Zanim zaobserwujemy cząstkę, nie możemy powiedzieć, że ona gdzieś była, ale nie możemy też powiedzieć, że nie było jej nigdzie. Język słabo sobie radzi z opisem zjawisk z mechaniki kwantowej - mówi PAP wybitny fizyk, prof. Anton Zeilinger.

Prof. Anton Zeilinger (ur. 1945) jest wybitnym austriackim specjalistą z zakresu fizyki doświadczalnej. Pracuje na Uniwersytecie Wiedeńskim i jest prezydentem Austriackiej Akademii Nauk. Znany jest m.in. z tego, że dokonał pierwszej na świecie kwantowej teleportacji (1997 r.). Jest laureatem m.in. prestiżowej Nagrody Fundacji Wolfa w dziedzinie fizyki za rok 2010 i nagrody im. Isaaka Newtona w 2007 r. Jest też wymieniany jako poważny kandydat do Nagrody Nobla z dziedziny fizyki. W lipcu odwiedził Warszawę, gdzie m.in. dał wykład w Centrum Nauki Kopernik.

Fot. PAP/EPA/ HERBERT PFARRHOFER

PAP: Dla osób, które nie są fizykami, mechanizmy rządzące światem kwantowym mogą się wydawać sprzeczne z intuicją. Cząstki mogą być w superpozycji, a więc być nie w jednym miejscu naraz albo mogą być splątane i "komunikować się" na odległość... Czy są rzeczy w fizyce kwantowej, których pan, światowej klasy ekspert, ciągle nie rozumie, nie potrafi sobie wyobrazić, w które nie może pan uwierzyć?

Prof. Anton Zeilinger: Ciągle nie wiemy, dlaczego w przyrodzie jest mechanika kwantowa. Co innego jest z teorią względności Alberta Einsteina. Ona bazuje na tym, że prawa fizyki są w różnych miejscach takie same. I u nas, którzy siedzimy w miejscu, i w pociągu, który się szybko porusza. A w mechanice kwantowej nie mamy takiej zasady. Nie rozumiemy, skąd właściwie ta mechanika się wzięła. Chociaż nie mamy wątpliwości, że ona prawidłowo opisuje świat. Przeprowadzono już pewnie miliony doświadczeń, które potwierdzają słuszność mechaniki kwantowej. Poza tym na odkryciach mechaniki kwantowej bazują działające już urządzenia - np. półprzewodniki czy układy w telefonach.

PAP: Jestem ciekawa, jaka filozofia kryje się za fizyką kwantową. W końcu mechanika kwantowa różni się od tego, co widzimy na co dzień, od rzeczywistości, której doświadczamy. Czy pana podejście do świata, myślenie o rzeczywistości zmieniło się pod wpływem przemyśleń na temat mechaniki kwantowej?

A.Z.: Według mnie są dwie ważne sprawy. Najważniejszą konsekwencją, jaka wiąże się z mechaniką kwantową, jest to, że nie można zakładać, że system kwantowy ma właściwości, zanim dokona się jego obserwacji, zanim dokona się na nim pomiarów. Jeśli więc zaobserwuję cząstkę, która propaguje się w przestrzeni i znajdę ją w jakimś miejscu, nieprawidłowe jest założenie, że cząstka była tam, zanim ją zaobserwowałem. Nieprawidłowym jest w ogóle zakładanie, że cząstka była w jakimś zdefiniowanym miejscu, zanim się ją zmierzyło.

PAP: Czyli co, ta cząstka była nigdzie? Czy może nie było tej cząstki?

A.Z.: Nasz codzienny język sobie z tym nie radzi. Błędnym jest spodziewać się, że cząstka była w konkretnym miejscu. Niektórzy mówią, że cząstka była "rozmazana" w przestrzeni. Ale cząstka nie wie, gdzie jest i nikt tego nie wie. Jest niezdefiniowana. Spodziewanie się, że ona "gdzieś była" jest mylne. Tak samo, jak mylne jednak jest również zakładanie, że jej "nigdzie nie było".

PAP: A cząstki się zmieniają, kiedy je zaobserwujemy?

A.Z.: Stany kwantowe się zmieniają. A stan kwantowy to reprezentacja informacji, którą mamy. Ale mówienie, że cząstka się zmienia, jest znowu nieodpowiednim językiem. Jeśli powie się, że cząstka się zmienia, to zakłada się, że cząstka miała wcześniej zdefiniowane właściwości. A to jest błędne założenie.

PAP: Wspomniał pan o dwóch ważnych pana zdaniem filozoficznych konsekwencjach fizyki kwantowej. O jednej już pan powiedział. Jaka jest ta druga?

A.Z.: Kolejną ciekawą konsekwencją jest to, że mechanika kwantowa uświadamia nam w nowy sposób, czym jest przypadkowość. Załóżmy, że ma się radioaktywny atom, który ulega rozpadowi. To, kiedy ten atom się rozpadnie, jest jednak przypadkowe. Nie można więc wyjaśnić, dlaczego atom rozpada się w danym momencie. Nie ma tu przyczyny. W codziennym życiu spodziewamy się, że dla wszystkiego, co zachodzi, jest przyczyna, powód. Ale pojedyncze zdarzenia w świecie kwantowym nie mają przyczyny. Tylko dla wielu cząstek razem jest przyczyna. Ale nie dla pojedynczych. I to nie jest tak, że nie znamy przyczyny. Tej przyczyny po prostu nie ma.

PAP: No to dlaczego w przypadku wielu cząstek taka przyczyna już może wystąpić?

A.Z.: Każdy pojedynczy przypadek w grupie cząstek jest przypadkowy, ale możemy już prognozować - z pewną dozą niepewności - co się stanie z całą grupą, kiedy cząstek będzie wiele.

PAP: Dzięki panu udała się pierwsza kwantowa teleportacja kubitu (kubit to jednostka informacji kwantowej - PAP). Zastanawiam się, czy teleportacja występuje spontanicznie w przyrodzie. A może teleportacja, której pan dokonał, była pierwszą w historii wszechświata?

A.Z.: Nikt tego nie wie. Podobnie jest ze splątaniem kwantowym: ono powinno istnieć we wszechświecie. Nawet w świetle emitowanym przez gwiazdy. To powinno być normą, ale nikt tego jeszcze nigdy nie zaobserwował. Jesteśmy dopiero na początku nauki o takich zjawiskach.

PAP: Co się wydarzyło w zakresie teleportacji kwantowej od czasów pana pierwszych doświadczeń?

A.Z.: Kwantowa teleportacja uważana jest za idealny sposób, by w przyszłości komputery kwantowe komunikowały się ze sobą. Taka teleportacja jest np. niezbędnym elementem, aby wytworzyć kwantowe wzmacniacze sygnału. W kwantowej sieci informacyjnej, gdzie przesyłane są kubity informacji, sygnał może się czasem zagubić - tak, jak i w zwyczajnej sieci. Potrzeba więc wzmacniaczy, regeneratorów sygnału, by poprawiać błędy, które powstają. A w budowie takich urządzeń może się przydać znajomość zjawiska teleportacji. Prace nad takimi wzmacniaczami już trwają, również w Warszawie (http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,402866,atomowa---choc-bardzo-krotka---pamiec-kwantowa-powstala-na-uw.html - PAP) i myślę, że pierwsze takie urządzenia powstaną za kilka lat. Z kolei za 10-20 lat będziemy mieć już może komputery kwantowe, które pozwolą rzeczywiście na coś nowego.

PAP: Kiedy pan patrzy na swoją karierę naukową, z czego jest pan najbardziej dumny?

A.Z.: Tym, co było dla mnie najbardziej zaskakujące i ciekawe, było odkrycie splątania więcej niż dwóch cząstek. Efekt ten jest nie tylko ciekawy, ale i ważny - można go zastosować w kwantowych komputerach.

PAP: Maksymalnie ile cząstek możemy na razie ze sobą splątać?

A.Z.: Na razie światowy rekord to chyba 30-40. Ale nie ma limitów, to kwestia rozwijania nowych metod. Jeśli jednak splątanych jest wiele cząstek, zawierają one tyle informacji, że trudno nawet zanalizować, co się ma. 70-80 cząstek zawiera więcej informacji, niż jesteśmy w stanie zgromadzić na wszystkich komputerach świata.

PAP: To skąd w ogóle można będzie wiedzieć, że są splątane?

A.Z.: To pytanie pozostaje otwarte, badacze nie znają jeszcze na nie odpowiedzi.

Rozmawiała Ludwika Tomala

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

Archeolodzy podsumowują prowadzone od prawie 10 lat badania archeologiczne w obrębie największej średniowiecznej mieszkalnej wieży książęcej, zachowanej na terenie Europy Środkowej. Mało znane i nieczęsto odwiedzane miejsce położone jest w Siedlęcinie koło Jeleniej Góry.

