierią, ekologia, matematyka i nauka o życiu.

Z Grupą Twórczą Quark współpracują naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego, Politechniki Śląskiej w Gliwicach i Polskiej Akademii Nauk w Warszawie oraz wielu nauczycieli. Wsparcia organizacyjnego podczas wyjazdów udziela młodzieży m.in. Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Pałac Młodzieży w Katowicach, przedsiębiorcy i jednostki samorządowe.

PAP - Nauka w Polsce

Plamy słoneczne to efekt działania silnych pól magnetycznych, a ich liczba na tarczy Słońca jest ważnym wskaźnikiem stanu aktywności naszej gwiazdy. W Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie przeprowadzono multifraktalną analizę zmienności liczby plam. Zaskakująca asymetria otrzymanych wykresów sugeruje, że w powstawanie plam na Słońcu może być zaangażowany dotąd nieznany proces fizyczny.

Analizy matematyczne wykonywane z użyciem multifraktali są cennym źródłem informacji o dynamice zjawisk zachodzących na różnych poziomach złożoności. Ich ważną zaletą jest m.in. fakt, że pozwalają łatwo usunąć wpływ bieżących, długofalowych trendów. W artykule opublikowanym w czasopiśmie "Physical Review E" naukowcy z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie po raz pierwszy pokazują, że pewne dotychczas pomijane cechy wykresów multifraktalnych, znanych jako spektra osobliwości szeregów czasowych, w rzeczywistości mają ścisły związek z charakterem analizowanych zjawisk.

Analizy multifraktalne, przeprowadzone przez fizyków Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, sugerują istnienie na Słońcu nieznanego mechanizmu, wpływającego na zmienność liczby plam słonecznych. Świadczy o tym wykres analizy multifraktalnej zmienności liczby plam słonecznych, który wykazuje wyraźną asymetrię prawostronną. Na osiach poziomych stopień osobliwości, na pionowych - spektrum osobliwości. (Źródło: IFJ PAN, NASA/GSFC/SDO)

"Zwróciliśmy uwagę na pewną asymetrię wykresów powstających w trakcie analiz multifraktalnych. Dotychczas tę asymetrię traktowano jako artefakt metody. My pokazujemy, że asymetria może nieść cenną informację o naturze analizowanych procesów. Gdy przy takim podejściu spojrzy się na niektóre wykresy multifraktalne, na przykład dotyczące zmienności liczby plam na tarczy Słońca, można dojść do naprawdę ciekawych wniosków", mówi prof. dr hab. Stanisław Drożdż (IFJ PAN, Politechnika Krakowska).

Fraktale to obiekty, których charakterystyczną cechą jest samopodobieństwo: każdy fragment po odpowiednim powiększeniu lub zmniejszeniu przypomina obiekt wyjściowy. Co ważne, takie przeskalowanie dowolnego fragmentu zwykłego fraktala odbywa się z jednakową szybkością: jeśli powiększenie x razy w jednym miejscu fraktala ujawni strukturę podobną do pierwotnej, w innym miejscu to samo powiększenie zadziała tak samo. Niektóre fraktale są tak charakterystyczne, że zyskały sławę nawet w popkulturze. Jest wśród nich m.in. fraktalny trójkąt skonstruowany w 1915 roku przez Wacława Sierpińskiego, czy charakterystyczny zbiór opisany po raz pierwszy przez francuskiego matematyka polskiego pochodzenia, Benoita Mandelbrota. Okazuje się jednak, że mogą istnieć jeszcze bardziej zaawansowane konstrukcje matematyczne, zbudowane z fraktali 'splecionych' ze sobą w odpowiedni sposób i w odpowiednich proporcjach.

Analizy multifraktalne, przeprowadzone przez fizyków Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, sugerują istnienie na Słońcu nieznanego mechanizmu, wpływającego na zmienność liczby plam słonecznych. Na fotografii zaćmienie Słońca 23 października 2014. (Źródło: Tom Ruen)

"Multifraktal to w pewnym sensie fraktal fraktali. Nie jest zwykłą sumą fraktali i nie można go rozłożyć z powrotem na fraktale składowe, ponieważ już sam sposób 'splotu' ma charakter fraktalny. Tak specyficzne 'splecenie' powoduje, że każdy fragment multifraktala trzeba powiększać z inną szybkością", wyjaśnia dr Paweł Oświęcimka (IFJ PAN), współautor publikacji.

Prototyp multifraktala można skonstruować nawet podczas śniadania. Wystarczy w tym celu rozsmarować masło na kromce chleba według następującego przepisu. Kromkę dzielimy na połowy (nie krojąc), bierzemy porcję masła i na jednej połowie rozsmarowujemy jej pewną część, a na drugiej połowie kromki - drugą. Następnie każdą połówkę kromki znów dzielimy na połowy i każdą znów smarujemy, używając w tym celu tej samej porcji masła co wcześniej i rozmieszczając ją w tych samych proporcjach. Gdyby proces można było powtórzyć dowolną liczbę razy, rozkład masła na kromce miałby charakter multifraktalny, tym wyraźniejszy, im większa była przyjęta dysproporcja w rozmieszczeniu masła w ramach każdej pary połówek.

Przykładowe wykresy analiz multifraktalnych. Dla idealnego multifraktala wykres jest symetryczny (lewy górny róg). W odniesieniu do zjawisk rzeczywistego świata często spotyka się asymetrię lewostronną, widoczną np. w zmianach długości zdań w niektórych dziełach literackich (prawy górny róg; niebieska kropka to wykres dla typowej książki). Prawostronną asymetrię wykazują zmienności interwałów czasowych między operacjami giełdowymi oraz liczba plam na Słońcu (dolny rząd, od lewej). Na osiach poziomych stopień osobliwości, na pionowych - spektrum osobliwości. (Źródło: IFJ PAN, NASA/GSFC/SDO)

Analizy przeprowadzane z użyciem multifraktali ujawniają właściwości zakodowane w danych, a dotyczące zależności w różnych skalach. Podstawowym narzędziem są tu wykresy znane jako spektra multifraktalne lub spektra osobliwości.

"Jeśli dane mają strukturę prostego fraktala, wykres multifraktalny redukuje się do punktu. Jeśli struktura multifraktalna jest jednorodna, wtedy wykres przypomina idealnie symetryczną, łagodną 'górkę' - jest odwróconą parabolą. Rzecz w tym, że wiele wykresów dotyczących rzeczywistych danych nie jest idealnie symetryczna. Z reguły lewa strona jest dominująca", mówi dr Oświęcimka.

Lewostronną asymetrię wykazuje wiele zbiorów danych. Gdy przeanalizujemy pod kątem zmienności długości zdań dzieła literackie, większość nie będzie miała struktury multifraktalnej - z wyjątkiem gatunku literackiego zwanego "strumieniem świadomości", ze sztandarowym "Finnegans Wake" Jamesa Joyce'a. Jednak należące do tego gatunku dzieła, takie jak "Rayuela" Julio Cortazara czy "2666" Roberto Bolana, okazują się mieć tę strukturę o silnej lewostronnej asymetrii. Oznacza to, że odpowiednie wzajemne korelacje przejawiają się głównie w zmienności z udziałem zdań długich, podczas gdy w zdaniach krótkich praktycznie zanikają.

