Początki – 1964 – 72
1969 – Andrzej Dobek redaguje pracę magisterską z fizyki na temat magneto-optycznych efektów krzyżowych pod opieką doc. doc. Franciszka Kaczmarka i Stanisława Kielicha w Katedrze Fizyki Molekularnej. Równocześnie studiuje biochemię na Wydziale Biologii i Nauk o Ziemi (BiNoZ), kończąc ją w 1972r. pracą magisterską napisaną pod opieką doc. Jacka Augustyniaka i poświęconą transferowym kwasom rybonukleinowym (tRNA). Do badań z pogranicza fizyki i biologii włącza się także Adam Patkowski. Prof. F. Kaczmarek zatrudnia obu badaczy w nowo powstałym Zakładzie Elektroniki Kwantowej (ZEK), w którym kontynuują współpracę z prof. S. Kielichem i jego zespołem z Zakładu Optyki Nieliniowej (ZON). Realizowane doświadczenia miały na celu wykorzystanie nieliniowych metod optycznych do badania biocząsteczek w roztworach wodnych. Teoretyczne prace S. Kielicha przewidywały takie zjawiska, jak optyczny efekt Kerra (OEK) czy efekt Majorany (EM) w roztworach makromolekuł, a dostępna w ZEK aparatura umożliwiała ich detekcję. Dostępność ta często polegała na umiejętności jej zbudowania z materiałów zgromadzonych w Zakładzie. W ten sposób powstawały lasery, elektromagnesy i całe stanowiska pomiarowe, następnie używane w badaniach. Cząsteczki tRNA intensywnie analizowane w tym czasie przez biochemików i biologów molekularnych, ze względu na nanometrowe rozmiary oraz na znane własności chemiczne i biologiczne, stanowiły również doskonały model w testach nad nowymi zjawiskami optycznymi. Przy okazji badania takie dostarczały nowych informacji o zmianach struktury II-go i III-cio rzędowej biomakromolekuł w funkcji ich stężenia, zawartości różnych jonów metali oraz temperatury czy pH roztworu.
Początek lat 70. Adam Patkowski i Andrzej Dobek przy układzie do mierzenia optycznego efektu Kerra Początek lat 70. Adam Patkowski i Andrzej Dobek w trakcie Konferencji EKON.
Lata 1973 – 87
Wynikiem realizowanych prac naukowych były obronione w ZEK w 1975r. pierwsze doktoraty o tematyce biofizycznej, zredagowane pod opieką prof. F. Kaczmarka, (A. Dobka „Badanie struktury tRNA metodami elektro i magnetooptycznymi” i A. Patkowskiego „Własności optyczne, elektryczne i magnetyczne wodnych roztworów cząsteczek tRNA„). Obie dysertacje zrealizowano w ścisłej współpracy doktorantów z Jackiem Augustyniakiem i Damianem Labudą z Katedry Biochemii Wydziału BiNoZ. W latach 1975-80 współpraca ta obejmowała dodatkowo badania białek i innych kwasów nukleinowych. Prace z tego okresu dotyczyły liniowego i nieliniowego rozpraszanie światła, rozpraszania ramanowskiego, indukowanej światłem i silnym polem magnetycznym dwójłomności optycznej w roztworach makromolekuł. Ich wynikiem były prace habilitacyjne: A. Patkowskiego pt. „Konformacja i oddziaływanie tRNA w roztworach wodnych. Badanie za pomocą spektroskopii korelacji fotonów i niskokątowego rozpraszania promieni Roentgena” – 1980, oraz A. Dobka pt. „Liniowe i nieliniowe własności optyczne cząsteczek tRNA w roztworze, (badanie konformacji metodą optycznego efektu Kerra i rozpraszania światła w silnym polu optycznym lasera) – 1985.