"Wieża książęca w Siedlęcinie jest bez wątpienia jednym z ważniejszych zabytków średniowiecznych w Polsce" - przekonuje dr Przemysław Nocuń z Instytutu Archeologii Uniwersytetu Jagiellońskiego, który wspólnie z członkami Stowarzyszenia "Wieża Książęca w Siedlęcinie" od lat stara się przywrócić należne jej na kartach historii miejsce.

Średniowieczne malowidła we wnętrzu Wieży - w prawej części w dwóch pasach, przedstawiona jest legenda o Lancelocie. Fot. Muzeum Wieża Książęca w Siedlęcinie.

Konstrukcja powstała w drugiej dekadzie XIV w. z fundacji księcia Henryka I jaworskiego przy przeprawie przez rzekę Bóbr. Pełniła przede wszystkim funkcję reprezentacyjnej rezydencji książęcej. Zbudowano ją z kamienia, na planie zbliżonym do prostokąta, o wymiarach 22 na 15 m. Podpiwniczony budynek wznosił się pierwotnie na wysokość pięciu kondygnacji i otoczony był fosą. Wieża zwieńczona była krenelażem, którego ślady są do dziś widoczne na najwyższej kondygnacji. Po pożarze w XVI wieku konstrukcję podwyższono o jedno piętro.

"Prawdziwym unikatem na skalę światową są czternastowieczne malowidła ścienne na drugim piętrze wieży, przedstawiające legendę o rycerzu króla Artura - sir Lancelocie z Jeziora. To jedyne takie przedstawienie zachowane na świecie" - mówi dr Nocuń. Jego zdaniem jest to świadectwa tego, że średniowieczny Śląsk doskonale funkcjonował w kręgu zachodnioeuropejskiej średniowiecznej kultury dworskiej.

Widok ogólny. Fot. Muzeum Wieża Książęca w Siedlęcinie.

Wyjątkiem w wieży w Siedlęcinie są też najstarsze zachowane w Polsce stropy drewniane. Analiza dendrochronologiczna wykazała, że drzewo na belki ścięto w 1313 lub 1314 roku.

Po śmierci budowniczego wieży - księcia Henryka I, Siedlęcin odziedziczył jego bratanek, książę świdnicki - Bolko II. W 1368 lub 1369 roku księżna Agnieszka (wdowa po Bolku II) sprzedała wieżę dworzaninowi Jenschinowi von Redern. W rękach tej rodziny wieża pozostawała do połowy XV wieku. Następnie stała się własnością rodu Zedlitzów. W XVIII wieku właścicielami wieży w Siedlęcinie stali się von Schaffgotschowie.

Wnętrze Wieży. Fot. Muzeum Wieża Książęca w Siedlęcinie.

Zapewne w tym czasie po południowej stronie wieży rozbudowano budynek dworski. Najprawdopodobniej również wtedy wieżę mieszkalną przekształcono w spichlerz. W XIX i XX wieku rozebrano pozostałości murów obronnych, a na początku XX wieku zasypano część fosy. W rękach Schaffgotschów obiekt pozostawał do 1945 roku.

Obecnie wieża znajduje się w posiadaniu Fundacji "Zamek Chudów", która za pomocą środków własnych, ministerialnych i wojewódzkich przeprowadza niezbędne prace konserwatorskie. W 2006 roku wykonano konserwację średniowiecznych malowideł, które były już w bardzo złym stanie. W 2008 roku do współpracy przystąpili badacze z Instytutu Archeologii w Krakowie i we Wrocławiu. Ich wysiłki skupiły się zarówno wewnątrz, jak i w otoczeniu wieży.

Wykopaliska na terenie Wieży. Fot. Muzeum Wieża Książęca w Siedlęcinie.

Jednym z ciekawszych znalezisk było odkrycie fragmentu późnośredniowiecznej płytki wylotowej kanału grzewczego, co może wskazywać na istnienie w budynku w średniowieczu ogrzewania w typie hypokaustum oraz średniowiecznego mostu i muru obwodowego otaczającego całe założenie. Do najnowszych odkryć archeologów należą ślady nowożytnych budynków gospodarczych. Owocem wykopalisk jest m.in. wystawa archeologiczna, którą uruchomiono na wiosnę 2011 wewnątrz wieży.

"Obecnie prowadzimy intensywne prace związane z przygotowaniem publikacji naukowej prezentującej dotychczasowe wyniki wykopalisk i wnioski z nich płynące. Jest to możliwe dzięki dotacji Narodowego Instytutu Dziedzictwa ze środków Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego" - wyjaśnia dr Nocuń. Książka ukaże się drukiem już w przyszłym roku.

Lato zapowiada się w Siędlęcinie ciekawie, bo cały sierpień trwać będzie kolejny sezon badań archeologicznych. W tym roku naukowcy organizują także 21 sierpnia dzień otwarty, kiedy każdy będzie mógł stać się archeologiem. Wieża bierze również udział w plebiscycie na najciekawszą atrakcję turystyczną Dolnego Śląska.

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

Pozyskiwanie grantów na wspólne badania i prace projektowe dot. Nowego Jedwabnego Szlaku, wymiana studentów, współpraca naukowców mają być skutkiem podpisanych umów między Politechniką Opolską a Chongqing Jiaotong University z Chin oraz chińską uczelnią i KRPUT.

Podpisanie umów między chińską uczelnią Chongqing Jiaotong University a Politechniką Opolską (PO) oraz przewodniczącym Konferencji Rektorów Polskich Uczelni Technicznych (KRPUT) prof. Tadeuszem Więckowskim miało miejsce w piątek w Opolu.

Rektor PO prof. Marek Tukiendorf tłumaczył, że porozumienie to dotyczyło m.in. utworzenia specjalnych centrów badawczych związanych z projektem Nowego Jedwabnego Szlaku, który - jak wyjaśniał prof. Tukiendorf - ma doprowadzić do utworzenia szybkich komunikacyjnych połączeń między Chinami a Europą. "To duży projekt, opiewający na 42 mld dolarów, w którym mogą brać udział uczenie partycypujące w konkursie grantów. Jedną z tych uczelni chce być Politechnika Opolska" - wyjaśniał i dodał, że uczelnia jest zainteresowana współpracą np. w takich dziedzinach jak logistyka czy transport.

Prof. Więckowski podkreślił, że jest wiele technicznych problemów, które trzeba będzie rozwiązać przy tworzeniu Jedwabnego Szlaku. Wyjaśniał, że umowa między KRPUT a Chongqing Jiaotong University to "swego rodzaju list intencyjny, na bazie którego będzie możliwe nawiązywanie bilateralnej współpracy uczelnia - uczelnia". "Umowa między tą chińską uczelnią a Politechniką Opolską to pierwsze takie bilateralne porozumienie. Liczymy, że będą kolejne" - mówił. Dodał, że każda uczelnia ma swoją specyfikę i "może się okazać, że na jednych uczelniach będzie podejmowana jedna tematyka naukowa (związana z Nowym Jedwabnym Szlakiem - PAP), a na innych inna".

Zaznaczył, że umowa zakłada również współpracę naukową i tą związaną z kształceniem i wymianą studentów, a zakres wspólnych przedsięwzięć tyczyć może praktycznie wszystkich kierunków technicznych na polskich uczelniach. "Takie przedsięwzięcie jak Jedwabny Szlak wymaga interdyscyplinarności. To nie tylko transport, budowa maszyn czy kolei, ale też cała infrastruktura sterowania, elektronika, łączność, logistyka" - wyliczał.

Wicerektor Chongquing Jiaotong University prof. Wang Zhixiang mówił mediom w Opolu, że jego obecna wizyta odbywa się po to, by przeanalizować możliwości wzajemnej współpracy i promować projekt Nowego Jedwabnego Szlaku. Zapewniał, że w ramach tej współpracy ważna będzie zarówno kooperacja naukowa, jak i ta dotycząca wymiany studentów. Dodał, że należy na początek np. doprecyzować dyscypliny kooperacji, które mogłyby być użyteczne przy realizacji konkretnych zagadnień dot. Nowego Jedwabnego Szlaku. Zapewnił, że strona chińska będzie szukać kolejnych partnerów do tego typu porozumień.

Prof. Marek Tukiendorf mówił, że PO liczy np. na udział w pracach projektowych dot. Nowego Jedwabnego Szlaku. "Te 42 mld dolarów dotyczą szeroko pojętych prac projektowych. Nie chodzi tylko o szyny czy podkłady. To jest cała logistyka, mechanizmy związane z budową tuneli, mostów" - wyliczał i dodał, że PO mogłaby odpowiadać za przebieg szlaku przez Opolszczyznę.

Obecny przy podpisywaniu umów wiceprezydent Opola Maciej Wujec podkreślił, że ma nadzieję, iż dzięki temu, że pierwsze porozumienie uczelni z Polski i Chin zostało podpisane właśnie w Opolu, istnieje szansa, by Nowy Jedwabny Szlak przebiegał przez Opole. "Opolszczyzna ma jedną z gęstszych sieci kolejowych w kraju. Mamy świetne połączenia z większościami stolic europejskich, a w kontekście baz logistycznych czy przeładunkowych jesteśmy idealnym punktem na tego typu przedsięwzięcia" - uznał.

