Rozpoczynając cykl wywiadów z odnoszącymi sukcesy naukowcami, którzy jednocześnie mogą pochwalić się międzynarodową współpracą polsko-włoską, zamieszczamy rozmowę z prof. Marcinem Góreckim, wieloletnim pracownikiem Instytutu Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk. W ostatnich latach otrzymał stypendia, które umożliwiły rozwinięcie jego pracy badawczej na Uniwersytecie w Pizie, a o wykonanych tam badaniach i zdobytych doświadczeniach zgodził się nam bliżej opowiedzieć. 

Ile czasu spędził Pan na badaniach w Pizie?

W sumie to były 3 lata w ramach dwóch programów mobilnościowych finansowanych przez Polskie Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego (MEiN, Mobilność Plus, 2016-2017) oraz Polską Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA, Bekker, 2019). Ponadto na Wydziale Chemii i Chemii Przemysłowej Uniwersytetu w Pizie, odbyłem również dwie miesięczne wizyty naukowe w 2018 i 2022 r. w ramach programu Visiting Fellow, który oferuje Uniwersytet w Pizie dla obcokrajowców.

Czy w tym czasie narodziła się dalsza współpraca naukowa?

Programy mobilnościowe dały mi nie tylko możliwość współpracy z wybitnymi naukowcami z mojej dziedziny – Prof. Lorenzo Di Bari oraz Prof. Gennaro Pescitelli, ale też dały mi możliwość uczestniczenia w pracach podejmujących wiele różnych tematów i wątków badawczych i ostatecznie rozwijania tych najbardziej ciekawych. Badania te były podstawą do pisania kolejnych wniosków i planowania dalszych wspólnych publikacji naukowych.

A przyjaźnie?

Znajomość języka włoskiego niewątpliwie ułatwiła mi zawieranie znajomości i przyjaźni, które trwają do dziś dnia. 3 lata – jak teraz patrzę z perspektywy – to naprawdę szmat czasu…! Już kilka razy moi przyjaciele byli w Warszawie, a ja miałem możliwość pokazania im najciekawszych miejsc w stolicy.

Jakie efekty przyniosły włoskie badania w ramach grantów mobilnościowych MEiN i NAWA?

Pierwszy projekt trwał 2 lata (2016-2017) i był realizowany w ramach Programu Mobilność Plus wspieranego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki. Celem tych badań było znalezienie nowych chiralnych kompleksów lantanowców, które można by bezpośrednio zastosować m.in. do konstrukcji nowoczesnych organicznych diod elektroluminescencyjnych emitujących światło spolaryzowane kołowo (CP-OLED). W rezultacie badań wytypowaliśmy kompleksy samaru (Sm3+), które mają bardzo dobre parametry optyczne i chiraloptyczne.

Drugi zaś projekt mobilności został zrealizowany w 2019 roku dzięki finansowaniu z Polskiej Narodowej Agencji Wymiany Akademickiej (NAWA) w ramach Stypendium im. Bekkera. Celem tego projektu było skonstruowanie i wykazanie, że nowe urządzenie do mapowania (NanoCD) do spektropolarymetru dichroizmu kołowego (CD) może być przydatne w rozwiązywaniu istotnych problemów pojawiających się podczas analizy chiraloptycznej. Okazało się, że dzięki około 10-krotnie większej rozdzielczości w stosunku do tradycyjnego pomiaru, urządzenie z łatwością rozpoznaje różnorodne domeny na powierzchni stałych próbek chiralnych. Ta obserwacja skłoniła nas do głębszego zbadania tego problemu w Diamond Light Source w Wielkiej Brytanii, gdzie znajduje się najbardziej zaawansowana aparatura do mapowania chiralnych powierzchni. W rezultacie odkryliśmy, że na obserwowane widmo CD w fazie stałej ma bezpośrednio wpływ anizotropia lokalnie ułożonych kryształów, co wprowadza nową jakość do pomiarów CD w stanie stałym i otwiera nowy rozdział w badaniu chiralnych związków i materiałów.

Na czym dokładnie polega pojęcie chiralności?

Chiralność najprościej można zdefiniować jako nieidentyczność przedmiotu z jego odbiciem zwierciadlanym. To zjawisko bardzo powszechne w życiu codziennym, lecz zazwyczaj nie zdajemy sobie z tego sprawy, chociaż odczuwamy bezpośrednio na każdym kroku konsekwencje chiralności. Proszę spojrzeć na swoje dłonie – one też są chiralne! Lewa dłoń jest odbiciem zwierciadlanym prawej i odwrotnie, ale jednej dłoni nie można nałożyć na drugą, gdyż kciuki będą skierowane zawsze w przeciwną stronę. I to jest właśnie cecha wszystkich przedmiotów chiralnych – są one bardzo podobne, lecz nieidentyczne. Mówimy na przykład: ‘prawy’ czy ‘lewy’ but… aby je jakoś rozróżnić, bo w zasadzie nie są one identyczne, gdyż nie można ich nałożyć na siebie wzajemnie na drodze translacji czy rotacji.