Powstanie ZBM – lata 1988 i następne
W roku 1988 z inicjatywy A. Dobka i A. Patkowskiego, dzięki poparciu prof. Franciszka Kaczmarka, władz Instytutu Fizyki i rektora UAM prof. Jacka Fisiaka, utworzony został Zakład Biofizyki Molekularnej IF UAM. Rektor przydzielił na jego potrzeby dwa etaty naukowo-dydaktyczne, tak więc zespół Zakładu powiększony został dodatkowo o dwójkę studentów, Jacka Gapińskiego i Hannę Jurgę, zatrudnionych początkowo na etatach technicznych. Zakładowi przyznano dwa pomieszczenia wydzielone z ZEK na III-im piętrze Collegium Chemicum. Kierownikami Zakładu byli w latach: 1988-91 i 2002-2016 – A. Patkowski, 1991-2001 – A. Dobek, 2017-… – J. Gapiński. Zakład Biofizyki Molekularnej na Wydziale Fizyki nie rozwijałby się tak intensywnie bez wieloletnich staży jego pracowników w doskonałych biofizycznych ośrodkach naukowych świata. A. Patkowski pracował wiele lat w State University of New York at Stony Brook, USA, University of Bielefeld i w Max Planck Institute for Polymer Research, Mainz w Niemczech. W tym ośrodku terminowali również E. Banachowicz, A. Wilk i J. Gapiński. A. Dobek, J. Gapiński, K. Gibasiewicz odbyli wieloletnie staże naukowe w Centre d’Etudes Nucléaires de Saclay i w Université Paris VI we Francji; K. Gibasiewicz zajmował się biofizyką fotosyntezy w Arizona State University, USA i w Department of Biophysics at the Free University of Amsterdam, Holandia. E. Banachowicz przebywała na stażu w Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales – CNRS, Grenoble a Agnieszka Wilk w Paul Scherrer Institute, Villigen-PSI w Szwajcarii. Pobyty te zaowocowały wieloletnią współpracą międzynarodową z tymi ośrodkami, poszerzoną następnie o Stanford University i University of Massachusetts in Lowell, USA, Université de Lille i de Rennes we Francji, University of Bristol w Anglii, Forschumgszentrum Jülich i Bohum Universitat w Niemczech, Instituto per Studio dei Materioli Nanostruttrati, CNR i Instituto per Processi Chimico Fisici, CNR we Włoszech, Research Center in Heraklion w Grecji. Od lat 90-tych ubiegłego wieku ZBM współpracuje z Zakładem Biochemii Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej i z Instytutem Chemii Fizycznej PAN w Warszawie.
Zespół Zakładu Biofizyki Molekularnej – rok 2004. Od lewej stoją: Ewa Banachowicz, Hanna Jurga-Nowak, Lidia Skibińska, Jacek Gierszewski, Monika Ratajczyk, Krzysztof Gibasiewicz, Genowefa Slósarek, Andrzej Dobek, Adam Patkowski, Jacek Gapiński. Zespół Zakładu Biofizyki Molekularnej w pracowni rozpraszania światła.
Zimowe Warsztaty Biofizyczne w Siennej – Czarnej Górze
Obrady w Hotelu Górskim – 2009, od lewej: Ewa Banachowicz, Jacek Gapiński, Adam Patkowski, Maria Pajzderska, Paweł Zawadzki, Wojciech Giera Zajęcia sportowe na stoku, od lewej: Adam Patkowski, Paweł Zawadzki, Jacek Gapiński, Wojciech Giera, Marek Waligórski, Ewa Banachowicz, Andrzej Dobek
W dniach 8-14 lutego 2009r. odbyły się I Zimowe Warsztaty Biofizyczne Zakładu Biofizyki Molekularnej w Siennej w Dolinie Kłodzkiej. Głównym jej animatorem był Wojciech Giera, który nieprzerwanie pełnił tę funkcje przez 9 lat do roku 2017. Pierwsze spotkanie zorganizowane zostało w Hotelu Górskim, a wszystkie następne, w Pensjonacie Puchaczówka w Siennej. Uczestniczyli w nich, oprócz pracowników szkół wyższych z Poznania, koleżanki i koledzy z Warszawy, Lublina, Wrocławia i Torunia. Łącznie w Warsztatach wzięło udział około 200 osób. Program Warsztatów obejmował prawie 30 godzin wykładów i dyskusji naukowych po południu i wieczorem, tyle samo zajęć sportowych na stoku narciarskim w godzinach przedpołudniowych, oraz dyskusje poświęcone dydaktyce i organizacji biofizyki na Wydziale Fizyki UAM i w kraju w godzinach wieczorno-nocnych. Bywało, że kończyły się o godz. 24-ej. W roku 2018, ze względów administracyjno-finansowych, X Zimowe Warsztaty Biofizyczne zorganizowane zostały przez Jacka Gapiń-skiego w Pałacyku UAM w Gułtowach pod Poznaniem.