Nowy Jedwabny Szlak to gigantyczny projekt promowany przez administrację prezydenta Chin Xi Jinpinga od jesieni 2013 roku. Składa się on z "jednego pasa i jednego szlaku", które oznaczają odpowiednio sieć połączeń morskich i lądowych Chin z Europą - największym partnerem handlowym Pekinu. Zdaniem ekspertów inicjatywa Nowego Jedwabnego Szlaku nie ogranicza się do budowy infrastruktury logistycznej. Staje się ona kluczowym narzędziem chińskiej polityki zagranicznej i budowania miękkiej siły (soft power) tego kraju.

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

Obecność w Polsce szakala złocistego potwierdzili w badaniach genetycznych naukowcy z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży (Podlaskie) - poinformował PAP w środę dyrektor tej placówki dr hab. Rafał Kowalczyk. Dotychczas w Polsce nie notowano szakali.

Martwe zwierzę znaleziono w połowie kwietnia przy drodze pomiędzy miejscowościami Ognica i Krajnik Dolny w województwie zachodniopomorskim niedaleko granicy z Niemcami. Inne szakale widziano również na Polesiu i w Dolinie Biebrzy we wschodniej Polsce.

Źródło: Instytut Biologii Ssaków PAN w Białowieży

Dyrektor Instytutu Biologii Ssaków PAN zaznaczył, że szakal złocisty nie był dotychczas notowany w Polsce. Występowanie tego zwierzęcia dokumentowano natomiast w Niemczech (w południowej Brandenburgii), ale też na Białorusi i na Ukrainie. W styczniu 2015 r. dwa szakale zastrzelono w Czechach w odległości kilku kilometrów od granicy z Polską, w lutym podobna sytuacja miała miejsce na Litwie.

"W ostatnich tygodniach prawie jednocześnie pojawiło się kilka obserwacji tego drapieżnika, nie jak się spodziewano na południu, ale na zachodnich i wschodnich krańcach Polski (...) W ostatnich latach obserwowana jest ekspansja szakala złocistego w Europie. Gatunek został niemal wytępiony w Europie w latach sześćdziesiątych, a obecnie, dzięki ochronie, stopniowo zwiększa swoją liczebność i zasiedla kolejne obszary" - poinformował PAP Kowalczyk.

Szakala z Pomorza Zachodniego, którego znalazł obywatel Niemiec, przekazano najpierw do Regionalnej Dyrekcji Ochrony Środowiska w Szczecinie, stamtąd na badania do IBS PAN w Białowieży. Szakale z Polesia i znad Biebrzy udokumentowano na zdjęciach. Naukowcy nie mają wątpliwości, że chodzi o szakala, bo potwierdziły to przeprowadzone badania i identyfikacja genetyczna. Podkreślają, że szakal w Polsce, to ekspansja kolejnego obcego drapieżnika.

Martwy szakal znaleziony w Zachodniopomorskiem najprawdopodobniej został potrącony przez samochód. Wskazują na to obrażenia na ciele zwierzęcia. "Badania wykazały, że znaleziony osobnik był rocznym samcem o wadze 10,6 kg i długości ciała 85 cm. Liczne krwiaki podskórne i uszkodzenia czaszki wskazywały na kolizję zwierzęcia z pojazdem. Ubarwienie i rozmiary ciała, stosunkowo krótki ogon, oraz zrośnięcie opuszków środkowych palców przednich łap pozwoliło na określenie przynależności badanego osobnika do gatunku szakal złocisty Canis aureus. Wiek i płeć zwierzęcia wskazują, że mógł to być osobnik migrujący" - poinformował Kowalczyk.

Pierwsze zdjęcie szakala nad Biebrzą zrobiono 1 maja w okolicach osady Gugny. Drugie w czerwcu w okolicach wsi Piszczac w województwie lubelskim. Szakala widziano również w okolicach Rewala w Zachodniopomorskiem. "Obserwacje te wskazują na obecność, a być może nawet osiedlenie się szakali na terenie Polski oraz ekspansję prawdopodobnie z kilku kierunków. W związku z tym, że jest to ekspansja naturalna, ma ona inny charakter niż inwazje szopa czy norki amerykańskiej, które zostały wprowadzone do środowiska przez człowieka" - podkreślił Kowalczyk.

Naukowcy nie wiedzą jakie mogą być skutki pojawienia się szakali. Zwierzęta te lubią tereny otwarte, doliny rzek. Żywią się gryzoniami, zającami, padliną. O ten pokarm mogą konkurować z lisem czy jenotem. "Jest to dość duży drapieżnik, więc może potencjalnie oddziaływać na populację zająca, czy sarny poprzez zabijanie młodych koźląt" - zaznaczył Kowalczyk. Dlatego naukowcy uważają, że pilnie w Polsce powinien zostać określony status prawny szakala. Przypominają, że Dyrektywa Siedliskowa UE określa szakala jako gatunek, który można pozyskiwać ze stanu dzikiego i nim zarządzać.

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

W mózgu myszy, której nie spotyka nic nowego, ustaje tworzenie białek odpowiedzialnych za uczenie się. O tym, jak polscy badacze poznali geny odpowiedzialne za zapamiętywania i wpadli na trop śladu pamięciowego w mózgu, opowiedział PAP prof. Leszek Kaczmarek.

UCZ SIĘ, ŻEBY SIĘ NIE NUDZIĆ

"Człowiek uczy się nowych rzeczy cały czas. Zmian, jakie zachodzą w jego mózgu podczas procesu zapamiętywania, nie uchwycimy, bo następują ciągle. Jednak procesy uczenia się możemy już uchwycić w mózgu zwierzęcia" - mówi w rozmowie z PAP prof. Leszek Kaczmarek z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie.

Wyjaśnia, że gryzoniom w warunkach laboratoryjnych można zapewnić niesłychanie nudne życie. Myszy codziennie o tej samej porze i w tym samym miejscu dostają jedzenie, zawsze ta sama osoba w tym samym ubraniu wymienia im ściółkę i dolewa wodę. Kiedy w życiu takiej myszy wszystko jest powtarzalne, gryzoń nie za wiele się uczy. Jednak kiedy przerywa się monotonię i dostarcza ssakowi nowych bodźców - np. w niespodziewanym miejscu podaje się ich przysmak, w mózgu stworzenia uaktywniają się nowe geny. Okazuje się, że badacze są w stanie te geny odnaleźć i opisać.

NA TROPACH ŚLADU PAMIĘCIOWEGO

Dzięki badaniom na znudzonych szczurach zespołowi prof. Kaczmarka pod koniec lat 80. udało się odnaleźć gen, który ulega ekspresji w procesie uczenia się. Badacze dowiedzieli się też, jak może on wpływać na pracę neuronów i prowadzić do powstania śladu pamięciowego.

"Ponad 25 lat temu odkryliśmy z zespołem, że w procesach związanych z uczeniem się dochodzi do pobudzenia aktywności genu c-fos. Od tego czasu idziemy śladem tego genu. A jest co badać - okazuje się, że gen ów jest jak dyrygent w orkiestrze" - powiedział prof. Kaczmarek. Wyjaśnił, że c-fos reguluje pracę innych genów i ma pośredni wpływ na jakość połączeń między komórkami nerwowymi w danym momencie.

KTÓRĄ DROGĄ POPŁYNĄ MYŚLI

"Ja ślad pamięciowy rozumiem jako drogę, po której płynie informacja. To jak tor kolejowy z Nowego Sącza do Szczecina z ustawionymi po drodze wszystkimi zwrotnicami" - opowiedział Leszek Kaczmarek. Badacz podkreślił, że nasz mózg składa się z ok. 85 mld komórek nerwowych, czyli neuronów. Każdy z neuronów połączony jest z tysiącami innych. W przetwarzaniu informacji ważne jest to, którędy informacje przepłyną. "W sieci kolejowej decydują o tym zwrotnice. One umożliwiają przeniesienie pociągu z jednego toru na inny. A w mózgu rolę takiej zwrotnicy pełni każde połączenie między komórkami nerwowymi, czyli synapsa" - zaznaczył naukowiec. Podczas uczenia się zmieniać się mogą kształty tych "zwrotnic", a więc synaps. A to toruje drogę kolejnym, podobnym informacjom. Kiedy więc za jakiś czas podobny sygnał trafi do neuronów, będzie mu łatwiej popłynąć przygotowaną już ścieżką.

To, czy informacja przejdzie z jednej komórki nerwowej na drugą, zależy od przewodności synapsy i od liczby receptorów na tych synapsach. A to może się dynamicznie zmieniać w czasie i zależne jest m.in. od - regulowanych przez gen c-fos - białek MMP-9 i TIMP-1, których działanie bada teraz prof. Kaczmarek. "Białka te decydują o efektywności przewodzenia informacji. Determinują one, jak zadziała zwrotnica. To fundamentalny proces, jeśli chodzi o funkcjonowanie sieci nerwowej w mózgu" - zapewnił naukowiec. Białka mogą dynamicznie zmieniać kształt synaps i ich przewodność. Okazuje się, że zmiany kształtu synaps można pobudzić w ciągu kilku minut, a taka zmiana może się utrzymywać przez jakiś czas: czasem to kilkadziesiąt minut, a czasem - całe życie.