Istnieją jednak zdarzenia wykazujące znaczną asymetrię w prawo. Przykładem są tu sekwencje odstępów czasowych, w jakich na giełdach dochodzi do zmian cen akcji spółek. Ceny takie nie zmieniają się jednostajnie. Przeciwnie, są długie okresy, gdy cena, przy braku transakcji, pozostaje stała, po czym nagle w krótkim czasie dochodzi do wielu operacji. Prawostronna asymetria oznacza wtedy, że o ile odstępy czasowe między zbitkami transakcji są słabo skorelowane, w zasadzie przypadkowe, o tyle odstępy czasowe w samych zbitkach są specyficznie powiązane.

Najciekawsza obserwacja pojawiła się, gdy fizycy z IFJ PAN zaczęli analizować zmienność liczby plam na Słońcu. Nieoczekiwanie wykresy wykazały nie tylko multifraktalność, ale także - co było już zupełnie zaskakujące - okazały się silnie asymetryczne w prawo. Zatem gdy fluktuacje w liczbie plam mają większą amplitudę, ich zmienność jest dość przypadkowa, a staje się bardziej skorelowana przy mniejszej amplitudzie fluktuacji.

"Prawostronną asymetrię w przypadku odstępów czasowych między transakcjami na giełdzie można zrozumieć. Nic się nie dzieje, ktoś nagle kupi akcje lub sprzeda, a wtedy inni zaczynają się też uaktywniać. Ale jaki mechanizm odpowiada za korelacje multifraktalne fluktuacji liczby plam na Słońcu, a szczególnie za ich dwoisty charakter?", zastanawia się prof. Drożdż.

Wyniki multifraktalnych analiz zmienności plam słonecznych zdają się potwierdzać przypuszczenia, że na Słońcu może funkcjonować nie jeden, a dwa mechanizmy odpowiedzialne za generowanie pól magnetycznych. Badania będą kontynuowane we współpracy z Belgijskim Obserwatorium Królewskim w Brukseli.

Instytut Fizyki Jądrowej PAN (IFJ PAN) w Krakowie zajmuje się strukturą materii i własnościami oddziaływań fundamentalnych od skali kosmicznej po wnętrza cząstek elementarnych. Wyniki badań - obejmujących fizykę i astrofizykę cząstek, fizykę jądrową i oddziaływań silnych, fazy skondensowanej materii, fizykę medyczną, inżynierię nanomateriałów, geofizykę, biologię radiacyjną i środowiskową, radiochemię, dozymetrię oraz fizykę i ochronę środowiska - są każdego roku przedstawiane w ponad 450 artykułach publikowanych w recenzowanych czasopismach naukowych. Częścią Instytutu jest nowoczesne Centrum Cyklotronowe Bronowice, unikalny w skali europejskiej ośrodek obok badań naukowych zajmujący się terapią protonową nowotworów. IFJ PAN jest członkiem Krakowskiego Konsorcjum Naukowego "Materia-Energia-Przyszłość" o statusie Krajowego Naukowego Ośrodka Wiodącego (KNOW) na lata 2012-2017. Instytut zatrudnia ponad pół tysiąca pracowników. W kategoryzacji MNiSW Instytut został zaliczony do kategorii naukowej A+ w grupie nauk ścisłych i inżynierskich.

PRACE NAUKOWE: "Detecting and interpreting distortions in hierarchical organization of complex time series"; S. Drożdż, P. Oświęcimka; Physical Review E 91, 030902(R) (2015); DOI: 10.1103/PhysRevE.91.030902

Źródło: Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk

Lek przeciwbólowy, za którego sprawą organizm wolniej pozbywać się będzie swoich naturalnych związków uśmierzających ból, opracowali badacze m.in. z Krakowa. Środek ten pomóc ma cierpiącym na chorobę stawów. Wyniki są obiecujące: szczury, którym podaje się ten związek, przestają oszczędzać chorą łapę.

Chrząstki są amortyzatorami naszego szkieletu - sprawiają, że kości podczas ruchu są osłaniane i nie dotykają się nawzajem. Jeśli jednak komórki tkanki chrzęstnej nie namnażają się dość szybko, kości zaczynają ocierać się o siebie i odsłaniają się w nich zakończenia włókien nerwowych. A wtedy każdy ruch powodować może ból. Osteoartroza - która jest jedną z form artretyzmu - prowadzi właśnie do degradacji chrząstki. Najczęściej przejawia się to jako przewlekły ból w obrębie stawów kolanowych czy biodrowych. Zespół polskich i włoskich naukowców opracował lek, który pomoże w walce z tym bólem.

Wynik badania mikrotomografii komputerowej stawu kolanowego zwierząt zdrowych (A) i z osteoartrozą (B) przedstawiający zmiany w mikrostrukturze kości (m.in. ilości i grubości kości beleczkowych). Żrodło: Katarzyna Starowicz

Osteoartroza w znacznej mierze dotyka osoby starsze, po 65. roku życia. Na rozwój choroby zwyrodnieniowej stawów wpływają czynniki biomechaniczne i biochemiczne oddziałujące na chrząstkę stawową. Ponadto czynnikami sprzyjającymi rozwojowi choroby są: zaawansowany wiek, płeć żeńska, wrodzone lub nabyte defekty w obrębie stawów, nadwaga, uprawianie sportu szczególnie obciążającego stawy (np. balet, piłka nożna), predyspozycje genetyczne, zaburzenia metaboliczne i hormonalne.

1. Katarzyna Starowicz. Fot. Tomasz Toton

Na razie niewiele wiadomo o tym, jak zapobiegać tej chorobie i jak leczyć jej przyczyny. Badania zespołu z Instytutu Farmakologii PAN w Krakowie, przeprowadzone we współpracy z badaczami z Laboratorium Mikrotomografii Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach Uniwersytetu Śląskiego oraz naukowcami z Włoch, dotyczące tego problemu ukażą się w maju w czasopiśmie "Pain" (doi: 10.1097/j.pain.0000000000000132). Autorzy opracowali sposób radzenia sobie z bólem w tej chorobie. Co więcej, ich badania rzucają światło na molekularne mechanizmy powstawania bólu i uśmierzania go w osteoartrozie. Dalsze prace być może pomogą w leczeniu przyczyn tej choroby, nie tylko w łagodzeniu jej objawów.

Podejście do uśmierzania bólu, jakie opracowali badacze z Polski i Włoch, jest nowatorskie w odniesieniu do tej choroby. Choremu nie podaje się związku, który bezpośrednio uśmierza ból, ale który wzmacnia działanie substancji powstających w organizmie ludzkim. Lek sprawi, że organizm wolniej będzie pozbywać się naturalnych związków łagodzących ból, w tym wypadku endokanabinoidów, a zwłaszcza anandamidu.

"Anandamid, który wykazuje działanie przeciwbólowe, w warunkach fizjologicznych występuje w organizmie w małych ilościach, ale jest dodatkowo syntetyzowany na żądanie, w momencie, kiedy pojawia się uszkodzenie komórek lub ból" - powiedziała PAP kierująca tymi badaniami, dr hab. Katarzyna Starowicz-Bubak z Instytutu Farmakologii PAN. Ten naturalny związek osłabiający ból nie krąży jednak w organizmie w nieskończoność. W komórkach są bowiem obecne enzymy FAAH, które na bieżąco anandamid rozkładają, powodując w konsekwencji nawrót bólu.

