Natural sciences [2021-01-20]

Z nauką dookoła świata

— Marcin Behrendt

Tajniki nauki zgłębiali na uczelniach w Toruniu, Granadzie, Michigan i Getyndze. Teraz Agnieszka i Krzysztof Zienkiewicz zdobyli cztery granty o łącznej wartości około 10 mln zł z Narodowego Centrum Nauki na kontynuację badań biologicznych w ICNT UMK.

Naukowcy studiowali na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika i tu też się doktoryzowali - dr hab. Krzysztof Zienkiewicz, prof. UMK w Zakładzie Biologii Komórki, a dr hab. Agnieszka Zienkiewicz, prof. UMK u prof. Jana Kopcewicza w ówczesnym Zakładzie Fizjologii Roślin. Prof. Krzysztof Zienkiewicz w 2008 r. pojechał na staż do Granady i po tych trzech miesiącach wspólnie z Agnieszką zapytali prof. Marię Isabel Rodirugez-Garcię, czy mogliby dołączyć do jej grupy jako postdoc.

Badacze trafili do Hiszpanii dzięki kontaktom, które nieżyjąca już prof. dr hab. Alicja Górska-Brylass nawiązała z naukowcami z tego kraju. Wszystko zaczęło się w latach 80. ubiegłego wieku, gdy ruszyły wyjazdy naukowe za zachodnią granicę Polski. Prof. Krzysztof Zienkiewicz doktoryzował się na ziarnie pyłku, czyli na rozmnażaniu roślin, a na uniwersytecie w Granadzie pracowała bratnia grupa. Był ostatnim członkiem Zakładu Biologii Komórki, który dzięki tej współpracy mógł tam wyjechać. Kiedy toruńscy naukowcy zmieniali otoczenie, zakładali, że pojadą na rok, później wrócą i będą kontynuować pracę na UMK.

W Granadzie biolodzy zaczęli badania nad tłuszczami. To był pierwszy raz, kiedy zetknęli się z metabolizmem tłuszczów i z tym, dlaczego są one tak ważne. Prof. Krzysztof Zienkiewicz dalej badał ziarno pyłku, a konkretnie  łagiewkę pyłkową, a prof. Agnieszka Zienkiewicz zaczęła badać materiały zapasowe w nasionach oliwki, kiełkowanie nasion. Ta roślina jest podstawowym modelem badawczym w Andaluzji, ze względu na jej ekonomiczne znaczenie dla Hiszpanii.  

Skoro oliwka, to i tłuszcze – mówi prof. Agnieszka Zienkiewicz. - Wszystkie badania są skierowane na tłuszcze. Nasza grupa badawcza skupiała się na biologii komórkowej, czyli tym, co jest wewnątrz komórki, większość rzeczy robiliśmy z wykorzystywaniem mikroskopów, więc za bardzo nie mieliśmy okazji nauczyć się biochemii.

Hiszpania to był dojrzały postdoc, który miał trwać rok, a zakończył się po sześciu latach. Toruńskich naukowców nikt z Hiszpanii nie wyganiał, mogli zostać tam dłużej, ale po kryzysie ekonomicznym w strefie euro skończyły się pieniądze na badania. Mogli liczyć na kontrakty półroczne, może roczne, ale stwierdzili, że to nie ma sensu i trzeba szukać swojego miejsca gdzie indziej. Poza tym chcieli zrobić krok dalej i rozbudować swój warsztat,  pracować z biologią molekularną. Zaczęli więc rozglądać się za kolejnym stażem podoktorskim, ale już u osoby z renomowanym nazwiskiem i grupą badawczą, która jest naprawdę dobra w działce lipidów roślinnych. Było łatwiej, bo prof. Krzysztof Zienkiewicz dostał przepustkę do świata wielkiej nauki - zdobył stypendium Marie Skłodowska-Curie European Fellowships. Naukowcy skontaktowali się z prof. Christophem Benningiem z Michigan State University w USA. Był zainteresowany współpracą z Polakami, prof. Krzysztof Zienkiewicz miał stypendium, a prof. Agnieszce Zienkiewicz pomógł znaleźć kontrakt i biolodzy znowu wylądowali w tym samym zakładzie z tym samym szefem. - Tutaj dochodzimy do tematu par w nauce – mówi prof.  Krzysztof Zienkiewicz. - Jeśli jest się małżeństwem, zdarzają się niekomfortowe sytuacje, kiedy jedna osoba znajduje pracę, a druga nie. To rodzi różnego rodzaju napięcia i frustracje. Na szczęście u nas nigdy tak nie było, zawsze oboje mieliśmy pracę, zawsze działaliśmy w tym samym laboratorium i zawsze siedzieliśmy w tym samym biurze. I wszyscy nas pytają, jak to się stało, że się jeszcze nie pozabijaliśmy.