Tę samą cechę widoczną w otaczającym nas makroświecie obserwujemy również w mikroświecie. Okazuje się, że większość podstawowych związków chemicznych w organizmach żywych jest właśnie chiralna – podstawowe ‘cegiełki’ naszego organizmu: aminokwasy, cukry, białka, kwasy nukleinowe, też są chiralne. Oznacza to, że istnieją one w naszym organizmie tylko w jednej postaci spośród dwóch lub więcej możliwych opcji.

Od kiedy zaczęła się Pana przygoda z chiralnością?

Oj bardzo dawno temu! Tak naprawdę po raz pierwszy spotkałem się z pojęciem chiralności na lekcji chemii w III klasie liceum ogólnokształcącego – był wtedy rok 2001 r. Potem, pod koniec II roku studiów (maj 2004 r.) na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej w wyniku niesamowitego zbiegu okoliczności trafiłem jako student-stażysta do Instytutu Chemii Organicznej PAN i Laboratorium kierowanego przez prof. dr hab. Jadwigę Frelek, która zajmowała się wykorzystaniem metod chiraloptycznych do analizy stereochemicznej związków organicznych. I tak zaczęła się moja historia ze związkami chiralnymi i metodami do ich analizy, która wciąż trwa.

Nad czym Pan teraz pracuje?

Obecnie główne cele projektów, które realizuję skupiają się nad rozwojem nowych metod i technik badania związków chiralnych w fazie stałej. Metody chiraloptyczne dają nam unikalną możliwość, której nie posiadają inne metody (czasem komplementarne), a więc dają bezpośrednią możliwość zobaczenia dwóch form substancji chiralnej (‘prawej’ i ‘lewej’), tak jak widzimy w otaczającym nas makroświecie przedmiot i jego odbicie zwierciadlane. A to zaś z kolei daje nam narzędzia do badania i analizowania różnych związków chiralnych z niezwykłą czułością i precyzją oraz w sposób bardzo selektywny. Obecnie większość nowoczesnych leków, jak i nowoczesnych/przyszłościowych materiałów jest oparta na związkach chiralnych, stąd też swoje badania prowadzę stosując jako związki modelowe systemy posiadające właściwości aplikacyjne. Teraz zajmuję się rozszerzaniem metody rozróżniania aktywnych substancji farmaceutycznych (API), wykazujących niezwykle ważne zjawisko, jakim jest polimorfizm i solwatomorfizm.

Jak pracowało się Panu we Włoszech?

Bardzo dobrze – we Włoszech czuję się jak ryba w wodzie! Współpraca naukowa z grupą badawczą CD@Pisa na Uniwersytecie w Pizie była dla mnie niesamowicie ciekawa, nie tylko od strony naukowej, ale również kulturowej. Miałem niesamowitą możliwość życia przez ponad 3 lata w kraju z innego kręgu kulturowego, co powodowało, że praca we Włoszech była dla mnie zawsze bardzo interesująca oraz rozwijająca.

Czy wskazałby Pan jakieś szczególne wyzwania, które napotkał Pan podczas swoich badań?

Wyzwania zwane często trudnościami są chyba czymś całkiem naturalnym. Z uwagi na to, że prowadzone badania, w szczególności w drugim projekcie związanym z rozwojem urządzenia do mapowania z wysoką rozdzielczością, choć dawały intrygujące wyniki, były pewne trudności w znalezieniu odpowiedniego modelu teoretycznego, który by tłumaczył i de facto przewidywał istotę genezy mierzonego zjawiska – CD przy wysokiej rozdzielczości. Ostatecznie dzięki współpracy z chemikami teoretykami, udało się spojrzeć każdej ze stron na dane zagadnienie uwzględniając różne punkty widzenia, co ostatecznie zaprocentowało wyjaśnieniem istoty mierzonego zjawiska.

Jak ocenia Pan możliwości zdobywania środków na badania w Polsce i we Włoszech?