Jednak zablokowanie enzymów rozkładających anandamid nie rozwiązuje problemu. Badania dowiodły bowiem, że nasz organizm ma ogromne możliwości adaptacyjne. Jeśli całkiem zablokuje się enzymy FAAH i ból powraca, organizm uruchamia plan B - anandamid rozkładany jest w inny sposób, innymi ścieżkami. Dr hab. Starowicz-Bubak podkreśla, że może to wiązać się z aktywacją alternatywnych ścieżek degradacji anadamidu po całkowitym zablokowaniu enzymu FAAH oraz z faktem, że niektórzy agoniści receptorów kanabinoidowych, jak anandamid, mogą również pobudzać receptor waniloidowy TRPV1, którego aktywacja może potęgować odczuwanie bólu. Naukowcy wzięli ten plan B pod uwagę i zaprojektowali lek, który zablokuje ścieżkę rozkładu anandamidu i jednocześnie uniemożliwi działanie związków mogących nasilać ból. Badacze z Polski i Włoch opracowali substancję, która blokuje enzymy FAAH, a przez to przedłuża życie naszych naturalnych związków przeciwbólowych, ale równocześnie hamuje alternatywną ścieżkę metabolizmu anadamidu prowadzącą do nasilania bólu. Dzięki temu stężenie anandamidu będzie wyższe i tylko w miejscu, w którym powstaje ból.

Ból jest doznaniem subiektywnym i nie dysponujemy narzędziami umożliwiającymi obiektywną ocenę stopnia nasilenia bólu. Dlatego opracowano m.in. różne skale czy kwestionariusze, aby określić nasilenie bólu. Pacjenta można zapytać, co czuje, natomiast kiedy bada się poziom bólu u zwierząt - trzeba stosować inne, bardziej pośrednie metody. Badacze śledzą i analizują np. sposób poruszania się zwierząt z osteoartrozą. Takie zwierzę unika obciążania chorej łapy. Ślady szczura i siłę nacisku na podłoże mierzy elektroniczna mata umieszczona w klatce. Dzięki niej wiadomo, czy po zastosowaniu leku szczur ma mniejsze problemy z poruszaniem się. Okazuje się, że po zastosowaniu nowego związku przeciwbólowego szczur chętniej obciąża łapę, co może świadczyć o osłabieniu bólu.

Naukowcy z IF PAN chcą kontynuować te badania, ale także poszerzyć je o opisanie markerów osteoartretyzmu, które wskazywałyby na początki tej choroby. Być może dzięki temu uda się zapobiegać chorobie i zwalczać ją w zalążku.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Wychowanie bez awantur - który rodzic o tym nie marzy? W książce "Grzeczne dziecko. Poradnik dla mądrych rodziców" psychiatra, dr Daniel J. Siegel i psychoterapeutka Tina Payne Bryson przekonują, że nawet trudne codzienne sytuacje są okazją do kształtowania mózgu dziecka.

W książce zaprezentowano podejście określone jako "dyscyplina bez awantur". Przy czym autorzy zastrzegają, że należy odróżnić dyscyplinowanie od karania. "Nasze maluchy muszą nauczyć się hamowania odruchów, panowania nad silnym uczuciem gniewu i uwzględniania wpływu własnego zachowania na innych" - przekonują. Istotą tego podejścia do dyscypliny jest rozwijanie u dzieci umiejętności i zdolności, które ułatwią późniejsze radzenie sobie z wyzwaniami, frustracją i burzami emocjonalnymi.

Autorzy są zdania, że powodzenie w procesie dyscyplinowania warunkowane jest zaangażowaniem całego mózgu dziecka, o którym - na podstawie badań z dziedziny neurobiologii - wiadomo, że podlega ciągłym zmianom i kształtowaniu. "Najważniejszy organ w ciele naszego dziecka jest jak dom w trakcie budowy" - piszą. Jego "parter" nazywany "mózgiem gadzim" - odpowiedzialny za emocje, instynkty i podstawowe funkcje organizmu - jest dobrze rozwinięty w chwili narodzin. Natomiast "piętro" (kora mózgowa), odpowiedzialne za bardziej zaawansowane i skomplikowane myślenie, dopiero się kształtuje. I to właśnie rodzice - w opinii autorów - powinni w tym pomóc.

Czy w sytuacji kryzysowej wolisz zwrócić się do tej części mózgu, która reaguje jak gad - obroną i atakiem - czy też tą, która potrafi się uspokoić, rozwiązać problem, a nawet przeprosić? "Odpowiedź jest chyba oczywista. Chcemy skorzystać z receptywności piętra mózgu dziecka, zamiast pobudzać reaktywny parter" - podkreślają autorzy. Stąd nie warto uciekać się do gróźb, klapsów czy wysyłania do pokoju, ale wyrazić zrozumienie i gotowość do współpracy.

"Zamiast zatem groźnie żądać od pięciolatka, aby się uspokoił, możesz mu pomóc ułagodzić parter mózgu i uruchomić piętro, łagodnie zapraszając go do fizycznej bliskości i wysłuchując wyjaśnień, co go rozstroiło" - radzą Siegel i Bryson.

Oczywiście, nie oznacza to, że rodzice nie powinni stawiać żadnych granic. Po nawiązaniu kontaktu czas na tzw. przekierowanie, czyli zmianę zachowania dziecka. Tutaj autorzy proponują kilka rozwiązań, m.in. wykorzystanie strategii "warunkowego tak", w której nie nadużywa się słowa "nie" (Oczywiście, że możesz spędzić więcej czasu z babcią. Może w przyszły weekend?); strategii "opisuj, nie pouczaj", która zaleca powstrzymanie się od kazań, czy strategii afirmowania emocji, która pomaga zaakceptować je jako coś naturalnego i odróżnić od działań.

Autorzy podkreślają, że nie ma uniwersalnych rozwiązań, które sprawdzą się przy każdym dziecku i w każdej sytuacji. Pocieszają jednak, że nawet rodzicielskie wpadki mogą okazać się korzystne dla dzieci. "Nasze niewłaściwe, lecz bardzo ludzkie reakcje wychowawcze dają dzieciom okazję, aby stawiły czoło trudnym sytuacjom, a zatem rozwijały nowe umiejętności. (...) W ten sposób dowiadują się, że kiedy dochodzi do nieporozumień i kłótni, możliwa jest naprawa" - czytamy w książce.

Warto jeszcze przytoczyć oryginalny tytuł publikacji, który nieco lepiej oddaje jej treść: "No-Drama Discipline. The Whole-Brain Way to Calm The Chaos and Nature Your Child's Developing Mind" - w wolnym tłumaczeniu: "Dyscyplina bez awantur. Wykorzystujący cały mózg sposób na ujarzmienie chaosu i właściwości rozwijającego się umysłu dziecka". Książka ukazała się w kwietniu nakładem wydawnictwa Muza SA.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Opis zniszczenia obserwatorium UW podczas powstania warszawskiego i m.in. przedwojenne publikacje polskich astronomów kilka lat temu wyrzuciło londyńskie obserwatorium astronomiczne. Ze śmietnika ocalił je jednak polski badacz, którego uwagę przykuł kontener pełen papierów.

"Parę lat temu w drodze do pracy w Obserwatorium Uniwersytetu Londyńskiego zauważyłem wielki kontener na śmieci wypełniony papierami. Okazało się, że obserwatorium potrzebuje miejsca na biura i likwiduje bibliotekę, wyrzucając większość zbiorów do śmietnika. Wziąłem więc urlop na cały dzień i przejrzałem wszystko, co wpadło mi w ręce, zakopując się po pas w tysiącach publikacji naukowych" - powiedział PAP Jakub Bochiński - obecnie doktorant brytyjskiego The Open University i badacz planet poza Układem Słonecznym.

