Mózg, nauka i Warszawa. Prof. Kaczmarek o nowym oddziale PAN

Warszawa była naukową stolicą bez własnego oddziału PAN. Wreszcie się go doczekała. Co taki oddział może zmienić w funkcjonowaniu nauki w stolicy? I dlaczego badania nad mózgiem są dziś ważne nie tylko dla medycyny, lecz także dla rozwoju sztucznej inteligencji? O tym opowiada prof. Leszek Kaczmarek, neurobiolog z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN i prezes warszawskiego oddziału PAN.

Academia: Na początek gratulacje z okazji objęcia stanowiska prezesa warszawskiego oddziału PAN. Od razu nasuwa się jednak pytanie dlaczego taki oddział powstaje dopiero teraz?

Prof. Leszek Kaczmarek, neurobiolog z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN i prezes warszawskiego oddziału PAN: To dobre pytanie i sam nie znam na nie jednoznacznej odpowiedzi. Kilkanaście lat temu zgłosiłem taką inicjatywę jeszcze za prezesury prof. Michała Kleibera. Na Zgromadzeniu Ogólnym zapowiedziano wtedy, że sprawa wróci pod głosowanie za pół roku. Minęło kilkanaście lat, zanim rzeczywiście do tego doszło. Trudno powiedzieć, z czego to wynikało. Moim zdaniem oddziały Akademii powinny istnieć wszędzie tam, gdzie funkcjonuje silne środowisko naukowe.

A jak ważne jest to, że warszawski oddział wreszcie powstał i co właściwie ma robić?

Oddziały z jednej strony tworzą forum spotkań członków Akademii, umożliwiają wspólne działania, organizację komisji tematycznych, prezentacje badań. Sam wielokrotnie przedstawiałem swoje wyniki w oddziałach i wiem, że taka formuła dobrze działa. Jednak w przypadku Warszawy jest też drugi wymiar, być może ważniejszy. Działa tu wiele instytutów PAN, a jednocześnie brakuje przestrzeni do praktycznej wymiany doświadczeń. Jako członek Rady Kuratorów regularnie odwiedzam instytuty i widzę, że mierzą się z podobnymi problemami organizacyjnymi, prawnymi czy finansowymi. Przyda się miejsce, w którym można o tym spokojnie rozmawiać i uczyć się od siebie nawzajem.

To powinno być także miejsce współpracy z uczelniami. Uważam, że więzi między PAN a szkolnictwem wyższym są wciąż zbyt słabe. Powinniśmy też wspólnie zabiegać o lepsze finansowanie nauki zarówno w Warszawie, jak i szerzej na Mazowszu.

Mam na myśli także kwestie infrastrukturalne. Zdarzało się, że proszono mnie o organizację w Warszawie dużych kongresów naukowych dla około 1500 osób. Musiałem odmawiać, bo stolica nie ma odpowiedniego centrum kongresowego. Tymczasem taka inwestycja leżałaby w interesie całego środowiska. O takie rzeczy trzeba zabiegać wspólnie, bo siła grupy jest większa niż pojedynczej instytucji.

Pojawiają się też szczególne okazje finansowe, jak dawniej fundusze unijne czy dziś Krajowy Plan Odbudowy. Mam poczucie, że jako środowisko moglibyśmy wykorzystywać je skuteczniej, nie tylko dla PAN, ale dla całego systemu badawczego. Jedną z kluczowych ról Akademii jest przecież dbanie o jakość badań i doskonałość naukową. Warszawski oddział powinien się do tego przyczyniać.

Warszawa jest najważniejszym ośrodkiem naukowym w Polsce, ale też centrum polityki i mediów. Czy oddział może ułatwić naukowcom obecność w debacie publicznej?

Tak, choć działa to w obie strony. Paradoksalnie w mniejszych ośrodkach łatwiej przebić się do władz lokalnych niż w Warszawie. W stolicy politycy koncentrują się na sprawach najwyższej rangi i na inne tematy często brakuje przestrzeni. Dlatego tym bardziej potrzebne jest działanie wspólne. Środowisko naukowe w Warszawie powinno mówić jednym, wyraźnym głosem. Pojedynczym osobom czy instytucjom trudniej przebić się zarówno do polityków krajowych, jak i lokalnych.

Czy kierowanie oddziałem PAN da się pogodzić z pracą naukową?