"Kiedyś mieliśmy wrażenie, że sieć synaps jest stabilna, a teraz - widzimy, że jest ona niesłychanie dynamiczna. Synapsy się ruszają. Jedne połączenia się aktywują, inne - chowają. Układ dostosowuje się do informacji, która przez niego przepływa" - zaznaczył naukowiec.

GENY PAMIĘCI DOBREGO I ZŁEGO

Białka MMP-9 i TIMP-1 mają wpływ na funkcjonowanie tylko niektórych synaps i mają wpływ tylko na pewne rodzaje uczenia się. "W szczególności odkryliśmy, że przy braku w organizmie białka MMP-9 upośledzeniu ulega pamięć o przyjemnych rzeczach" - podsumował Leszek Kaczmarek. Wyjaśnił, że każda pamięć ma podłoże emocjonalne - jest więc pamięć rzeczy przyjemnych - tzw. pamięć apetytywna (np. gdzie jest pożywienie, partner, schronienie) i pamięć awersyjna (gdzie jest zagrożenie). Okazuje się, że enzym MMP-9 jest krytyczny dla pamięci zdarzeń przyjemnych. Naukowiec zapewnia, że jeśli enzymu nie będzie w żadnej komórce ciała, zwierzę będzie zapamiętywało tylko rzeczy nieprzyjemne.

KIEDY SYNAPSY SCHODZĄ NA PSY

Biolog molekularny zwrócił też uwagę, że u różnych ludzi różny jest poziom aktywności enzymu MMP-9. Polskie badania (prowadzone z naukowcami ze Szczecina i Poznania) pokazały, że aktywność białka ma związek ze skłonnością do alkoholizmu, a także z zapadalnością na schizofrenię. Badania pokazały też, że MMP-9 jest istotnym czynnikiem w zespole łamliwego chromosomu X. Zespół ten prowadzi do upośledzenia umysłowego, a chorzy mają objawy padaczki i autyzmu. Pod mikroskopem z kolei widać, że w mózgu takich osób pewne synapsy mają niewłaściwy kształt. Amerykańskie badania na myszach dają nadzieję: być może objawy zespołu łamliwego chromosomu X można będzie osłabić, podając pewien dopuszczony już do sprzedaży antybiotyk, który redukuje poziom aktywności MMP-9 i przez to przywraca konkretnym synapsom odpowiedni kształt. "Rodzi się szansa na nową terapię dla zaburzeń umysłowych" - podkreślił rozmówca PAP.

Na razie opisano dziesiątki genów, które są aktywowane w wyniku uczenia się. "Upierałbym się przy stanowisku, że c-fos jest wyjątkowy. To okno do poznania innych genów mających znaczenie dla procesów uczenia się i zapamiętywania" - zapewnił naukowiec. Zaznaczył jednak, że jego badania mają wytłumaczyć, jak zapamiętywać informację na parę dni. "Na razie małe mamy pojęcie o tym, jak ślad pamięciowy może przetrwać miesiące czy lata" - przyznał.

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

Materiały, które potrafią regulować swoją temperaturę, antyalergiczne tkaniny, których nie zasiedlą roztocza, produkty włókiennicze samooczyszczające się pod wpływem światła, chroniące przed ogniem i wodą albo działające przeciwbakteryjnie i przeciwwirusowo - to efekt współpracy polskich uczonych zrzeszonych w konsorcjum projektu Nanomitex koordynowanym przez Instytut Włókiennictwa z Łodzi. Innowacyjne technologie są już na etapie komercjalizacji.

"Łódź zawsze była zagłębiem technologii włókienniczych. Wielkie przedsiębiorstwa, które kiedyś funkcjonowały w tym przemyśle, przeszły etap restrukturyzacji i obecnie mamy przewagę małych, wyspecjalizowanych i konkurencyjnych firm. Polskie włókiennictwo dobrze wypada na tle Europy, firmy rozwijają się, poszukują nowości i technologii niszowych" - mówi kierująca projektem dr inż. Małgorzata Cieślak.

Uczeni przygotowali ofertę wdrożeniową ponad 20 technologii, które mogą kupić, a następnie prowadzić do produkcji innowacyjne firmy. W wyniku prac badawczo-rozwojowych powstały niezwykłe materiały - do zastosowania w wielu branżach, m.in. w medycynie, budownictwie, obronności.

Oprócz ekspertów z łódzkiego Instytutu Włókiennictwa w konsorcjum pracowali naukowcy z Instytutu Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich z Poznania, inżynierowie z Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej, uczeni z Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk w Łodzi oraz z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Badania trwały od 15 lipca 2007 do 30 kwietnia 2014 roku. Obecnie trwa 5-letni okres monitorowania wskaźników projektu i komercjalizowania jego wyników.

"Z materiałów funkcjonalnych można szyć ubrania, rolety, wózki dla dzieci, wózki inwalidzkie, namioty, ekrany promieniowania, odzież specjalistyczną, np. o właściwościach bioaktywnych przydatnych w sektorze medycznym lub odzież ochronną, potrzebną tam, gdzie występują zagrożenia biologiczne lub promieniowanie elektromagnetyczne" - wyliczała dr Cieślak.

Jak wyjaśniła, funkcjonalne materiały włókiennicze modyfikowane nano- i mikrocząstkami mogą być zbudowane z różnych surowców, mieć różną strukturę i przeznaczenie użytkowe. Ich zaletą jest wielofunkcjonalność - ten sam materiał może spełniać jednocześnie zadania termoregulacyjne, bioaktywne czy fotokatalityczne. Ta ostatnia funkcja oznacza, że zawarte w materiale nanocząstki pod wpływem światła dziennego przyspieszają rozkład zanieczyszczeń. W ten sposób mogą być usuwane zarówno lotne zanieczyszczenia powietrza, jak i zaplamienia.

Obok tak niezwykłych materiałów, projekt Nanomitex rozwinął jeszcze kilka innych grup technologii gotowych do wdrożenia w przemyśle włókienniczym. Jedną z nich jest enkapsulacja, rozwijana przez badaczy z Politechniki Wrocławskiej i Centrum Badań Molekularnych PAN.

"W mikrokapsułkach zamyka się substancję czynną, która uwalnia się w kontrolowany sposób. Materiały wzbogacane tego rodzaju kapsułkami mogą mieć właściwości termoregulacyjne. Substancja w mikrokapsułce absorbuje energię cieplną, dzięki temu można regulować komfort termiczny odzieży - nawet do temperatury 37 stopni. Materiały techniczne do zastosowań w pomieszczeniach, budownictwie mogą utrzymywać temperaturę ok. 22-25 stopni Celsjusza" - tłumaczyła dr Cieślak.

Technologia enkapsulacji pozwoliła też naukowcom wykonać materiały o właściwościach bioaktywnych. Substancję aktywną biologicznie zawierają mikrosfery, czyli maleńkie kuleczki z polilaktydu. Ten polimer z czasem się degraduje i substancja bardzo powoli, w kontrolowanym czasie, uwalniana jest do tkaniny. Takie właściwości mogą być wykorzystywane w odzieży dla służb medycznych, jak również we włókninach antyroztoczowych - na worki w odkurzaczach, pokrycia mebli tapicerowanych, materacy dla alergików.

Poznańska grupa uczonych opracowała w projekcie Nanomitex elastyczne powłoki chroniące przed ogniem, materiały filtracyjne modyfikowane nanocząstkami i bionanowłókna, które są barierą dla wirusów.

"Firmy już zainteresowały się bioaktywnośćią materiałów i ich właściwościami samoczyszczącymi w połączeniu z możliwościami termoregulacyjnymi. Technologie zostały wycenione i planujemy udzielanie licencji. Efekt naszej pracy będzie komercjalizowany, firmy czekają tylko na konkursy i finansowanie z Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój" - mówi dr Cieślak.

Program Inteligentny Rozwój jest logiczną kontynuacją Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka. To właśnie z funduszy strukturalnych PO IG w 85 proc. finansowany był projekt Nanomitex. Pozostałe 15 proc. dołożyło Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Na wszystkie prace badawcze i zakup aparatury przeznaczono 21,5 mln złotych, udział NCBR wyniósł prawie 324 tys. zł. Centrum bezpośrednio nadzorowało realizację projektu.

"To był projekt B+R, dlatego nie wszystkie tematy mają charakter czysto komercyjny, a niektóre wymagają kontynuacji w następnych projektach. Nowych rozwiniętych technologii mamy 21, a warto zaznaczyć, że planowaliśmy 10. Jest wśród nich 13 wynalazków zgłoszonych do ochrony patentowej, obecnie podlegają procedurze patentowania" - podsumowuje kierowniczka projektu.