Źródło: Jakub Bochiński

Po paru godzinach pracy Bochiński wyciągnął około 20 kg dokumentów, w większości związanych z historią polskiej astronomii. "Ostatecznie ocaliłem dwa duże foldery, w których jest około 30 czasopism z publikacjami polskich astronomów - od lat 30. do 60. Był tam też np. spis wszystkich naukowych publikacji polskich wydanych w tych latach" - wyliczał Bochiński.

Wśród uratowanych dokumentów znalazł się też Okólnik Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego z 1945 roku z opisem zniszczenia tego obserwatorium przez SS-manów w trakcie powstania warszawskiego. "Wśród publikacji znalazł się też wyjątkowy zestaw: publikacja astronoma sprzed wojny, a następnie żurnal powojenny rozpoczynający się od nekrologu tego właśnie astronoma wraz z opisem jego śmierci. Naukowiec został napadnięty przez Niemców we własnym mieszkaniu w trakcie okupacji a następnie stracony, najprawdopodobniej na Pawiaku" - opisał Bochiński.

Większość ocalonych publikacji jest w języku angielskim. Jak trafiły do Obserwatorium Londyńskiego? "Kiedyś naukowcy, aby wymienić się publikacjami naukowymi, musieli je do siebie po prostu wysyłać. Dlatego Obserwatorium Astronomiczne UW co jakiś czas przygotowało okólnik po polsku, francusku i angielsku i rozsyłało go do innych ośrodków naukowych. W jednym z dokumentów znalazłem informację, że był on produkowany w 750 egzemplarzach, z czego większość trafiała do polskich ośrodków naukowych, a część za granicę. Jestem przekonany, że takich dokumentów jest znacznie więcej" - podkreślił rozmówca PAP.

Najprawdopodobniej dokumenty te nie zostały zdigitalizowane. Bochiński nie odnalazł w Internecie ich cyfrowej wersji.

Dokumenty pokazują, że nawet podczas II wojny światowej polscy astronomowie wciąż prowadzili obserwacje, mimo tego, że większość polskich teleskopów zostało zniszczonych lub wykradzionych. "Publikacje, które znalazłem są do roku 1939, a kolejne od 1945 r. Jednak w publikacjach z lat powojennych pojawiają się tabele obserwacji, prowadzonych w trakcie wojny. To niesamowite, że astronomowie nawet podczas okupacji prowadzili obserwacje nieba" - powiedział Bochiński.

Polscy astronomowie - również w latach 30. i 40. - byli częścią międzynarodowej społeczności astronomów. "Jeden z ocalonych artykułów został przyjęty do publikacji w prestiżowym periodyku Nature. Na niektórych z tych dokumentów naukowcy brytyjscy robili notatki, co świadczy o tym, że te dokumenty czytali i byli nimi zainteresowani" - dodał badacz.

Przyznał, że odnalezionymi dokumentami próbował już wcześniej kogoś zainteresować, ale brakowało mu kontaktu do osoby, która mogłaby z tego zrobić użytek. "Spakowałem je więc w karton i zupełnie zapomniałem o dokumentach. Odkryłem je na nowo dopiero niedawno w trakcie pakowania rzeczy przed kolejną przeprowadzką" - powiedział Bochiński.

Teraz znalezione dokumenty młody badacz chce oddać pod ocenę historyków i specjalistów, którzy ocenią ich wartość historyczną. "Być może dla historyków są one oczywistością i oni już je znają. Martwię się też, żeby nie oddać ich w złe ręce. Bez sensu by było, gdyby trafiły wszystkie do jeszcze innego archiwum i przeleżały tam do czasu, aż i stamtąd zostaną wyrzucone" - dodał.

PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Innowacyjne badania humanistyczne i oryginalne badania interdyscyplinarne obejmie finansowanie w ramach kolejnego modułu Narodowego Programu Rozwoju Humanistyki pod nazwą "Rozwój". Nabór wniosków trwa tylko do 15 maja. Minimalna wartość projektu to 100 tys. zł.

W module "Rozwój" Narodowego Programu Rozwoju Humanistyki wspierane będą projekty badawcze służące stymulowaniu i promowaniu innowacyjnych badań humanistycznych oraz integracyjnych badań interdyscyplinarnych. Obejmie on badania z zakresu kultury polskiej i życia społeczno-kulturalnego.

"Koszt realizacji zgłaszanego projektu powinien wynosić co najmniej 100 tys. zł. Finansowanie zostanie przydzielone na okres od 2 do 3 lat. Na moduł "Rozwój" w ramach NPRH przeznaczono 30 mln zł" - informuje w przesłanym komunikacie Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Wnioski w ramach modułu można składać w dwóch konkursach.

W ramach konkursu "Rozwój" 2.a - informuje MNiSW - finansowane będą innowacyjne projekty badawcze, które proponują oryginalne rozwiązanie ważnego i aktualnego problemu polskiej kultury. Szansę na zdobycie środków mają projekty, które zmierzają do wypracowania nowej formuły badawczej lub dziedziny przedmiotowej, rozwijania nowej subdyscypliny czy podejmowania w sposób twórczy tradycji polskich badań humanistycznych. Projekty powinien cechować uniwersalny charakter w odniesieniu do proponowanych metod i planowanych efektów.

Jak czytamy komunikacie resortu nauki, konkurs "Rozwój" 2.b umożliwi zaś finansowanie projektów realizowanych w ramach innowacyjnych badań interdyscyplinarnych, w tym łączących badania humanistyczne z twórczością artystyczną. Zgłaszane rozwiązania powinny wykraczać poza jedną dziedzinę nauki - zawierać propozycje nowych narzędzi teoretycznych, włączać humanistykę polską w najważniejsze nurty badań i zmierzać do wyłonienia nowej transdyscypliny. Wnioski w ramach konkursu "Rozwój" 2.b mogą zgłaszać przedstawiciele zarówno humanistyki, jak i innych dziedzin nauki lub sztuki.

Narodowy Program Rozwoju Humanistyki to szereg działań, które mają ułatwić integrację polskiej humanistyki z humanistyką europejską i światową, a młodym naukowcom pomóc w rozwoju kariery naukowej we współpracy z zagranicznymi ośrodkami naukowym. Program ma też upowszechniać osiągnięcia humanistyki polskiej w świecie. W ramach Narodowego Programu Rozwoju Humanistyki humanistom przyznano na badania już blisko 280 mln zł.

Nowa formuła NPRH składa się z trzech modułów - "Tradycja", "Rozwój" i "Umiędzynarodowienie". Każdy z nich to oddzielny konkurs, koncentrujący się odpowiednio na: badaniu dziedzictwa kultury narodowej, badaniach innowacyjno-integracyjnych oraz zapewnianiu międzynarodowego oddziaływania polskiej myśli humanistycznej.

Szczegółowe informacje na temat programu są dostępne na stronie internetowej.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Zastanawiamy się nad upadkiem autorytetu mężczyzn we współczesnym społeczeństwie, kłopot polega na tym, że największy w tym udział ma właśnie społeczeństwo - twierdzi Philip Zimbardo w najnowszej książce "Gdzie ci mężczyźni".