W moim przypadku tak. Zbliżam się do emerytury i w instytucie mamy jasne zasady dotyczące tego etapu kariery. Nie biorę już nowych doktorantów ani nie staram się o kolejne granty. Mam jednak bardzo samodzielny zespół. Spotykamy się na seminariach, dyskutujemy wyniki, a jeśli mój wkład jest istotny, jestem współautorem publikacji. W historii zespołu uczestniczyłem jako współautor w około dwóch trzecich prac. Łącznie mamy ponad czterysta publikacji.

Dużo czasu zajmuje mi też działalność międzynarodowa. Jestem członkiem Scientific Council European Research Council oraz EMBL Council. To oznacza regularne spotkania, analizę dokumentów i udział w decyzjach strategicznych.

Zresztą organizacja systemu nauki jest w pewnym sensie moim hobby od początku lat dziewięćdziesiątych. Brałem udział w pracach Towarzystwa Popierania i Krzewienia Nauk, współtworzyłem Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej w Warszawie, byłem też członkiem pierwszej Rady Narodowego Centrum Nauki. To są działania, które są mi po prostu bliskie.

Jak przekonuje pan polityków do finansowania badań nad mózgiem?

Wkrótce będę o tym mówił w Parlamencie Europejskim podczas debaty z okazji Światowego Tygodnia Mózgu. Pierwszy argument jest fundamentalny: ciekawość świata. To ona napędza naukę i to dzięki niej pojawili się Kolumb, Kopernik czy Maria Skłodowska-Curie. Drugi argument jest praktyczny. Choroby układu nerwowego to ogromne wyzwanie społeczne i ekonomiczne. W Unii Europejskiej ich roczny koszt szacuje się na około bilion euro. Trzeci dotyczy sztucznej inteligencji. Jej rozwój w dużej mierze wyrósł z badań nad mózgiem. Dobrym przykładem są badania nad komórkami odpowiedzialnymi za orientację przestrzenną, za które w 2014 r. przyznano Nagrodę Nobla. Dziś inspirują one rozwój nowych modeli AI.

Współczesne systemy sztucznej inteligencji zużywają ogromne ilości energii. Powstają gigantyczne centra danych. Jedno z planowanych przez Microsoft ma zajmować ponad  100 hektarów i ponad 100 tys. metrów kwadratowych zabudowań oraz stale zużywać około 300 megawatów energii, co wymaga ok. miliona ton węgla rocznie! A ludzki mózg waży półtora kilograma i działa przy zużyciu energii odpowiadającym spaleniu około 20 kilogramów węgla rocznie. To pokazuje jego niezwykłą efektywność. Jeśli chcemy rozwijać AI bardziej wydajnie, musimy lepiej zrozumieć, jak działa mózg.

Gdyby mógł pan rozwiązać jedną zagadkę w swojej dziedzinie,  co by to było?

Od początku mojej pracy interesuje mnie jedno pytanie: jak procesy biologiczne w mózgu tworzą to, co nazywamy umysłem. Kiedy w 1986 r. wróciłem ze stażu w USA, postanowiłem wykorzystać narzędzia biologii molekularnej do badania relacji między mózgiem a umysłem. Zadałem pytanie, czy uczenie się i tworzenie pamięci wiąże się ze zmianami aktywności genów w neuronach.

w połowie lat 80-tych odkryliśmy pierwszy gen aktywowany w takich sytuacjach. Koduje on białko regulujące aktywność innych genów. To zapoczątkowało program badań, który trwa do dziś.

Od około 25 lat zajmujemy się szczególnie białkiem działającym w synapsach, miejscach połączeń między neuronami. Wpływa ono na kształt synapsy, a ten ma kluczowe znaczenie funkcjonalne. Synapsy o określonej strukturze mają więcej receptorów i silniej reagują na sygnały. To właśnie plastyczność synaptyczna, zdolność mózgu do reorganizacji pod wpływem doświadczenia.

Okazało się też, że to białko odgrywa rolę w rozwoju padaczki. Jego blokowanie osłabia ten proces. Rozpoczęliśmy więc współpracę z firmą, która prowadzi badania kliniczne nad potencjalnym lekiem. I to właśnie jest fascynujące w badaniach podstawowych. Zaczynają się od czystej ciekawości, a po drodze mogą prowadzić do zupełnie nieoczekiwanych zastosowań.