Dodaje, że ogromną wartość dodaną do projektu stanowi sprzęt zakupiony w ramach budżetu Nanomitex. Wśród 32 specjalistycznych aparatów jest np. spektrofotometr Ramana - nieoceniony w badaniach z zakresu nanotechnologii. Urządzenie to pozwala uczonym na sprawdzenie, jak rozmieszczone są nanocząstki w materiale i jak działają. Kupiono też m.in. aparat do oceny właściwości powierzchniowych materiałów, np. ich zwilżalności. Wszystkie nowe maszyny i aparatura badawcza pozwala Instytutowi Włókiennictwa na wykonywanie wyspecjalizowanych usług dla przemysłu. Badacze pomagają przedsiębiorcom w ocenie właściwości ich materiałów, tak, aby poprawić bezpieczeństwo i jakość życia osób, które będą wykorzystywać innowacyjne tekstylia, tkaniny czy pokrycia w codziennym życiu i pracy.

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

Polska firma AGP, produkująca grafen o wysokiej jakości, opracuje razem z Politechniką Łódzką komponenty (systemy odsalania wody, magazynowania energii, materiały kompozytowe) mogące zrewolucjonizować produkcję jachtów i samolotów.

AGP wraz z grupą naukowców z Politechniki Łódzkiej rozpoczyna badania nad systemem fotowoltaicznym pozwalającym na produkcję energii słonecznej i magazynowanie jej w wysokowydajnych akumulatorach i kondensatorach. Wynalazek może zostać wykorzystany do zaprojektowania innowacyjnych systemów zasilania jednostek pływających i latających.

Firma pracuje także nad wykorzystaniem grafenu do produkcji elastycznych i wytrzymałych kompozytów, które stosuje się np. w procesie wytwarzania masztów jachtu czy elementów kadłuba - jednostek pływających, ale także samolotów.

"Zamierzamy opracować innowacyjną w skali światowej technologię wytwarzania włóknisto-grafenowych płatów przeznaczonych do zbrojenia kompozytów o budowie warstwowej. Grafen wykorzystany w ten sposób w kompozytach pozwoli zredukować wagę wielu komponentów przy zachowaniu, a nawet zwiększeniu ich wytrzymałości i elastyczności" - wyjaśnia w rozmowie z PAP prezes zarządu AGP Maciej Gałązka.

Na bazie swojego grafenu firma zamierza rozpocząć także rozpocząć produkcję membran do odsalania wody morskiej, które mogą znaleźć zastosowanie w instalacjach wodnych jachtów oceanicznych.

"Zamierzamy wykorzystać metodę polegającą na przelewaniu słonej wody przez cieniutką membranę stworzoną z grafenu HSMG, posiadającą otworki o średnicy ~1nm. Są one na tyle duże, że przepuszczają cząsteczki wody, ale na tyle małe, że zatrzymują molekuły soli" - mówi Gałązka.

"Wierzymy, że grafen HSMG w niedalekiej przyszłości zdoła rozwiązać problem wody pitnej, między innymi w żeglarstwie oceanicznym" - przekonuje Piotr Przybysławski z AGP.

Podstawą dla opracowania innowacyjnych rozwiązań dla przemysłu jest wytrzymały grafen HSMG - High Strength Metallurgical Graphene - opracowany przez firmę AGP w oparciu o autorski, opatentowany proces.

"Jest to grafen wytwarzany na cienkim metalu - można go dowolnie przetwarzać i przenosić na inne powierzchnie. Żadne inne przedsiębiorstwo nie stosuje podobnej technologii do wytwarzania grafenu, co nadaje mu unikalne właściwości" - wyjaśnia PAP prof. Piotr Kula, prorektor ds. innowacji Politechniki Łódzkiej, jeden z założycieli Advanced Graphene Products.

AGP już dziś zaznacza swoją obecność w środowisku żeglarskim - jednostka sponsorowana przez firmę weźmie udział Mistrzostwach Polski Klasy Delphia24 One Desing, Delphia Cup 2015, które w dniach 6-9 sierpnia odbędą się na wodach Zatoki Gdańskiej w Sopocie.

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

Nasz wzrok często płata nam figle. Czasem ulegamy halucynacjom. Innym razem, choć mamy coś przed oczami, to wcale tego nie widzimy lub dostrzegamy dopiero po długim czasie. Jak wyjaśnić ten fenomen i kiedy nieświadome wrażenie wzrokowe staje się świadomym - próbuje wyjaśnić doktorantka z Laboratorium Badań Świadomości UJ, Anna Anzulewicz.

Komu z nas nie zdarzyło się, że szukając swoich kluczy czy okularów nie mógł ich dostrzec, choć te były na wyciągnięcie ręki? Kiedy wreszcie zagubiony przedmiot znajduje się, pukamy się zwykle w czoło albo narzekamy na złośliwość rzeczy. Irytacja nie zmienia jednak bezradności wobec zjawiska, które można streścić najkrócej tak: patrzymy, ale nie widzimy. A przecież w innych okolicznościach te same przedmioty wpadają nam od razu w oko. Kaprysy naszego wzroku próbują wyjaśnić naukowcy różnych dziedzin, w tym psycholodzy. Projekt badawczy związany ze świadomym doświadczeniem wzrokowym kończy właśnie Anna Anzulewicz, doktorantka z UJ.

UMYSŁ FILTRUJE TO, CO WIDZIMY

"Nasz wzrok to nie aparat fotograficzny ani kamera. Często dostrzegamy tylko to, co chcemy zobaczyć i odwrotnie - nie widzimy tego, czego nie chcemy ujrzeć " - podkreśla w rozmowie z PAP krakowska psycholog. Dlaczego tak się dzieje? "Nasz system wzrokowy jest nastawiony na wyszukiwanie (albo ignorowanie) pewnych informacji w otoczeniu, wskutek czego tego rodzaju informacje wyszukujemy łatwiej niż inne. Dotyczy to przede wszystkim bodźców zagrażających" - wyjaśnia Anzulewicz. "Bardziej obrazowo można powiedzieć, że mamy w umyśle filtry, które sprawiają, że niektóre rzeczy widzimy łatwiej, inne dostrzegamy z trudem, albo nie widzimy ich wcale".

Jak mówi doktorantka, działanie tych filtrów w mózgu jest zależne od naszych doświadczeń, nastawienia, a także kontekstu. Czy nie zdarzyło się wam np., że kiedy bardzo nie chcieliście spotkać szefa, to "widzieliście" go, w co drugim przechodniu? O tym, że kontekst jest istotny dla widzenia barw przekonuje niedawny, gorący spór w internecie o kolor pewnej sukienki szkockiej piosenkarki - biało-złota czy niebiesko-czarna. W tym wypadku nieporozumienie brało się z tego, że niektórzy wyobrażali sobie, że zdjęcie powstało w dość ciemnym pomieszczeniu, a inni, że sukienkę sfotografowano w świetle słonecznym; i zgodnie ze swoimi nastawieniami inaczej odczytywali kolor stroju.

Kolejna ilustracja tego, jak ważny jest kontekst: podobny graficznie znak pisany ręcznie możemy zobaczyć, jako "13" lub też, jako "B", zależnie od tego czy interpretujemy go, jako część sekwencji liczb albo też liter. Z drugiej strony, zdarzają się nam także halucynacje wynikające z powodów zaburzeń wzroku, np. z naszego przemęczenia, braku snu czy zażywania substancji psychoaktywnych.

OLŚNIENIE CZY POWOLNY PROCES?

W ramach swojego doktoratu młoda badaczka analizuje czynniki, które sprawiają, że w niektórych sytuacjach stajemy się świadomi jakiegoś elementu rzeczywistości nagle, w innych natomiast świadomość wyłania się powoli.

"Czasem nagle dostrzegamy przed nami naszego znajomego, choć stał tam od dawna. W innych przypadkach ta świadomość nadchodzi stopniowo - widzimy najpierw zarys czy kontur tej osoby, a potem dopiero zdajemy sobie sprawę, kim jest" - zauważyła Anzulewicz.

Istnieją różne - wsparte eksperymentalnie - teorie próbujące wyjaśnić to zjawisko. "Moją hipotezą jest to, że szybciej uświadamiamy sobie wrażenia wzrokowe, jeśli głębiej przetwarzamy informacje. Inaczej mówiąc, kiedy rozumiemy to, co mamy przed oczami, to na ogół prędzej nasze wrażenia stają się świadome. Podobnie rzecz się ma z uwagą - jeśli skupiamy ją mocniej, wówczas proces uświadomienia przebiega bardziej skokowo" - uważa badaczka.

Podkreśla, że tę hipotezę potwierdzają przeprowadzone przez nią eksperymenty. Psycholog z UJ wykorzystuje w swoim projekcie testy komputerowe badające percepcję wzrokową. Polegają one na tym, że osoby badane obserwują pojawiające się na krótką chwilę na ekranie obrazki - zwykle są to litery, cyfry lub kształty geometryczne. Następnie na specjalnej skali oceniają, jak bardzo byli świadomi pojawiających się obiektów.