W Polsce mamy narodowe agendy grantowe (Narodowe Centrum Nauki, Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, Narodową Agencję Wymiany Akademickiej), które są bezpośrednio agencjami wykonawczymi Ministerstwa Edukacji i Nauki (MEiN) dedykowanymi odpowiednio zdobywaniu funduszy na badania podstawowe, aplikacyjne czy współprace zagraniczne i wymiany akademickie. Przez ostatnie lata współczynnik sukcesu w głównych konkursach był na poziomie 20-30 %, co dawało naukowcom realną szansę na zdobycie własnych środków na badania. Niestety w ostatnich dwóch latach sytuacja się znacząco pogorszyła, powodując, że np. w NCN współczynnik sukcesu spadł obecnie do poziomu 10-15 %, co stanowi teraz duże wyzwanie dla polityki naukowej Polski, w kontekście przywrócenia współczynnika sukcesu do poprzednich – właściwych – wartości.
We Włoszech istnieje zaś całkiem inny system finansowania nauki – oprócz grantów ministerialnych, których dostanie jest wyzwaniem, istnieją granty przydzielane co roku przez uczelnie poszczególnym naukowcom na podstawie ich osiągnięć naukowych. Równolegle są realizowane projekty finansowane w drodze konkursów regionalnych. Dosyć powszechna jest też współpraca różnych grup badawczych z przemysłem oraz finansowania badań przez sektor prywatny. Ponadto, co ważne, jest też duży udział grantów europejskich ERC, co nie tylko pokazuje wysoki poziom prowadzonych prac, ale także dużą efektywność i skuteczność współprac międzynarodowych włoskich naukowców.

Dlaczego uważa Pan swoje włoskie wizyty za istotne dla Pana rozwoju naukowego?

W Pizie miałem świetne warunki do pracy, dzięki czemu w ramach współpracy od 2016 r. ukazało się kilkanaście wspólnych publikacji w międzynarodowych czasopismach naukowych, a kolejne są w przygotowaniu. Wyniki naszych wspólnych badań zostały prezentowane na kilkunastu międzynarodowych konferencjach we Włoszech, Polsce, Francji i Niemczech. Ponadto działalność badawcza na Uniwersytecie w Pizie dała mi nowe pomysły, kluczowe dla kolejnych projektów, jak i zainspirowała mnie do ubiegania się o grant dla młodych badaczy – ‘Sonata’ z Narodowego Centrum Nauki (NCN), który został pomyślnie sfinansowany w 2020 r. Ciekawe dyskusje wpłynęły również niewątpliwie na kształt moich dalszych prac w Polsce, dając mi spojrzenie na istniejące problemy naukowe z trochę innej perspektywy. Miałem też np. możliwość prowadzenia badań na aparaturze niedostępnej w Polsce – spektrometrze do pomiarów luminescencji spolaryzowanej kołowo (CPL). Poza tym mogłem poznać inną kulturę organizacyjną nauki, np. zobaczyć jak zorganizowana jest praca wydziału czy grupy badawczej, co jest niewątpliwie kolejną wartością dodaną.

Czy przywiózł Pan z Włoch jakieś ciekawe nawyki, nowe potrawy, sposób parzenia kawy, włoskie zwroty?

Na pewno po pobytach w Italii zmieniło się moje podejście do kuchni włoskiej, którą teraz podziwiam przede wszystkim za prostotę, jak i sprytną umiejętność połączenia 3-4 składników, które następnie stworzą smaczne i ciekawe danie. Teraz dla mnie kuchnia włoska jest kuchnią niewielu prostych składników z nieskończoną ilością możliwości i smaków. Obecnie w Polsce bardzo łatwo jest kupić dobrej jakości oryginalne włoskie produkty spożywcze, w dobrej cenie, o wiele łatwiej niż to było jeszcze 5-8 lat temu. Okazuje się, że Włochy są trzecim krajem, z którego Polska importuje najwięcej dóbr…
W domu często piekę focaccię, mam kilka przepisów od przyjaciół. Okazuje się, że każdy region Włoch ma swoją typową focaccię i każda jest inna oraz ma swoją długą tradycję. Kawa – najlepiej 2-3 razy dziennie doppio z kawiarki, a na pewno już nie americano, jak to bywało wcześniej. Jeśli zaś chodzi o włoskie zwroty, to z dużym zaciekawieniem studiowałem znaczenia różnych idiomów i wyrażeń frazeologicznych oraz ich użycie w języku, w kontekście różnic używania analogicznych wyrażeń w języku polskim.

A jakieś pozanaukowe odkrycia?

Bardzo dobre pytanie – jednym z najciekawszych moich pozanaukowych odkryć było to, że nasza podwójna Noblistka Maria Skłodowska-Curie zaczęła swoją pierwszą podróż po Włoszech od Pizy. Latem 1918 r. z wybitnymi chemikami pizańskimi udała się do kilku źródeł termalnych w Toskanii w celu zbadania poziomu występowania promieniowania naturalnego, jak i dalej podróżowała z nimi do innych miejsc na terenie Włoch, gdzie badała m.in. silnie promieniotwórcze źródła wody. Na Uniwersytecie w Pizie znajdują się obecnie nawet oryginalne materiały z tej wizyty, które miałem okazję oglądać.

Dziękuję za wywiad!

A ja dziękuję za zaproszenie!