Nowa publikacja ukazała się niedawno na rynku polskim. Współautorką książki jest Nikita S. Coulombe, wieloletnia asystentka prof. Zimbardo. Opracowała ankiety i przeprowadziła wywiady z wieloma cytowanymi w niej mężczyznami.

Często słyszy się narzekania, że faceci nie radzą sobie w szkole i coraz częściej również na rynku pracy, nie potrafią sprostać kobietom zarówno w kontaktach społecznych, jak w sferze seksualnej. Nierzadko rozpaczliwie zmagają się z własnym życiem. Dlaczego tak się dzieje?

Zimbardo i Coulombe twierdzą, że młodzi mężczyźni są zmotywowani, ale nie do tego, czego się od nich oczekują. Mają być na przykład szlachetni, aktywni i odpowiedzialni. Sęk w tym, że nie zapewnia się im odpowiedniej do tego motywacji. Przyczyniają się do tego media, szkoła, rodzina i politycy, ponieważ hamują intelektualny, twórczy i społeczny potencjał chłopców. W efekcie ponoszą oni porażki w sferze edukacyjnej, społecznej i seksualnej.

Co się stało? Mężczyźni w edukacji są mniej sumienni niż kobiety i zwykle mniej się przykładają do obowiązków szkolnych. Wolą realizować własne hobby. Są impulsywni i nieśmiali. Wielu chłopców wychowuje się bez ojców, nawet jeśli pozostają oni w związku, z kolei matki nie zawsze są w stanie sprostać ich oczekiwaniom. Podobnie jest ze szkołami: są zdominowane przez kobiety i nie potrafią pobudzić większego zainteresowania chłopców.

Nowym zjawiskiem są ekscytujące gry komputerowe, którymi wielu chłopców jest zafascynowanych, i łatwo się od nich uzależnia. Niektórzy dają się nimi całkowicie zawładnąć. Jednocześnie w Internecie upowszechniła się bezpłatna pornografia, która również bardziej przyciąga mężczyzn niż kobiety.

Pojawiły się nowe zjawiska w sferze społecznej, takie jak przyznawanie kobietom większych praw i pomijanie praw mężczyzn.

Efekt? "Taki atak z trzech stron sprawił, że wielu mężczyznom brakuje jasno wytyczonego celu i podstawowych umiejętności społecznych. Mając dwadzieścia parę, a nawet trzydzieści lat, żyją na koszt rodziców (...). Wielu mężczyzn chętniej żyje pod parasolem ochronnym rodziców, niż na własną rękę wyrusza zdobywać świat pełen niepewności" - stwierdzają Zimbardo i Coulombe.

Dodają, że tym bezpiecznym miejscem dla wielu mężczyzn są gry wideo i pornografia, a to jeszcze bardziej pogłębia ich izolację i utrudnia rozwijanie emocji i umiejętności społecznych. Gdy nawet znajdą partnerkę, uważają, że do związku nie muszą wnosić nic poza własnym istnieniem.

Jakie zatem rozwiązanie proponują Zimbardo i Coulombe? "Nie możemy mówić o postępie, jeśli kobiety rosnące w siłę nie będą bardziej empatyczne wobec problemów mężczyzn, niż oni byli w stosunku do problemów kobiet w czasach, gdy to one były uciskane" - stwierdzają. Proponują wykorzystać mocne strony obu płci na rzecz wspólnej przyszłości. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

Synchrotron, czyli serce powstającego w Krakowie Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris, przykryły betonowe płyty. Oznacza to, że dobiega końca budowa jedynego takiego ośrodka w Europie Środkowo-Wschodniej i najnowocześniejszego w świecie.

Synchrotron Solaris to urządzenie, które jest akceleratorem elektronów i służy do wytwarzania promieniowania elektromagnetycznego, od podczerwieni do promieniowania rentgenowskiego. To promieniowanie prowadzić będzie docelowo do kilkunastu linii badawczych, umożliwiając realizację wielu różnorodnych badań, m.in. w fizyce, chemii, materiałoznawstwie, geologii, mineralogii, biochemii, farmakologii, biologii i medycynie. Przy pomocy synchrotronu będzie można wykonać analizy, których nie da się przeprowadzić stosując inne źródła promieniowania elektromagnetycznego.

Źródło: Narodowe Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS, Uniwersytet Jagielloński

Urządzenie wewnątrz budynku Centrum Solaris na terenie III Kampusu UJ przykryło prawie 180 betonowych płyt, z których każda waży od trzech do pięciu ton. Płyty mają stanowić osłonę radiologiczną przed promieniowaniem i umożliwić użytkownikom bezpieczną pracę.

"Zakończona instalacja elementów synchrotronu oraz ułożenie wszystkich płyt przykrywających tunel pierścienia akumulacyjnego (synchrotronu-PAP), pozwala nam rozpocząć kolejny bardzo ważny proces, jakim jest końcowe, precyzyjne pozycjonowanie elementów maszyny" - powiedział koordynator instalacji w synchrotronie Paweł Bulira. Jak dodał, następnym krokiem będzie równoległe uruchamianie i testowanie poszczególnych podsystemów: wysokiej częstotliwości, chłodzenia, zasilania magnesów, diagnostyki, synchronizacji oraz sterowania.

Maszyna zostanie uruchomiona za ok. trzy miesiące. "Te pierwsze badania mają dotyczyć własności samych próbek tego promieniowania - aby dobrze je wykorzystywać musimy najpierw określić ich parametry. Następne badania będą prowadzone z zakresu materiałoznawstwa, biochemii i farmakologii. Kolejne projekty badawcze będzie opiniował komitet programowy" - powiedział we wtorek dziennikarzom prof. Stanisław Kistryn, prorektor UJ.

Dodał również, że synchrotron ma działać całą dobę. Maszyna umożliwi prowadzenie badań kilkunastu grupom w tym samym czasie. Profesor podkreślił, że synchrotron w Krakowie jest obecnie najnowocześniejszą taką maszyną w świecie.

Jak powiedział PAP dyrektor Centrum prof. Marek Stankiewicz, współpracą z powstającym w Krakowie ośrodkiem już teraz interesują się naukowcy z krajów sąsiednich, którzy jak dotąd badania przy użyciu synchrotronu musieli realizować w Europie Zachodniej, USA i na Dalekim Wschodzie.

Ostatnio badacze z Uniwersytetu Karola w Pradze wyrazili zainteresowanie współpracą z krakowskim Centrum. "Zainteresowali się możliwością zbudowania u nas swojej linii badawczej. Na razie definiujemy eksperymentalne parametry tej linii" - powiedział dyrektor.

W tym momencie w krakowskim ośrodku są dwa wyjścia (linie) promieniowania synchrotronowego. W miarę zainteresowania i dostępnych środków finansowych będzie powstawać coraz więcej takich linii badawczych, docelowo co najmniej kilkanaście.

Koszt budowy Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego Solaris (budynku, synchrotronu oraz dwóch linii badawczych) to blisko 200 mln zł. Projekt finansuje Unia Europejska.

Na świecie pracuje kilkadziesiąt takich urządzeń, najwięcej w Japonii i USA. W Europie Zachodniej jest ok. 10 synchrotronów, najbliższe Polsce - w Niemczech i Szwecji, nasi naukowcy do tej pory prowadzą badania we współpracy z kolegami z zagranicznych ośrodków.