W Michigan State University istnieją bardzo silne grupy badawcze specjalizujące się w biologii roślin – dodaje prof. Agnieszka Zienkiewicz. - Oprócz prof. Benninga jest też zespół prof. Johna Ohlrogge, a to są jedni z najlepszych naukowców na świecie zajmujący się biologią tłuszczów.

Zaraz po ich przylocie do USA prof. Benning powiedział naukowcom: be creative. Nie interesowało go to, ile czasu członkowie jego zespołu spędzają w pracy, chciał widzieć wyniki. Zachęcał do kreatywności i pisania projektów. Zapewniał laboratorium i pieniądze. - Dostawaliśmy 5 tys. dolarów dziennie na odczynniki – mówi prof. Agnieszka Zienkiewicz. – Strasznie nas rozpuścili, ale tam nauczyliśmy się tego, jak można robić naukę pod warunkiem, że stworzy się do tego odpowiednie warunki.

W USA Polacy nawiązali współpracę z wieloma grupami badawczymi, którą kontynuują do dziś. Przyznają, że za oceanem nie ma rywalizacji między naukowcami. Jeżeli laboratorium ma już jakiś sprzęt, to mogą z niego korzystać wszyscy, nie tylko zdobywca grantu. W jednostkach był serwis mikroskopowy, osoba zatrudniona i odpowiedzialna za monitorowanie tych urządzeń. - Wszystko tam działało jak w zegarku – wspomina biolożka. - Nie było problemu, żeby z czegokolwiek skorzystać, wszyscy byli otwarci na współpracę. Dzięki temu opublikowaliśmy wiele prac jako pierwsi autorzy, ale mamy też wiele publikacji jako współautorzy, bo wszyscy byli nastawieni na współpracę.

W USA prof. Krzysztof Zienkiewicz zmienił model badawczy. Prof. Benning pracował na roślinach i na algach, więc toruński biolog zaczął badania na algach, glonach, które produkują mnóstwo tłuszczów. W ciągu trzech dni po zestresowaniu są pełne tłuszczów w środku. To najlepszy model do badania gatunków glonów, które mogłyby być wykorzystywane do produkcji biopaliw, bo wytwarzają tłuszcz szybko i w dużych ilościach. - Jeżeli to pomnożymy przez hodowle komórkowe, które mają kilkaset litrów, jesteśmy w stanie wycisnąć z algi naprawdę mnóstwo tłuszczów będących idealnymi trójglicerydami, czyli czystym substratem do produkcji biopaliw – tłumaczy prof. Krzysztof Zienkiewicz.

