Nauki ścisłe [2023-10-11]

Nagroda NCN za naukową doskonałość

— Żaneta Kopczyńska

Dr hab. Katharina Boguslawski, prof. UMK z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej otrzymała Nagrodę Narodowego Centrum Nauki. To najważniejsze wyróżnienie w kraju przyznawane młodym badaczkom i badaczom.

Prof. Katharina Boguslawski z Katedry Mechaniki Kwantowej w Instytucie Fizyki na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK jest chemiczką kwantową, w swoich badaniach łączy chemię, fizykę, matematykę i informatykę stosowaną. Jej naukowe dociekania skupiają się na rozwoju nowatorskich metod obliczeniowych pozwalających na modelowanie właściwości cząsteczek chemicznych o dużych rozmiarach, bez konieczności robienia badań eksperymentalnych.

Nagrodę Narodowego Centrum Nauki w obszarze nauk ścisłych i technicznych otrzymała za dwa osiągnięcia: konstrukcję wiarygodnego i prostego w użyciu kwantowo-mechanicznego modelu związków chemicznych zawierających atomy aktynowców oraz opracowanie i rozwój innowacyjnych metod badania struktur elektronowych i śledzenia reakcji chemicznych aktynowców w oparciu o teorię informacji kwantowej.

Zdobycie tej nagrody daje mi poczucie, że moje badania i osiągnięcia są rzeczywiście widoczne i doceniane przez środowisko naukowe w Polsce – mówi prof. Katharina Boguslawski.

Gwarant naukowej jakości

Nagroda NCN przyznawana jest od 2013 r., każdego roku otrzymuje ją troje badaczy, po jednej osobie z obszaru nauk: humanistycznych, społecznych i o sztuce (HS), ścisłych i technicznych (ST) oraz o życiu (NZ). Mogą ją dostać badaczki i badacze, którzy nie ukończyli 40. roku życia i mają znaczące osiągnięcia naukowe w zakresie badań podstawowych, udokumentowane publikacjami afiliowanymi w polskich jednostkach naukowych. Podstawowymi kryteriami, jakimi kieruje się komisja oceniająca osiągnięcia kandydatek i kandydatów, są ich doskonałość naukowa i międzynarodowa rozpoznawalność.

Kapituła Nagrody NCN złożona jest z członków Rady i dyrektora NCN. W tegorocznej, 11. już edycji konkursu, kandydatki i kandydatów zgłaszać mogło blisko 700 osób, byli to m.in. dotychczasowi laureaci Nagrody NCN, byli członkowie Rady NCN oraz inni wybitni naukowcy. Każdy z nich mógł nominować tylko jedną osobę, która nie współpracowała ze zgłaszającym, nie brała udziału we wspólnych przedsięwzięciach, ani nie miała z nim wspólnych publikacji w ostatnich pięciu latach. Kandydat nie może być również doktorantem lub wypromowanym doktorem zgłaszającego, nie może też ich łączyć relacja rodzinna i prawna.

W tym roku napłynęły 53 zgłoszenia, obejmujące 44 kandydatury (niektórzy zostali zgłoszeni niezależnie przez kilkoro nominujących). Obszar nauk ścisłych i technicznych, w którym zwyciężyła prof. Katharina Boguslawski, był najliczniej reprezentowany – o laury rywalizowało 20 badaczek i badaczy. Nazwiska laureatów poznaliśmy w środę 11 października podczas uroczystego wręczenia Nagrody NCN, które odbyło się w Galerii Sztuki Polskiej XIX wieku w Sukiennicach, Oddziale Muzeum Narodowego w Krakowie.

W obszarze nauk o życiu Nagrodę otrzymał dr hab. Łukasz Opaliński z Uniwersytetu Wrocławskiego, a w obszarze nauk humanistycznych, społecznych i o sztuce – dr hab. Karolina Ćwiek-Rogalska z Instytutu Slawistyki Polskiej Akademii Nauk.

Dostrzeżona i doceniona

Prof. Katharina Boguslawski pracuje na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika od ośmiu lat – badaczka wróciła do Polski w 2015 r., po 26 latach spędzonych zagranicą. Studia doktoranckie ukończyła na Politechnice Federalnej w Zurychu. Staż podoktorski również odbyła na tej uczelni oraz na Uniwersytecie McMastera w Kanadzie. Jest członkinią Akademii Młodych Uczonych PAN, włącza się również w inicjatywy służące wyrównywaniu szans kobiet i mężczyzn w nauce. Bierze udział m.in. w akcji AMU PAN "Zostań badaczką", której celem jest zachęcenie studentek i uczennic do pracy naukowej.

Krajowa i międzynarodowa wspólnota naukowa nie od dzisiaj dostrzega i docenia znaczenie jej prac. Jest m.in. laureatką Medalu Diraca, została uhonorowana stypendium START 2016, stypendium MNiSW dla wybitnego młodego naukowca, prestiżowym grantem "Marie Skłodowskiej-Curie Action Individual Fellowship European Fellowship" (MSCA IF-EF) przyznawanym przez Komisję Europejską, który realizowała na Wydziale Chemii UMK, kierując równocześnie grupą badawczą na WFAiIS, obecnie realizuje prestiżowy Starting Grant ERC przyznany w 2022 r. Z kolei grant SONATA BIS uzyskany w NCN umożliwił jej założenie własnej grupy badawczej.