Projekt Anny Anzulewicz jest częścią kompleksowych badań nad świadomością realizowanych w Laboratorium Badań Świadomości UJ.

O badaniach można przeczytać także na stronie {A:www.nauka.uj.edu.pl}www.nauka.uj.edu.pl}

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

Przedstawianie punktu widzenia nie tylko polityków, ale i naukowców, właściwa edukacja i pielęgnowanie humanistycznych wartości to sposoby przeciwdziałania globalnym zagrożeniom - przekonywali w czwartek uczestnicy debaty zorganizowanej przez PAN i Biuro Bezpieczeństwa Narodowego.

Konferencja przygotowana przez Komitet Prognoz "Polska 2000 Plus" przy Prezydium PAN oraz BBN była podsumowaniem projektu badawczego "Zagrożenia globalne barierami rozwoju", rozpoczętego w 2012 r.

"Wiele osób patrzy na problematykę zagrożeń z polskiej perspektywy, co nie było sednem przedsięwzięcia. Nie wyartykułowaliśmy interesu narodowego" - powiedział przewodniczący komitetu "Polska 2000 Plus", współautor raportu prof. Michał Kleiber. Przedstawiając raport, jego drugi współautor prof. Jerzy Kleer mówił m.in. o braku światowego ładu; napięciach powodowanych przez wolny rynek i globalizację, która wymusza "identyczne zasady gry dla wszystkich państw", choć te są niejednakowo rozwinięte; globalnym ociepleniu, a także o braku zaufania między społeczeństwem i państwem, pracodawcami i pracobiorcami oraz między jednostkami.

Prof. Bolesław Balcerowicz, emerytowany generał, obecnie wykładowca UW ocenił, że "wartością podlegającą szczególnej ochronie jest pokój" - termin wyparty przez "bezpieczeństwo".

Odniósł się też do tezy o malejącym znaczeniu państw. Zdaniem Balcerowicza należy rozważyć, czy ich rola się zmniejsza czy zmienia wobec przejmowania wielu zadań, np. organizacji międzynarodowych imprez sportowych przez organizacje pozapaństwowe. Według niego o wciąż dużej roli państw - rozumianych jako terytorium, ludność i władze zapewniające bezpieczeństwo - świadczy problem tych państw, które nie sprostały swoim zadaniom i są określane jako upadłe.

Balcerowicz zwrócił też uwagę na militarny wymiar globalizacji, przejawiający się w obecności wojskowej poza własnym terytorium i tezie o konieczności zwalczania zagrożeń tam, gdzie się pojawiają.

"Globalizacja przyjmuje formę wspólnie prowadzonych interwencji nazywanych operacjami stabilizacyjnymi" - powiedział. Dodał, że jednym z przejawów tej globalizacji był udział Polski w wojnach w Jugosławii, Iraku i Afganistanie. Prof. Maria Szyszkowska z UW za ważną przyczynę braku zaufania w społeczeństwie uznała postępującą specjalizację naukowców i brak podejścia interdyscyplinarnego oraz "niewłaściwą edukację, która nie przystaje do obecnego świata". "System boloński bez zastrzeżeń przyjęty w Polsce edukację zbiurokratyzował, sformalizował, jego skutki są bardzo niepokojące. Człowiek został zdeprecjonowany i jest postrzegany jako kapitał ludzki" - mówiła.

Jako sposoby niwelowania zagrożeń wskazała wprowadzanie do edukacji wartości - wyrabianie poczucia, że jednostka jest częścią ludzkości, a nie tylko narodu; odejście od europocentryzmu, propagowanie pacyfizmu i tolerancji.

"Od lat krytykuję polski system edukacji za fragmentaryzację" - powiedział prof. Kleer. Podkreślił, że by zażegnać zagrożenia, trzeba krzewić zaufanie i wartości, wymaga to jednak "odrzucenia konfrontacyjnej koncepcji stosunków między państwami" i zdobycia się na promocję tolerancyjności i solidarności. "To teoria nie nowa, ma 15 lat, ale nie ma siły przebicia, bo jest sprzeczna z neoliberalnym modelem ekonomicznym" - powiedział Kleer.

"Nie zapominajmy o wartościach, bo jest tendencja, by je odsuwać" - zgodził się wiceszef BBN Zbigniew Włosowicz. Zauważył, że "debata nad bezpieczeństwem narodowym jest czymś stosunkowo młodym w naszych realiach", a studia na tym kierunku cieszą się popularnością. Wezwał, by wykorzystać to zainteresowanie i gotowość młodych ludzi do pracy na rzecz bezpieczeństwa narodowego.

Projekt "zagrożenia globalne barierami rozwoju" miał za zadanie opis specyfiki współczesnych zagrożeń. Raport z prac uwzględnia takie zagrożenia jak sprzeczności miedzy procesami globalizacyjnymi a interesami państw narodowych, nierównomierne tempo przyswajania zmian przez różne grupy społeczne i trudności w przystosowaniu się do zachodzących zmian.

Autorzy wskazali także na kryzysy polityczno-ustrojowe, kryzysy ekonomiczne i ich związek z kapitalizmem; rosnące poczucie braku bezpieczeństwa, różnice w podziale dochodów, marnotrawstwo zasobów, niszczenie środowiska i zmiany klimatu; wzrost liczby ludności na świecie, migracje, rywalizację potęg społeczno-gospodarczych i skutki powstawania megamiast. Raport zawiera także rekomendacje dot. przeciwdziałania tym zagrożeniom w skali krajowej i międzynarodowej.

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

Według historiografii koło wynaleziono w IV tysiącleciu przed naszą erą w Mezopotamii, tyle że najstarszy znany dowód używania pojazdu kołowego pochodzi z Polski. W świętokrzyskich Bronocicach nad Nidzicą w trakcie wykopalisk w 1975 odkryto wazę z ilustracją uznawaną z najstarsze na świecie przedstawienie pojazdu kołowego. Jej wiek szacuje się za pomocą datowania radiowęglowego na 3635-3370 p.n.e. Obecnie można ją oglądać w Muzeum Archeologicznym w Krakowie.

Inne podobne, znad brzegu Eufratu w Syrii - kredowy model koła - oszacowano na 3 340 r. p.n.e., czyli jest o 150 lat młodsze. Najstarsze koło znaleziono w Słowenii datowane na 3200 lat p.n.e. 

Ornament przedstawia symbolicznie kluczowe elementy prehistorycznego środowiska przetworzonego przez człowieka. Najważniejszą częścią dekoracji jest 5 szczątkowych wizerunków przypominających wóz. Przedstawiają one czterokołowy pojazd z dyszlem dla zwierząt pociągowych. Linie łączące koła prawdopodobnie reprezentują osie. Koło pośrodku być może symbolizuje pojemnik na zbiory. Ciągnęły je prawdopodobnie tury (szczątki tych zwierząt znaleziono razem z wazą). Rogi zwierząt z Bronocic miały otarcia sugerujące, że były obwiązane sznurem tworzącym prawdopodobnie coś w rodzaju jarzma przyrożnego.

Wikimedia

Inne rysunki przedstawiają drzewo, rzekę oraz schemat, który może symbolizować pole z krzyżującymi się drogami/rowami lub plan wioski.

Gród w Bronocicach oprócz ośrodka rolnictwa, był też miejscowym centrum tekstylnym. Świadczą o tym liczne pozostałości warsztatów tkackich.

Widać nieprzypadkowo - wedle polskich legend - protoplasta państwa polskiego, Piast, był kołodziejem.

Więcej: Waza z Bronocic
Bronocice pot
Odsłonięcie pomnika "Praojcom i Archeologom" w Bronocicach - 26 maja 2003
Polacy wymyślili koło

Cechy temperamentalne małych dzieci są zależne od bogactwa i różnorodności ich mikroflory jelitowej - wynika z badania opublikowanego na łamach "Brain, Behavior, and Immunity".

Naukowcy z Uniwersytetu Stanu Ohio (USA) wykazali, że bakterie występujące w układzie pokarmowym są ściśle powiązane z typem temperamentu, jaki charakteryzuje małe dziecko. Korelacja pomiędzy składem mikroflory jelitowej a cechami temperamentu jest bardzo silna i niezależna od czynników takich, jak karmienie piersią, dieta, czy metoda porodu.

Badacze przeanalizowali próbki kału pochodzące od 77 dzieci w wieku od 18 do 27 miesięcy i ustalili, że maluchy posiadające najbardziej zróżnicowaną mikroflorę są bardziej pogodne, ciekawskie, towarzyskie i impulsywne niż inne dzieci.

Jeśli chodzi o chłopców, to ci, u których występuje dużo bakterii z rodziny Rikenellaceae i Ruminococcaceae oraz z rodzaju Dialister i Parabacteroides, cechują się najwyższym poziomem ekstrawersji.