Prof. Agnieszka Zienkiewicz trafiła do Great Lakes Bioenergy Research Center. To jednostka finansowana przez Departament Energii Stanów Zjednoczonych, który inwestuje mnóstwo pieniędzy w energię odnawialną. Badaczka pracowała w zespole, którego zadaniem było stworzenie rośliny transgenicznej produkującej tłuszcze w liściach i łodygach. – Naszą ideą było stworzenie roślin, z których nasion produkowalibyśmy żywność, a z łodyg i liści – biopaliwa – tłumaczy biolożka. - Z powodu obecnych zmian klimatycznych ziemi uprawnej jest coraz mniej, będziemy musieli ją oszczędzać, a z plonów wycisnąć wszystko, co się da, bo ludzi jest coraz więcej.

Moje stypendium obejmowało dwa lata pracy poza Unią Europejską i rok w UE – wyjaśnia prof. Krzysztof Zienkiewicz.

Rośliny, które naukowcy chcieli zmusić do produkcji tłuszczów w liściach i łodygach, nie były zbyt szczęśliwe. Napotkali wiele problemów, ale cały czas pracują nad tym, żeby je rozwiązać. Biolodzy z Torunia prace kontynuowali na Uniwersytecie w Getyndze. - Moje stypendium obejmowało dwa lata pracy poza Unią Europejską i rok w UE – wyjaśnia prof. Krzysztof Zienkiewicz. - Projekt stypendialny zawsze pisze się między dwoma laboratoriami, w moim przypadku były to jednostki prof. Benninga w USA i prof. Ivo Feussnera z Uniwersytetu w Getyndze. To też nazwisko znane badaczom tłuszczów roślinnych na naszym europejskim rynku. Moje stypendium w Niemczech skończyło się po roku, ale Agnieszce i mnie zaproponowano kontrakty typowego adiunkta naukowego z realizowanego już projektu i tak upłynęły nam cztery lata.

Naukowcy zgodnie przyznają, że gdyby prof. Krzysztof Zienkiewicz nie był związany umową stypendialną, zostaliby za oceanem na dłużej. Prof. Agnieszka Zienkiewicz mogłaby nadal tam pracować, ale zdecydowali się nie rozdzielać, tym bardziej że badaczka też dostała kontrakt w Niemczech. - Typowe problemy par w nauce – mówią biolodzy.

Naukowcy wspólnie zamienili Michigan na Getyngę. - Osobom przenoszącym się ze Stanów do Niemiec jest bardzo trudno odnaleźć się w nowej rzeczywistości – uważa prof. Krzysztof Zienkiewicz. – U naszych zachodnich sąsiadów każdy aspekt życia i pracy jest podporządkowany regułom. Niemcy to naród zorganizowany, chcący wszystko kontrolować, a administracja i biurokracja zabija kreatywność i wolność naukową. A my byliśmy na innych uczelniach, mieliśmy doświadczenie z innych laboratoriów i oczekiwaliśmy większej niezależności.

Dlatego już po dwóch latach spędzonych w Niemczech wiedzieli, że to nie jest miejsce, w którym chcieliby spędzić resztę życia. Nie mieli szans na rozwój kariery naukowej. Byli senior postdocami, ale nie mieli perspektyw na habilitację, bo nie byli kompatybilni z tamtejszym systemem. Z kolei bez habilitacji nie mieli szans zostać samodzielnymi pracownikami naukowymi. Dzięki Centralnej Komisji ds. Stopni i Tytułów i wsparciu macierzystej uczelni przez polskie postępowanie habilitacyjne udało się im przejść zdalnie. - Habilitacja daje nam wolność naukową, możemy wnioskować o granty, być kierownikami grup – tłumaczy Krzysztof. - To jest bardzo ważne, jeżeli jest się po czterdziestce, tak jak my. Jeśli jesteś senior postdokiem, musisz mieć swoją grupę badawczą, żeby być widocznym, żeby móc ewentualnie aplikować o pracę w renomowanych ośrodkach. Jeżeli ktoś zobaczy w moim CV, że nigdy nie byłem kierownikiem grupy, nie miałem swojego grantu, nie istnieję na rynku pracy. Inaczej to wygląda, jeżeli robi się doktorat za granicą, bo od razu wchodzi się w inny system.

