Andrzej Kowalczyk, Wiesław Nowak
UNIKATOWA BIOFIZYKA

Pod koniec 2017 r. Centralna Komisja do Spraw Stopni i Tytułów przyznała Instytutowi Fizyki UMK (IF) uprawnienia do nadawania stopnia naukowego doktora habilitowanego nauk fizycznych w dyscyplinie biofizyka. Takie uprawnienia w Polsce posiada jeszcze tylko Wydział Fizyki UAM w Poznaniu. Jak do tego doszło?

Tematyka biofizyczna obecna była w Instytucie Fizyki już w latach 60. XX w. Badania mechanizmów fotosyntezy zapoczątkowała Danuta Frąckowiak, kontynuował je Ryszard Bauer. Zagadnieniami biologicznymi zainteresowali się także teoretycy. W latach 70. Józef Kwiatkowski ze współpracownikami prowadzili obliczenia kwantowo-chemiczne struktury elektronowej zasad kwasów nukleinowych, poszukując przyczyn powstawania mutacji w DNA. W latach 80. i 90. ub. wieku biologia była jedną z najszybciej rozwijających się nauk. Kolejne pokolenie fizyków z Torunia zdobyło wtedy doświadczenie w badaniach biofizycznych na stażach w USA. W tym okresie wykształciły się grupy, które działają w IF do tej pory: pierwsza, prowadząca początkowo badania sond fluorescencyjnych (Aleksander Balter, Wiesław Nowak), a następnie badania nanomechaniki pojedynczych biomolekuł i komórek za pomocą mikroskopii sił atomowych (A. Balter, J. Strzelecki, W. Nowak); druga, która skupiła się na optycznych metodach obrazowania struktur oka (Andrzej Kowalczyk, potem Maciej Wojtkowski, Maciej Szkulmowski, Ireneusz Grulkowski). To w tej grupie stworzony został spektralny tomograf optyczny - najważniejsze osiągnięcie komercjalizacyjne IF ostatnich lat. W prace dotyczące dynamiki struktur modelowych błon komórkowych zaangażowani byli: Jacek Fisz, Piotr Targowski i Tadeusz Marszałek wraz z pierwszym w IF "postdokiem" z Wielkiej Brytanii - Robertem Dale.

Fizycy "od zawsze" angażowali się w badania interdyscyplinarne. Od roku 1994 działa na UMK Interdyscyplinarny Zespół Optycznych Metod Wczesnego Wykrywania Nowotworów, złożony z biologów (Barbara Chwirot), fizyków (Stanisław Chwirot, Dariusz Dziczek, Mariusz Piwiński) oraz lekarzy, którego celem jest odróżnianie zmian złośliwych od niezłośliwych na skórze i w przewodzie pokarmowym.

W roku 2008 do kadry Instytutu Fizyki dołączył Sebastian Maćkowski, który wraz z zespołem prowadzi badania dotyczące nowych sposobów zamiany energii słonecznej na elektryczną, w oparciu o naturalne kompleksy fotosyntetyczne sprzężone z nanostrukturami nieorganicznymi.

Biofizycy-teoretycy (W. Nowak) zajmują się symulacjami komputerowymi działania białek ważnych w medycynie (np. neuroglobiny, kanałów jonowych), enzymów biotechnologicznych i DNA. Rozwijane są także metody bioinformatyczne (R. Adamczak). Grupa ta angażuje się też w prace ICNT UMK, a corocznie od 2001 roku organizuje na UMK interdyscyplinarne konferencje międzynarodowe BioInformatics in Torun (BIT).

Obecnie biofizyczna działalność naukowo-badawcza Instytutu jest realizowana w Zespołach Biofizyki Doświadczalnej (A. Balter), Teoretycznej Biofizyki Molekularnej (W. Nowak), Optycznego Obrazowania Biomedycznego (M. Szkulmowski) oraz Zespole Optyki Nanostruktur Hybrydowych (S. Maćkowski).Prawie 20 procent pracowników IF zajmuje się w swych badaniach bezpośrednio tematyką biofizyczną - taki też jest udział opublikowanych prac o tej tematyce w dorobku Instytutu. Niemal wszystkie uzyskane do tej pory patenty (15) dotyczyły tematyki biofizycznej/biomedycznej.

Od chwili, gdy w 2012 roku Instytut Fizyki otrzymał uprawnienia do doktoryzowania w dyscyplinie "biofizyka", doktoraty takie uzyskało już 14 osób, a kolejnych 7 jest w realizacji. Przeprowadzono jedno postępowanie habilitacyjne. Fizycy dbają także o kształcenie studentów na kierunkach ze składową "bio-" - od 1995 roku na fizyce funkcjonuje specjalność fizyka medyczna. Jej absolwenci pracują w jednostkach służby zdrowia w całej Polsce, ale coraz częściej dołączają też do naukowych zespołów biofizycznych.

Obserwując naukę światową, można śmiało przypuszczać, że biofizyka toruńska ma przed sobą świetlaną przyszłość.

Autorzy są profesorami na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej.