Historia biofizyki na Wydziale Fizyki UAM

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.

• 

• 

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.

• 

• 

Zimowe Warsztaty Biofizyczne w Siennej – Czarnej Górze

• 

• 

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.

• 

• 

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.

• 

• 

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