U dziewczynek mniejsza różnorodność bakterii koreluje z powściągliwością, lepszą koncentracją i tendencją do przymilania się. Obfitość mikroorganizmów z rodziny Rikenellaceae pozwala przewidzieć u nich większą skłonność do odczuwania lęku.

Generalnie skład mikroflory jelitowej silniej koreluje z cechami temperamentu u chłopców, ale związek pomiędzy bakteriami układu pokarmowego a temperamentem dziewczynek też jest widoczny.

Naukowcy podkreślają, że celem ich badań jest ustalenie źródeł, które mogą dawać początek chorobom takim, jak otyłość, astma, alergia, czy choroba zapalna jelit.

"Istnieją dowody na to, że bakterie jelitowe wchodzą w interakcje z hormonami stresu - tymi samymi, które są zaangażowane w rozwój chorób typu otyłość czy astma. Cechy temperamentalne dziecka pokazują nam, jak reaguje ono na stres. Połączenie tych informacji z analizą mikroflory jelitowej może ostatecznie pomóc nam w znalezieniu sposobu na zapobieganie chronicznym dolegliwościom zdrowotnym" - wyjaśnia współautorka badania Lisa Christian. (PAP, Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl)

1. Fot. Alina Zienowicz, Wikimedia

Po wstąpieniu Polski do Unii Europejskiej częstość występowania nadwagi wśród dzieci w wieku 11-12 lat zwiększyła się z 10 do 19 proc., w wieku 13-14 lat wzrosła z 8 do 16 proc., a wśród piętnastolatków z 7 do 13 proc. - poinformowano podczas spotkania pt. "Profilaktyka chorób układu krążenia u dzieci i młodzieży".

Zjawisko dotyczy zarówno chłopców, jak i dziewcząt, jednak nadwagę wciąż stwierdza się dwukrotnie częściej wśród chłopców.

"Epidemia otyłości wynika z niewystarczającej aktywności fizycznej oraz niekorzystnych wyborów żywieniowych" - powiedziała prof. Anna Fijałkowska z Instytutu Matki i Dziecka w Warszawie.

Duża część młodzieży nadal unika aktywności fizycznej. "Widać jedynie niewielką poprawę po wstąpieniu Polski do Unii Europejskiej. Obecnie wystarczającą aktywność fizyczną stwierdza się jedynie u około 30 proc. chłopców oraz u 20 proc. dziewcząt. Aktywność obu płci wyraźnie maleje z wiekiem" - wskazała prof. Fijałkowska.

Rośnie liczba dzieci niezdrowo odżywianych. Naukowcy ocenili, że niezdrowych wyborów żywieniowych (na przykład chipsy, napoje gazowane, fast food) dokonuje obecnie 21 proc. dzieci w wieku 11-12 lat, 28 proc. dzieci w wieku 13-14 lat i 33 proc. 15-16-latków.Choć zmniejsza się częstość palenia papierosów wśród 15-16-latków, to stopniowo rośnie wśród młodszych dzieci, szczególnie dziewcząt. "To poważny problem i duże wyzwanie dla nas wszystkich" - niepokoił się prof. Piotr Jankowski, przewodniczący Komisji Promocji Zdrowia Polskiego Towarzystwa Kardiologicznego.

Prof. Fijałkowska podkreśliła, że niekorzystne zachowania zdrowotne stwierdza się równie często wśród dzieci mieszkających w miastach, jak i na wsi. Naukowcy zwrócili uwagę, że ubóstwo istotnie wpływa na zachowania zdrowotne polskich dzieci, szczególnie częstość palenia tytoniu.

Z danych Głównego Urzędu Statystycznego wynika, że w ciągu ostatnich 25 lat średnia długość życia Polaków wydłużyła się o 6 lat i wynosi 77 lat. Za efekt ten odpowiedzialne jest w pierwszym rzędzie zmniejszenie umieralności z powodu chorób układu krążenia. Jednak choroby te wciąż są najważniejszą przyczyną zgonów Polaków. Warto podkreślić, że wciąż żyjemy krócej o 4,5 roku niż mieszkańcy Europy Zachodniej.

Jak wyjaśnił prof. Jankowski, niezdrowy tryb życia polskich dzieci może w przyszłości spowodować zwiększenie liczby zawałów serca oraz udarów mózgu i zagrozić dalszemu wydłużaniu się średniej długości życia. Taki scenariusz stanowiłby też poważne obciążenie dla budżetu - dlatego niezdrowy styl życia dzieci stanowi podstawowe wyzwanie dla zdrowia publicznego w Polsce. "W długiej perspektywie najefektywniejsze są programy ukierunkowane na profilaktykę chorób serca i naczyń" - podsumował prof. Jankowski.

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

Długoletnie badania aktywistów Wikipedii burzą mit internetowych społeczności, które opierają się wyłącznie na współpracy i bezinteresownym zaangażowaniu - wskazuje prof. Dariusz Jemielniak.

Naukowiec z Akademii Leona Koźmińskiego, wybrany niedawno do Board of Trustees Fundacji Wikimedia, podkreśla, że "konflikt oraz współzawodnictwo są motorem napędowym tego największego ruchu społecznego w historii".

Nieodłącznym elementem rozwoju Wikipedii są spory, w które podczas edycji haseł popadają aktywiści tego ruchu. Według profesora stanowią one jednak istotny czynnik animujący aktywność Wikipedystów. Sama encyklopedia jest w ocenie profesora fenomenem - od wielu lat witryna jest jedną z najczęściej odwiedzanych stron internetowych.

Dariusz Jemielniak na Wikimanii w Gdańsku w 2010, Wikimedia

Społeczność Wikipedii cechuje bardzo płaska hierarchia środowiska - administrator ma być wzorem dla innych, nie zaś wykorzystywać swoją pozycję, by egzekwować władzę. Jedną z podstawowych zasad Wikipedii jest więc powstrzymywanie się od osobistych ataków, stosowania mowy nienawiści itp. Jednak to w dużej mierze napięcia i nieporozumienia napędzają jej rozwój.

"Jednym z najgłośniejszym sporów na Wikipedii był konflikt o poprawną pisownię nazwy miasta Gdańsk w anglojęzycznej wersji encyklopedii. Spór między zwolennikami wersji 'Danzig', 'Gdańsk' i 'Gdansk' trwał 4 lata, jego uczestnicy korzystając z różnych typów źródeł i kryteriów, zaangażowali się w dyskusję liczącą 400 tys. słów. O jego rozstrzygnięciem zadecydowało głosowanie, które odbyło się w 2005 r." - opowiada Jemielniak.

Badacz podkreśla, że rozwiązanie sporu wymagało od jego uczestników analizy różnego typu źródeł, sam proces edycji przebiegał bardzo dynamicznie - w latach 2004-2005 zanotowano 1400 edycji w haśle i 127 przywróceń wersji.

"Wikipedia to wirtualna organizacja współpracy - łatwo można wnieść coś do jej funkcjonowania, ale nie wymaga to ogromnego zainteresowania. Dlatego właśnie edycje poszczególnych haseł są zwykle samotne i indywidualne, edytorzy nie mają poczucia działania grupą nad konkretnymi hasłami. Rozwijaniu Wikipedii nie towarzyszy jasny podział zadań i koordynacji. Cała +współpraca+ nie różni się od dokładania cegiełek przez przechodniów" - podsumowuje profesor.

"Społeczność Wikipedii rozwiązuje zwykle kwestie sporne na zasadzie konsensusu, głosowanie jest ostatecznością. Jednak sam konflikt animuje społeczność - można powiedzieć, że Wikipedia żywi się konfliktem, który obok innych czynników, podtrzymuje zaangażowania aktywnych Wikipedystów" - wyjaśnia Jemielniak.

Dariusz Jemielniak jest profesorem zarządzania, antropologiem organizacji, oraz aktywistą ruchu Wikipedia. Polska Wikipedia była tematem jego książki, która wyszła nakładem Stanford University Press. Profesor jest też członkiem Komitetu Socjologii PAN i Komitetu Nauk o Organizacji i Zarządzaniu PAN. Odbywał jedno- i dwusemestralne staże na Harvardzie, Berkeley, Cornell, MIT. Działalność profesora jest doceniana także w Polsce: jest m.in. tegorocznym finalistą plebiscytu " Polacy z werwą".

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

Woda, która nie zamarza w temperaturze -60 stopni Celsjusza i wrze w 160 stopniach, a do tego może rozpuścić w sobie nawet olej - unikalną metodę wytwarzania wody o takich właściwościach udało się wypracować prof. Wiesławowi Strękowi i Zdzisławowi Oszczędzie z firmy Nantes. Twórcy nazywają ją nanowodą; już została wykorzystana w kosmetologii.

"Nasza woda może mieć oprócz kosmetologii jeszcze mnóstwo innych zastosowań. Może służyć np. do produkcji ultrastabilnych betonów, czy do zwiększenia zawartości bakterii w jogurtach. Olbrzymie możliwości widzimy przy zastosowaniu jej w procesach chemicznych, medycynie i farmacji przy produkcji leków" - przekonuje prof. Wiesław Stręk.