We wtorek prof. Stanisław Kistryn i prezes zarządu Polskiego Towarzystwa Fizycznego prof. Katarzyna Chałasińska-Macukow podpisali umowę z o objęciu przez Polskie Towarzystwo Fizyczne patronatu nad pracą Solarisa. Oznacza to m.in., że Polskei Towarzystwo Fizyczne będzie promować działania Solarisa.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

13 złotych medali, 22 medale srebrne i cztery brązowe zdobyli polscy naukowcy i wynalazcy podczas 43. Międzynarodowej Wystawy Wynalazczości Geneva Inventions. Pod względem liczby prezentowanych rozwiązań Polska zajęła na niej trzecie miejsce wśród państw obecnych na wystawie.

Wystawa odbyła się między 15 a 19 kwietnia w Genewie. "Swoje wynalazki prezentowało 752 wystawców z 48 krajów, którzy łącznie zaprezentowali ponad tysiąc innowacyjnych rozwiązań. Przez pięć dni wystawę odwiedziło około 60 tys. zwiedzających" - informuje Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów, które jest oficjalnym przedstawicielem Polski na wystawie.

Źródło: Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów

Na polskim stoisku zaprezentowano ponad czterdzieści rozwiązań polskich twórców. Łącznie Polska otrzymała 13 złotych medali, w tym aż 5 złotych medali z wyróżnieniem, a ponadto aż 22 srebrne medale i cztery medale brązowe. "Żadne polskie rozwiązanie nie pozostało bez medalu, a liczba prezentowanych rozwiązań sytuuje Polskę na trzecim miejscu wśród wszystkich państw obecnych na wystawie - tuż za reprezentacją Chin i Tajlandii" - podaje Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów.

Złotym medalem z wyróżnieniem nagrodzono projekt "Wykorzystanie panelu 14 autoprzeciwciał jako klasyfikatora w nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej aberracji chromosomowej Zespołu Downa oparte o analizę we krwi", przygotowany na Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku. Taka samą nagrodę otrzymał także "Odwodnieniowy wpust separacyjny" Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie oraz Politechniki Rzeszowskiej im. Ignacego Łukasiewicza. Złotym medalem z wyróżnieniem nagrodzono też "Urządzenie do oczyszczania wód opadowych" opracowane na Politechnice Rzeszowskiej. Najwyższa nagrodą doceniono także "Żywice fenolowo-formaldehydowe wolne od toksycznych monomerów" opracowane w Instytucie Chemii Przemysłowej w Warszawie. Nagrodzono też Multimedialną Platformę Komunikacji Alternatywnej w Edukacji i Rehabilitacji z Zespołu Szkół nr 6 im. Króla Jana III Sobieskiego w Jastrzębiu-Zdroju.

Źródło: Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów

Oprócz medali i dyplomów otrzymanych w ramach głównego konkursu wystawy Geneva Inventions, polskie rozwiązania otrzymały również liczne medale i wyróżnienia od państwowych reprezentacji wynalazców m.in.: Iranu, Chorwacji, Rumunii, Mołdawii, Portugalii, Tajlandii, Bośni i Hercegowiny oraz Peru.

"Wystawa Geneva Inventions stanowi jedyne w swoim rodzaju forum wymiany pomysłów i doświadczeń pomiędzy wynalazcami, przemysłem i światem biznesu. Corocznie wartość kontraktów zawieranych przez osoby, które prezentują swoje rozwiązania na tej wystawie, przekracza 50 milionów euro. Oprócz możliwości nawiązania cennych kontaktów lub podpisania umowy o komercjalizacji swojego rozwiązania, każda prezentowana innowacja podlega ocenie przez międzynarodowe jury złożone z 85 ekspertów każdej z dziedzin" - informuje Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Komentarz Racjonalisty: Niska pozycja Polski w europejskich rankingach innowacyjności, wynika jedynie z chorego systemu, dławiącego polski potencjał.

Najnowsze wyniki dotyczą zmierzonych przez AMS (Alpha Magnetic Spectrometer) strumieni protonów i helu oraz stosunku występowania protonów i antyprotonów w wysokoenergetycznym promieniowaniu kosmicznym: Uzyskane wyniki nie mogą być wytłumaczone poprzez istniejące modele teoretyczne i wskazują na nieznane dotąd źródła oraz mechanizmy przenoszenia wysokoenergetycznego promieniowania kosmicznego. Najnowsze wyniki AMS są w zgodzie z hipotezą zderzeń ciemnej materii kosmicznej.

NASA

"Te, na razie niewyjaśnione, wyniki są niezwykle stymulujące dla społeczności fizyków, czy to teoretyków czy eksperymentatorów. Oznaczają, że możemy być o krok od nowego odkrycia nowej tajemnicy", powiedział Dyrektor Generalny CERN, Rolf Heuer.

Oryginalny komunikat oraz więcej szczegółów można znaleźć na stronie CERN

Pawel Brückman de Renstrom (IFJ PAN, EPPCN Poland)

Smartfony, tablety i inny przenośny sprzęt elektroniczny zyskają niedługo nowe, spektakularne wizualnie funkcje - dzięki mikromechanicznym i optoelektronicznym urządzeniom MOEMS. Masowe wytwarzanie układów MOEMS stanie się możliwe po uruchomieniu pilotażowej linii produkcyjnej, powstającej w ramach europejskiego projektu Lab4MEMS II. W pracach uczestniczy warszawski Instytut Technologii Elektronowej.

Za kilka lat standardowym wyposażeniem smartfonów będą znane z konsol do gier mikroskanery 3D na podczerwień, rejestrujące ruchy w swoim otoczeniu, oraz pikoprojektory zdolne wyświetlać obrazy komputerowe i filmy na ścianach i ekranach. Zanim urządzenia te się upowszechnią, trzeba jednak opracować technologie pozwalające na ich dalszą miniaturyzację i rzeczywiście masową produkcję. Budowę prototypowej linii technologicznej realizuje europejski projekt Labs4MEMS II wartości 26 mln euro. W projekcie współpracuje ponad 19 partnerów europejskich, m.in. z Włoch, Francji, Austrii, Belgii, Finlandii, Malty i Rumunii. Jednym ze współwykonawców jest Instytut Technologii Elektronowej (ITE) w Warszawie.

Struktury MEMS/MOEMS do zaawansowanych systemów czujnikowych, wykonane w Zakładzie Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych Instytutu Technologii Elektronowej w Piasecznie pod Warszawą. (Źródło: ITE)

Urządzenia MOEMS są mikroskopowymi układami mechanicznymi wytwarzanymi za pomocą wyrafinowanych technologii stosowanych przy produkcji krzemowych układów scalonych. W umiejętny sposób połączone z mikroczujnikami i mikrosiłownikami, MOEMS potrafią sterować matrycami mikrozwierciadeł, co umożliwia przeprowadzanie precyzyjnych operacji na sygnałach świetlnych.

"Nasz instytut ma spore doświadczenie w zakresie konstruowania i wytwarzania takich mikrostruktur jak membrany i belki mikromechaniczne oraz różnego typu czujniki biochemiczne i ciśnienia. Rozszerzenie naszych technologii o elementy optyczne jest w tej sytuacji naturalnym kierunkiem rozwoju obecnych prac badawczych", mówi dr inż. Piotr Grabiec, prof. ITE, zastępca dyrektora ds. Oddziału Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych ITE w Piasecznie.