Zienkiewiczowie w czasie całej swojej kariery naukowej za granicą mieli kontakt z Toruniem, głównie poprzez prof. Andrzeja Tretyna. - On ma duży dar przekonywania i stworzył nam bardzo dobre warunki logistyczne do powrotu – twierdzi prof. Krzysztof Zienkiewicz. - Zaproponował nam powrót do Interdyscyplinarnego Centrum Nowoczesnych Technologii UMK i z tej propozycji skorzystaliśmy. Po blisko czterech miesiącach pracy w ICNT możemy stwierdzić, iż była to dobra decyzja. Otrzymaliśmy bardzo duże wsparcie ze strony zarówno dyrekcji, jak i pracowników administracyjnych ICNT podczas tworzenia naszych laboratoriów, a także bogate zaplecze laboratoryjno-biurowe, co przy realizacji aż czterech grantów jednocześnie jest bezcenne.

Naukowcy już w Niemczech starali się o granty z Narodowego Centrum Nauki. Złożyli cztery projekty. - Zawsze aplikuje się na wszelki wypadek – tłumaczy Agnieszka. - Myśmy założyli skromnie, że dostaniemy jeden, góra dwa granty.

W sumie dostali wszystkie cztery, na łączną kwotę około 10 mln zł na pięć lat. Prof. Agnieszka Zienkiewicz zainkasowała 3,99 mln zł na realizację projektu NCN Sonata Bis 9 "Jak zatrzymać tłuszcze w liściach? Rozszyfrowanie zależności pomiędzy akumulacją a degradacją tłuszczów podczas starzenia się liści", gdzie bada mechanizmy akumulacji tłuszczów w organach wegetatywnych roślin oraz 1,60 mln zł na projekt NCN OPUS 18 "Rola sfingolipidów i ich domniemanych transporterów we wzroście, rozwoju i reakcjach obronnych roślin jednoliściennych i dwuliściennych", który ma na celu zidentyfikowanie wewnątrzkomórkowych transporterów tej bardzo ważnej klasy lipidów u roślin. Prof. Krzysztof Zienkiewicz dostał 2,09 mln zł na projekt NCN OPUS 19 "Identyfikacja i charakterystyka mechanizmów odpowiedzialnych za homeostazę triacyloglicerolu u mikroglonów i roślin oleistych", w ramach którego zbada w jaki sposób komórki zielone regulują poziom tłuszczu i 1,84 mln zł na projekt NCN OPUS 18 "Syntetyzujące tłuszcze acylotransferazy diacyloglicerolu kodowane przez genom mikroalgi oleistej Nannochloropsis oceanica – analiza funkcjonalna i zastosowania biotechnologiczne" w celu zbadania biotechnologicznego potencjału kluczowych enzymów syntetyzujących tłuszcze w komórkach mikroglonów. Biolożka ze swoich dwóch grantów może zatrudnić czterech doktorantów, jednego postdoca i jedną osobę na stanowisku pomocniczym. Biolog będzie miał w zespole troje doktorantów i jednego postdoca. - Mamy jedną doktorantkę z Polski, cała reszta będzie międzynarodowa – zapewnia prof. Agnieszka Zienkiewicz. - Zrekrutowaliśmy dwóch doktorantów z Indii, jedną osobę z Tajlandii, a w lutym dołączy do nas osoba kończąca uniwersytet w belgijskim Gent, ale pochodząca z Afryki. Językiem obowiązkowym będzie angielski, chcemy trzymać poziom międzynarodowy, najwyżej jak się da i to jest nasz cel.

Dzięki doświadczeniom i kontaktom toruńskich naukowców ich doktoranci mają zapewnione staże naukowe m.in. w USA, Honolulu na Hawajach i we włoskiej Florencji. Każdy będzie miał za promotora jednego z Zienkiewiczów i kopromotora pracy doktorskiej z zagranicy.