W zgłoszeniu do Nagrody NCN podkreślono, że tematyka, którą zajmuje się prof. Boguslawski – badanie związków chemicznych zawierających aktynowce – jest trudna zarówno doświadczalnie, jak i teoretycznie. W konsekwencji mechanizmy reakcji, w których uczestniczą atomy aktynowców, są słabo poznane.

– Związki te są składnikami radioaktywnej mieszaniny produktów odpadowych z elektrowni jądrowych, a znajomość ich własności jest kluczowa dla zagospodarowywania tych odpadów. Szczególnie ważne jest wydobycie z produktów odpadowych związków uranu i plutonu, odpowiedzialnych za ich radioaktywność i przydatnych do powtórnego użycia w reaktorze – czytamy w uzasadnieniu zgłoszenia. – Dlatego teoretyczne modelowanie procesów chemicznych z udziałem aktynowców jest ważne ze względów poznawczych i praktycznych.

Podkreślono również, że już kilka lat temu prof. Boguslawski zajęła się budową teorii, której celem jest wiarygodny i wykonalny na obecnie dostępnych komputerach opis własności związków chemicznych zawierających aktynowce.

Istotą nowej teorii jest połączenie nowatorsko modyfikowanych metod obliczeniowych chemii kwantowej z jakościowymi koncepcjami informatyki kwantowej zastosowanymi do ważnych dla opisu reakcji chemicznych orbitali molekularnych – argumentuje zgłaszający. – Kandydatka realizuje ten projekt z dużymi sukcesami, kierując stworzonym przez siebie zespołem badawczym.

Przy ocenie drugiego nagrodzonego osiągnięcia ("opracowanie i rozwój innowacyjnych metod badania struktur elektronowych i śledzenia reakcji chemicznych aktynowców w oparciu o teorię informacji kwantowej") zwrócono uwagę, że prof. Boguslawski nie tylko wyprowadziła wzory definiujące nową metodę, ale też zaimplementowała ją do ogólnie dostępnego, darmowego pakietu PyBEST.

– Wytworzone metody umożliwiają opis molekuł w ich stanach podstawowym i wzbudzonych z nieosiągalną dotąd precyzją i wiarygodnością. Wytworzyła również schematy pozwalające na klasyfikowanie oddziaływań i reakcji zachodzących pomiędzy molekułami za pomocą splątania kwantowego orbitali – czytamy w uzasadnieniu. – Stanowi to znaczący postęp w naszym rozumieniu chemii, ale ma również znaczenie użytkowe.

Obiecująca naukowa przyszłość

Prof. Boguslawski pytana o wyzwania naukowe, z którymi mierzyła się w ostatnich miesiącach, opowiada, że "osiągnęła etap, w którym wszystkie wysiłki jej grupy badawczej i współpracowników przyniosły owoce".

Zbudowaliśmy od podstaw nową platformę oprogramowania, obejmującą wszystkie nasze modele teoretyczne i narzędzia, począwszy od 2015 r. Osiągnęliśmy punkt, w którym możemy wreszcie zająć się większymi problemami z bardziej wydajnymi modelami i implementacjami – mówi prof. Boguslawski. – Wstępne wyniki są obiecujące.

Grono laureatów z UMK rośnie

W ubiegłym roku Nagrodą NCN, również w obszarze nauk ścisłych i technicznych, został uhonorowany dr hab. Piotr Wcisło, prof. UMK, z Katedry Fizyki Atomowej, Molekularnej i Optycznej w Instytucie Fizyki na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK. Wyróżniono go za dwa osiągnięcia naukowe. Pierwsze to opracowanie nowej metody poszukiwania ciemnej materii wykorzystującej optyczne zegary atomowe, drugie zaś to wykorzystanie ultradokładnej spektroskopii laserowej do testowania teorii kwantowej i poszukiwania nowej fizyki, wykraczającej poza dotychczasową teorię budowy materii. Prof. Piotr Wcisło zwraca uwagę, że Nagroda NCN może mieć pozytywny wpływ na wizerunek badaczek i badaczy oraz zainteresowanie karierą akademicką: – Aktualnie można zauważyć kryzys zainteresowania pracą naukową. Dzisiejszy świat oferuje bardzo wiele atrakcyjnych opcji i ważne jest to, żeby kreować pozytywny wizerunek naukowców – nie jako mężczyzn w starszym wieku, którzy siedzą samotnie gdzieś w głębi gabinetów, ale jako nowoczesnych przedsiębiorców, którzy korzystają z ultranowoczesnych technologii, mają przed sobą ciekawą karierę i jeżdżą po świecie – wyjaśnia prof. Wcisło. – Wydaje mi się, że ta nagroda dokładnie taki wizerunek kreuje.