Projekt Lab4MEMS II powstał w celu budowy i uruchomienia do 2017 roku pilotażowej linii produkcyjnej najnowocześniejszych układów MOEMS. Linia jest konstruowana i uruchamiana w europejskich zakładach firmy STMicroelectronics, światowego lidera produkcji mikrosystemów półprzewodnikowych. Firma wytwarza ponad 4 miliony urządzeń mikromechanicznych MEMS dziennie i posiada niemal 1000 patentów związanych z ich wytwarzaniem. Nowe technologie, w rozwoju których uczestniczy Instytut Technologii Elektronowej, mają umożliwić masową produkcję układów MEMS i MOEMS.

"Układy MOEMS mają kilka cech szczególne ważnych, gdy myślimy o zastosowaniach optycznych w urządzeniach przenośnych: są niewielkie, zużywają relatywnie mało energii, a na dodatek wytwarzane masowo mogą być bardzo, bardzo tanie", podkreśla dr inż. Tomasz Bieniek, kierownik projektu Lab4MEMS II w ITE.

Efektownym przykładem zastosowań mikromechanicznych elektrycznych układów optycznych są pikoprojektory, które pozwalają rzutować jasne, kolorowe obrazy wysokiej jakości na powierzchnie odległe o kilka metrów, bez konieczności wyostrzania. Dzięki pikoprojektorowi każda płaska, biała ściana może być użyta jako komputerowy wyświetlacz. W przyszłości pikoprojektory mogą znaleźć zastosowanie w smartfonach, zegarkach, aparatach fotograficznych, kamerach filmowych, tabletach i laptopach. Sterowane mechanicznie układy mikrozwierciadeł to również kluczowy element operujących w podczerwieni laserowych skanerów ruchu. Obecnie są one montowane w niektórych konsolach do gier, gdzie pozwalają użytkownikowi wchodzić w interakcję z wirtualnym światem za pomocą gestów. Współpracując z pikoprojektorem, skaner 3D mógłby przekształcić bierny obraz wyświetlany na ścianie w element interaktywnego środowiska użytkownika. Innym interesującym zastosowaniem układów MOEMS są mikrourządzenia do analizy widmowej - mikrospektrometry.

Lab4MEMS II to rozszerzenie wcześniejszego, nadal realizowanego europejskiego projektu Lab4MEMS, dotyczącego masowej produkcji urządzeń mikromechanicznych (w którym ITE także uczestniczy). Oba projekty operują w ramach przedsięwzięć wspólnych inicjatywy ENIAC (European Nanoelectronics Initiative Advisory Council Joint Undertaking). ENIAC, zajmująca się rozwojem nanoelektroniki, jest jedną z Europejskich Platform Technologicznych powołanych przez Komisję Europejską by rozwijać partnerstwo między firmami publicznymi i prywatnymi a instytucjami naukowo-badawczymi w celu zwiększeniu konkurencyjności europejskiego przemysłu.

Instytut Technologii Elektronowej (ITE) w Warszawie prowadzi badania w dziedzinie elektroniki i fizyki ciała stałego oraz opracowuje, wdraża i upowszechnia nowoczesne mikro- i nanotechnologie w fotonice oraz mikro- i nanoelektronice. Instytut zajmuje się optoelektronicznymi detektorami i źródłami promieniowania, nowoczesnymi laserami półprzewodnikowymi, mikro- i nanosondami pomiarowymi, detektorami promieniowania jądrowego, mikrosystemami oraz czujnikami do zastosowań interdyscyplinarnych, a także specjalizowanymi układami i systemami scalonymi typu ASIC. W celu ułatwienia przemysłowi i jednostkom naukowo-badawczym dostępu do potencjału technologicznego, konstrukcyjnego i pomiarowego, w Instytucie utworzono Centrum Nanofotoniki, Centrum Nanosystemów i Technologii Mikroelektroniczych oraz Laboratorium Technologii Wielowarstwowych i Ceramicznych.

Instytut Technologii Elektronowej w Warszawie.

Wkrótce w Instytucie Nenckiego ruszy nabór do kolejnej edycji Międzynarodowych Studiów Doktoranckich, organizowanych dzięki grantowi prestiżowego europejskiego programu Marie Curie COFUND. Ponad 20 doktorantów, w tym z zagranicy, zyska szansę uczestniczenia w projektach badawczych z biologii i medycyny, realizowanych przez Instytut Nenckiego w ścisłej współpracy z czołowymi ośrodkami naukowymi świata.

Na początku maja Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie rozpocznie otwartą rekrutację do kolejnej edycji międzynarodowych studiów doktoranckich. Już za rok młodzi naukowcy z Polski i Europy będą mogli czynnie uczestniczyć w interdyscyplinarnych pracach 22 zespołów naukowych zajmujących się badaniem biologicznych przyczyn powstawania nowotworów, stanów zapalnych, zaburzeń metabolizmu komórkowego i chorób o podłożu neurologicznym. Studia, organizowane pod nazwą International Doctoral Programme in Biological Bases of Human Diseases (Międzynarodowe Studia Doktoranckie dotyczące Biologicznych Podstaw Chorób Człowieka), będą finansowane ze środków grantu Bio4Med (Biology for Medicine). Grant o wartości ponad 2,3 mln euro przyznano Instytutowi Nenckiego w ramach europejskiego programu Marie Curie COFUND perspektywy finansowej Horyzont 2020.

W ramach prestiżowego europejskiego grantu Marie Curie COFUND w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego wkrótce ruszy nowa edycja Międzynarodowych Studiów Doktoranckich. (Źródło: Instytut Nenckiego)

"Granty Marie Curie są niezwykle trudne do zdobycia. Spośród wszystkich polskich instytucji naukowych w tym roku ta sztuka udała się tylko nam i Narodowemu Centrum Nauki. Mało tego, nasz wniosek został przez Komisję Europejską oceniony jako wzorowy. Niewątpliwie na tak wysoką ocenę naszej aplikacji wpłynął m.in. fakt, że w 2013 roku Komisja Europejska przyznała Instytutowi, jako pierwszej jednostce badawczej w Polsce, prawo do posługiwania się znakiem HR Excellence in Research", podkreśla prof. dr hab. Adam Szewczyk, dyrektor Instytutu Nenckiego.

Kandydatami na studia doktoranckie w Instytucie Nenckiego mogą być osoby na początkowym etapie kariery naukowej (do 4 lat po uzyskaniu tytułu magistra), które w ostatnich trzech latach spędziły w Polsce nie więcej niż 12 miesięcy. Studia otwierają przed nimi możliwość realizacji projektów naukowych w czołowych zespołach badawczych Instytutu Nenckiego. Zespoły te od lat ściśle współpracującą z partnerami z wiodących instytucji naukowych Unii Europejskiej, Szwajcarii, Japonii, Kanady, USA i Ukrainy.

"Zamierzamy pomóc młodym naukowcom w rozwoju kariery naukowej. Najlepszą drogą ku temu jest podniesienie ich kwalifikacji w zakresie biologii molekularnej, biochemii, biologii komórki, fizjologii, badań behawioralnych i bioinformatyki. Jednocześnie zależy nam na zacieśnieniu współpracy z dotychczasowymi partnerami zagranicznymi. Naszym dalekosiężnym celem jest przecież zwiększanie konkurencyjności polskiej nauki w Europie i na świecie", mówi dr hab. Agnieszka Dobrzyń, prof. Instytutu Nenckiego i koordynator projektu Bio4Med.