Sienna rok 2012. Na tle Czarnej Góry stoją od lewej: Paweł Zawadzki, Michał Kurzyński, Adam Patkowski, Dorota Patkowska, Wojciech Giera, Bartosz Grześkowiak, Tobiasz Deptuła, Ewa Banachowicz, Marek Waligórski, Andrzej Dobek Obrady w Pensjonacie Puchaczówka, od lewej: Michał Banaszak, Maciej Kozak, Wojciech Giera, Marek Waligórski, Szymon Murawski, Magdalena Murawska, Izabela Kamińska, Sebastian Szewczyk, Bożena Sikora, Jarosław Mazurek, Bartosz Krajnik, Zuzanna Pietralik, Marlena Gauza, Ewa Banachowicz, Agnieszka Wilk, Adam Patkowski, Andrzej Dobek
Zespół Zakładu Biofizyki Molekularnej w 2018r stanowiły 22 osoby (13 pracowników Uniwersytetu i 9 doktorantów). Samodzielni pracownicy to: Jacek Gapiński (kierownik), Adam Patkowski, Krzysztof Gibasiewicz, Ewa Banachowicz, Genowefa Ślósarek, Mikołaj Pochylski i Andrzej Dobek (em.); do pracowników ze stopniem doktora zaliczali się: Hanna Jurga-Nowak, Wojciech Giera, Sebastian Szewczyk, Paweł Zawadzki i Bartłomiej Graczykowski. Pracownicy Zakładu byli inicjatorami powołania na Wydziale Fizyki najpierw specjalizacji a później kierunku „Biofizyka”, (jako pierwszego w kraju) i stanowili silne zaplecze kadrowe przy uzyskaniu przez Wydział (również, jako pierwszego spośród wydziałów fizyki w kraju) uprawnień do nadawania stopnia doktora (2004) i doktora habilitowanego (2016) w dziedzinie nauk fizycznych w dyscyplinie biofizyka. Od 1988 r., tj. od początku istnienia ZBM, wypromowano w nim 17 doktorów i 5 dr hab.
Spotkanie zespołu ZBM, 2017r. Od lewej wokół stołu siedzą: H. Jurga-Nowak, Szymon Sarbak, A. Dobek, A. Patkowski, Rafał Białek, Mikołaj Pochylski, Agnieszka Połatyńska, Sebastian Szewczyk, Kamila Ciężar, Elżbieta Kaja, Donata Janickaite, Marek Waligórski, Marta Waligórska, K. Gibasiewicz, Melania Kujawa Od lewej wokół stołu siedzą: Krzysztof Gibasiewicz, Hanna Jurga-Nowak, Szymon Sarbak, Andrzej Dobek, Adam Patkowski, Rafał Białek, Mikołaj Pochylski, Agnieszka Połatyńska, Sebastian Szewczyk, Kamila Ciężar, Donata Janickaite, Wojciech Giera, Marek Waligórski
Aktualne główne tematy badawcze realizowane w ZBM to:
1. Fotosynteza – Energia pochłoniętego światła uwalnia elektrony, co wykorzystane jest w procesie fotosyntezy do gromadzenia energii chemicznej i produkcji tlenu, a w ogniwach słonecznych – do produkcji prądu. Zajmujemy się obiema tymi dziedzinami
2. Miękka materia – Miękka materia to szerokie pojęcie obejmujące szkła, polimery, koloidy i układy samoorganizujące się. Strukturę badamy metodami rozpraszania promieni rentgenowskich (SAXS), neutronów (SANS) oraz światła (SLS). Do pomiarów dynamiki stosujemy spektroskopię Brillouina, spektroskopię korelacji fotonów (PCS) i fluorescencji (FCS) oraz obrazowanie mikroskopowe.
3. Biomakrocząsteczki – Cząsteczki życia. Struktura i funkcja białek oraz kwasów nukleinowych stanowi od lat wyzwanie dla teoretyków, doświadczalników i informatyków. Używamy ich również jako modele idealnie jednakowych cząsteczek koloidowych do badań nieliniowych właściwości magneto-optycznych.
4. Naprawa DNA – Uszkodzenia DNA w żywych komórkach zazwyczaj są dla nich śmiertelnym zagrożeniem. Badamy mechanizmy naprawy takich uszkodzeń w bakteriach E. coli przyglądając się pod super-rozdzielczym mikroskopem ruchom pojedynczych cząsteczek białek uczestniczących w tym procesie.
Opracował: prof. Andrzej Dobek
10.05.2019