Woda przed i po procesie deklastracji zimną plazmą

Jak mówi, taką wodę znały już nasze babcie. "Nazywały ją żywą lub zdrową. Kiedy do mycia włosów stosowały wodę po śniegach lub po burzy, używały właśnie podobnej cieczy" - przypomina profesor. Jak dodaje, zbliżone właściwości posiada również woda w stanie nadkrytycznym, uzyskiwana w wysokich ciśnieniach i wysokich temperaturach. "Nam udało się uzyskać taką wodę w zwykłej temperaturze i ciśnieniu" - dodaje naukowiec.

W zwykłych warunkach cząsteczki H20 tworzą klastery - układy złożone z nawet 1000 cząsteczek wody. Klastery te da się rozbić na niewielkie, uporządkowane grupy - tzw. nanoklastery, np. za pomocą wyładowań elektrycznych, przez co zmieniają się niektóre właściwości substancji. Pojedyncza cząsteczka wody ma 1 nm średnicy - stąd wywodzi się nazwa NANOwody.

"Nanowoda jest o wiele lepszym rozpuszczalnikiem niż woda zwykła - zapewnia Wiesław Stręk. - Rozpuszczalność gazów i soli jest aż o 50 procent większa. Dzięki deklastracji zmniejsza się również pH. Taka woda wygląda i smakuje tak samo, jak zwykła, a picie jej jest wskazane".

"Obróbka wody polegać może na wyładowaniach elektrycznych lub umieszczeniu cieczy w polu magnetycznym. Teraz pracujemy nad techniką obróbki wody za pomocą zimnej plazmy" - wyjaśnia uczony. Dodaje, że proces produkcji nie jest czasochłonny i może być procesem ciągłym. Poddany może być jej nawet płynący strumień wodny.

Dzięki rozbitym klasterom nanowoda staje się lepszym i bardziej skutecznym nośnikiem substancji odżywczych niż zwykła woda. Stąd pomysł na zastosowanie nanowody w produkcji kosmetyków. Nanolaboratorium Nantes jako pierwsze w Polsce wykorzystało możliwości nanowody w kosmetologii, wprowadzając na rynek serię kosmetyków Nantes.

Dzięki nanowodzie możliwe jest w nich stosowanie mniejszej ilości wody niż w dotychczasowych kosmetykach. Gabinety będą miały w swojej ofercie zabiegi z zakresu kosmetyki, dermatologii, medycyny estetycznej oraz stomatologii. Wszystkie zabiegi będą wykorzystywały kosmetyki z NANOwodą.

Polskie nanolaboratorium Nantes zostało nagrodzone złotym medalem za opracowanie unikalnej na skalę światową metody pozyskiwania nanowody podczas 58 Światowych Targów Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technik "Brussels Innova 2009".

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

Polska wołowina może być jedną z lepszych w Europie. Metody pozwalające to osiągnąć, krok po kroku, opracowali naukowcy we współpracy z przedstawicielami producentów bydła. Sześcioletni projekt ProOptiBeef podsumowano w środę w Warszawie.

Projekt ProOptiBeef (Optymalizacja produkcji wołowiny w Polsce zgodnie ze strategią "od widelca do zagrody"), o budżecie ok. 40 mln zł, zrealizowało konsorcjum naukowo-branżowe, stworzone przez Szkołę Główną Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) w Warszawie, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie i Polskie Zrzeszenie Producentów Bydła Mięsnego.

Fot. PAP/EPA/ MATTHIAS SCHRADER

Z wyników projektu będą korzystać konsumenci, producenci rolni, ludzie przygotowujący standard wprowadzania mięsa wołowego do obrotu, ale też naukowcy i studenci.

Celem interdyscyplinarnego projektu było zwiększenie poziomu innowacyjności polskiego sektora wołowiny. Zgromadzone przez sześć lat trwania projektu informacje pozwolą stworzyć optymalny proces produkcji mięsa wołowego. To oznacza, że każda wyprodukowana partia będzie miała jednakową, wysoką jakość. Poprawa procesów na każdym z etapów zwiększa bezpieczeństwo, jakość i smak mięsa. Szczegółowe rozwiązania pozwalają też obniżyć koszty produkcji bez straty na jakości wołowiny.

"Przeprowadziliśmy największy tego typu projekt, oparty na przekrojowym podejściu do rynku wołowiny w Polsce - poczynając od widelca, a kończąc na zagrodzie. Nasze działania sfinansowane są z Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka i zakładały sześć etapów badawczych: analiza popytu na mięso wołowe w Polsce, ocena efektywności europejskiej genetyki bydła ras mięsnych, ocena zmian biochemicznych i właściwości technologicznych mięsa, charakterystyka wartości odżywczej i ocena cech jakościowych mięsa, a także modelowanie procesów" - tłumaczy kierownik projektu ProOptiBeef, dr hab. Agnieszka Wierzbicka z SGGW.

Naukowcy ustalali, jak - krok po kroku - lepiej zorganizować proces produkcji wołowiny w Polsce tak, by był on bardziej wydajny na każdym etapie. Zmiany na lepsze można wprowadzić praktycznie na każdym etapie produkcji wołowiny - począwszy od produkcji nasienia i cieląt, przez opas, ubój, rozbiór, przetwarzanie i dystrybucję - po samą konsumpcję. W ramach projektu określano np. jak poprawić metody doboru i hodowli specjalnych, mięsnych ras krów, polepszyć ich żywienie, metody transportu czy przechowywania mięsa.

Do ok. 16 miesięcy skróci się czas produkcji (która obecnie trwa 26-28 miesięcy), co może obniżyć jej koszt.

Efekty tej pracy konsument odczuje przede wszystkim w łatwiejszym dostępie do wołowiny dobrej i o powtarzalnych cechach jakości (kolejne partie będą zawsze równie smaczne). "Ma to służyć podniesieniu konsumpcji mięsa wołowego w Polsce - podkreśla Milena Zacharzewska z biura prasowego projektu. - Ścisła kontrola na każdym etapie produkcji pozwala dostarczyć na rynek mięso o najwyższych parametrach, o odpowiedniej kruchości, soczystości, smaku. Dzięki szczegółowym rozwiązaniom hodowcy mogą obniżyć koszty produkcji, dostarczając tym samym produkt najwyższej jakości, za który zakłady są gotowe więcej zapłacić".

W ramach projektu przebadano największą w Europie liczbę konsumentów, około 7 tys. osób, które spróbowały i oceniły ok. 49 tys. próbek. Każdy z ankietowanych smakował po siedem próbek wołowiny o jednakowej gramaturze i sposobie przyrządzenia. Następnie oceniał miękkość, soczystość, smak i zapach oraz ogólne wrażenie poszczególnych kawałków mięsa. Proszono też o zaliczenie próbki do jednej z czterech kategorii jakości: niezadowalająca jakość, dobra codzienna jakość, lepsza niż codzienna jakość, bardzo wysoka jakość.

Okazało się, że Polacy największą wagę przywiązują do smaku i aromatu. W drugiej kolejności liczy się ogólne wrażenie na temat mięsa, a dopiero na końcu biorą pod uwagę jego soczystość i kruchość. Dla porównania, badani w ten sam sposób Australijczycy za najważniejsze kryteria oceny mięsa wołowego uznali kruchość, smak i aromat, a dopiero później soczystość i ogólne wrażenie.

"Celem projektu ProOptiBeef jest dostarczenie konsumentom takiego produktu, który zawsze będzie spełniał ich oczekiwania. Aby to uzyskać, ważna jest standaryzacja i kontrola procesów produkcyjnych na każdym etapie. Uczestnicy łańcucha dostaw w Polsce coraz częściej zaczynają wdrażać strategie zorientowane na konsumenta. Wpływa to na odwrócenie trendu w krajowej konsumpcji mięsa wołowego, która spadła w 2013 r. do zastraszająco niskiego poziomu 1,5 kg mięsa na osobę na rok. Szacunki na 2014 r. mówią o zatrzymaniu spadku, a nawet odnotowano niewielki wzrost konsumpcji o około 7 proc." - mówi prezes Polskiego Zrzeszenia Producentów Bydła Mięsnego, Jerzy Wierzbicki.

W ramach projektu zakupiono nowoczesną aparaturę (która po zakończeniu badań zostanie na uczelniach) i zgłoszono wynalazki do ochrony patentowej. Informacje nt. projektu (a także jego naukowe rezultaty) można znaleźć na stronie www.prooptibeef.pl

Polscy konsumenci systematycznie rezygnowali z wołowiny (w 1989 r. przeciętny Polak jadł jej w roku 17,6 kg, w 2008 - 4 kg). "Doprowadziło to do znacznego spadku pogłowia bydła przed akcesją do UE i zmniejszenia liczby hodowców ze względu na nieopłacalność produkcji żywca wołowego" - zauważa rzeczniczka projektu.

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