Wśród tematów badawczych objętych programem studiów znajdują się takie zagadnienia jak poszukiwanie mechanizmów molekularnych wpływających na reakcje odpornościowe glejaka mózgu, identyfikowanie zaburzeń cyklu komórkowego umożliwiających wczesne wykrywanie choroby Alzheimera, badanie wpływu określonych białek na zachowanie osób uzależnionych od alkoholu czy analiza czynników wpływających na zaburzenia mechanizmów naprawy uszkodzeń łańcuchów DNA pojawiających się w trakcie rozwoju cukrzycy.

W ramach studiów doktoranckich w Instytucie Nenckiego młodzi naukowcy będą mieli do dyspozycji najnowocześniejszą aparaturę badawczo-pomiarową, m.in. jedyny w Polsce skaner rezonansu magnetycznego przeznaczony wyłącznie do celów naukowych oraz znakomicie wyposażoną pracownię mikroskopii świetlnej i elektronowej.

Poprzednia edycja międzynarodowych studiów doktoranckich w Instytucie Nenckiego, finansowana przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej w ramach programu MPD, była realizowana w latach 2010-2014 i zakończyła się w grudniu zeszłego roku. Większość z 17 uczestniczących w niej doktorantów już otrzymała stopień doktora i kontynuuje swoją karierę naukową w ośrodkach badawczych w kraju i zagranicą.

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.

Sonda o rozmiarach puszki po napoju wyniesiona zostanie rakietą na wysokość kilkunastu kilometrów, by przesyłać dane dotyczące pogranicza troposfery i stratosfery. Zabiegają o to uczniowie z Pomorza, którzy rozpoczęli zbiórkę pieniędzy na realizację swojego projektu.

Licealiści z Gdańska, Tczewa i Słupska w ramach projektu Pomeranian Space Team chcą zbudować rakietę oraz aparaturę, za pomocą której prowadzić będą badania naukowe na granicy między ziemską troposferą i stratosferą. Rakieta wzbić się ma w niebo z prędkością dwukrotnie większą od prędkości dźwięku, a kiedy osiągnie pułap 15 km, wyrzuci z siebie sondę CanSat, o wielkości puszki po napoju. Sonda opadając na spadochronie będzie zbierała dane i prześle je młodym badaczom.

Aby doszło do startu (na razie planowany jest on na kwiecień przyszłego roku), licealiści muszą zgromadzić środki na realizację projektu. Z prośbą o pomoc zwrócili się do internautów. Na portalu crowdfundingowym PolakPotrafi.pl każdy może wesprzeć projekt. Młodzi konstruktorzy potrzebują na jego realizację co najmniej 65 tys. zł.

W kapsule sondy będzie się znajdował akcelerometr, żyroskop, magnetometr, dwa termometry, barometr, odbiornik GPS, czujnik natężenia światła ultrafioletowego oraz czujniki dwóch gazów: dwutlenku węgla i metanu. Próbnik będzie zbierał dane i zapisywał je nawet do 100 razy na sekundę (w zależności od rodzaju danych) na dwóch kartach pamięci MicroSD oraz transmitował je radiowo z prędkością 5 odczytów na sekundę do naziemnej stacji odbiorczej.

Pozwoli to na natychmiastową analizę danych i śledzenie parametrów lotu oraz późniejsze odszukanie CanSata po lądowaniu. Sonda będzie wyposażona również w drugi nadajnik radiowy transmitujący dane o położeniu. Jest to nadajnik zapasowy, który pozwoli odzyskać kapsułę, jeśli utracona zostanie łączność z pierwszym nadajnikiem.

Dalszym etapem prac będzie wbudowanie do kapsuły transmitera wideo oraz miniaturowej kamery. Taki zestaw w połączeniu z czułym odbiornikiem naziemnym oraz odpowiednimi antenami zapewni transmisję obrazu ze stratosfery oraz możliwość streamingu wideo na stronę internetową.

Rakieta będzie mierzyć 6 metrów wysokości i 90 kg masy startowej, a napędzać ją będzie silnik hybrydowy wykorzystujący podtlenek azotu N2O, oraz mieszankę parafiny, sorbitolu i węgla. Wykonana zostanie z aluminium i kompozytów szklanych i węglowych. Ma to być największa amatorska rakieta zbudowana w Polsce. Rakieta będzie lądowała na spadochronach, dzięki czemu całość będzie nadawała się do ponownego użycia po wylądowaniu.

Troposfera to najniższa i najcieńsza warstwa atmosfery ziemskiej, stanowi ona ok. 80 proc. jej całkowitej masy. Górna jej granica zmienia się w zależności od pory roku i od szerokości geograficznej. W umiarkowanych szerokościach geograficznych od 10 km w zimie do 13 km w lecie. To w troposferze zachodzą częste turbulencje powietrza oraz najważniejsze procesy kształtujące pogodę i klimat na Ziemi, a więc procesy, które mają bardzo duży wpływ na lot statków powietrznych, także rakiet. Zbadanie procesów i zachowania konstrukcji na krawędzi tropo- i stratosfery da licealistom możliwość prowadzenia ciekawszych eksperymentów naukowych.

Młodzi naukowcy mają ambitne plany. Chcą stworzyć systemy aktywnego stabilizowania satelitów typu CanSat oraz rakiet sondażowych. Zarówno satelita jak i elektronika na pokładzie rakiety będzie zbierać dane podczas całego lotu. Dane te zostaną później zanalizowane i opracowane, a na ich podstawie zostaną wyciągnięte wnioski dotyczące konstrukcji i zjawisk zachodzących podczas lotu. Analiza danych pomoże w realizacji przyszłych misji i projektów.

Licealiści muszą kupić część sprzętu niezbędnego do zbudowania tak dużej konstrukcji, a także materiały aluminiowe, tkaniny węglowe, żywice epoksydowe i inne materiały do budowy zarówno rakiety jak i sondy. Konieczny jest zakup niemal 100 kilogramów podtlenku azotu, który pozwoli na dokładne przetestowanie silnika rakietowego oraz wykonanie lotu testowego jak i docelowego.

Niezbędne są również spadochrony, które pozwolą na bezpieczne lądowanie sondy i rakiety. Spadochrony będą miały łączną powierzchnię równą spadochronom przeznaczonym dla skoczków. Niezbędne jest przetestowania systemu refowania spadochronów. W tym celu konstruktorzy planują zrzucić balast o masie rakiety z samolotu Cessna i wykonać przynajmniej 3 udane testy systemu lądowania.

W projekcie biorą udział uczniowie szkół średnich z Tczewa (Katolickie Liceum Ogólnokształcące w Tczewie) Słupska (II LO im. A. Mickiewicza w Słupsku) oraz Gdańska (Szkoły Okrętowe i Ogólnokształcące Conradinum) zrzeszeni w grupie Pomeranian Space Team. Swój projekt realizują w prowadzonej przez siebie pracowni "Rakietowy Tczew".

W tym roku pracownia liczy 25 osób aktywnie uczestniczących w warsztatach. Grupa podzielona na specjalność modelarską i eksperymentalną, buduje rakiety o różnym stopniu skomplikowania. Począwszy od małych rakiet modelarskich, przez większe, a na profesjonalnych rakietach latających z prędkością dźwięku kończąc.

PAP - Nauka w Polsce. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl