Dynamiczne badania: fizyk Adrian Mancuso Inspire article

Tłumaczenie Joanna Liana. Fizyk Adrian Mancuso pracuje nad nowatorskim obrazowaniem 3D w miejscu, które w przyszłości będzie najnowocześniejszym ośrodkiem rentgenowskim w Europie.

Adrian Mancuso
Zdjęcie dzięki uprzejmości
European XFEL

Obrazowanie 3D to już nie tyko bajeranckie kinowe potwory, które mają za zadanie przerazić widza. Dziś ma ono pozwolić, przy użyciu ultra mocnego promieniowania rentgenowskiego zamiast światła, na ujawnienie szczegółowych danych na temat kształtu molekuł.

Dzięki tej wiedzy, w ośrodku European X-ray Free Electron Laser (European XFEL)w1 w niemieckim Hamburgu, za kilka lat możliwa może stać się produkcja leków dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjenta, które pozwolą na kontrolę choroby.

Plac budowy, w którego
miejscu ma powstać
hala eksperymentów
European XFEL

Zdjęcie dzięki uprzejmości
European XFEL

Jedną z czołowych ról w rentgenowskim obrazowaniu 3D odgrywa fizyk Adrian Mancuso, naukowiec, którego zawsze cechowała ciekawość wszystkich aspektów fizycznego świata. Jako dziecko Adrian był bacznym obserwatorem natury, zaczytywał się w książkach naukowych, co otworzyło przed nim drogę do obecnej kariery na posadzie głównego naukowca w European XFEL – ośrodku mieszczącego gigantyczny laser rentgenowski, który teraz jest w trakcie budowy.

“Chcemy stworzyć wysokiej rozdzielczości obrazy 3D cząsteczek biologicznych, a także innych materiałów, aby lepiej zrozumieć ich funkcjonowanie.” – mówi Adrian. “W szczególności zależy nam na zobrazowaniu tych molekuł, które można dostrzec jedynie przy pomocy lasera rentgenowskiego.”

Jak to się więc stało, że fizyk taki jak Adrian zajął się badaniem biomolekuł? Mancuso odpowiada: “Pisałem pracę doktorską na temat wykorzystania w obrazowaniu laserowych promieni rentgenowskich – naprawdę dogłębnie badając metody obrazowania rentgenowskiego. To zaplecze naukowe wraz z moim późniejszym doświadczeniem przy przeprowadzaniu związanego z doktoratem eksperymentu dostarczyło mi odpowiedniej wiedzy, aby zaprojektować urządzenie do rentgenowskiego obrazowania dyfrakcyjnego w European XFEL.”

Dokładnie tym Mancuso zajmuje się obecnie: “Pracuję nad konstrukcją urządzenia, które pozwoli wykonać obrazowanie rentgenowskie, a konkretniej obrazowanie pojedynczych cząsteczek. Cząsteczkami może być wszystko, począwszy od maleńkich kryształków, poprzez biomolekuły, aż po nowe materiały, których strukturę chcielibyśmy zrozumieć. To fascynująca praca – stanowi połączenie nowych myśli w fizyce i matematyce przy użyciu najnowszej technologii, z pomocą której można przeprowadzać praktyczne badania stosowane. Dzięki nim świat może stać się lepszy.”

Przyszły wygląd głównego
budynku European XFEL
według koncepcji artysty.
Tunele, w których widać
promienie rentgenowskie
trafiające do stacji
eksperymentalnych, kończą
się w podziemnej hali
eksperymentów pod
głównym budynkiem. Tam
mieścić będą się laboratoria,
biura, sale seminaryjne, aula
oraz biblioteka

Zdjęcie dzięki uprzejmości
European XFEL

Niewątpliwie Adrian lubi swoją pracę i radośnie stwierdza, że “każdy dzień przynosi coś innego, zabawę jak i wyzwania”. Już w dzieciństwie był zapalonym miłośnikiem badań i fizyki. “Z natury od zawsze byłem ciekawy.” – wspomina Adrian. „Chciałem zrozumieć rządzące wszechświatem prawidła. Rodzice pomagali mi zaspokoić tę ciekawość, podsuwając mi do lektury całe sterty książek naukowych. Chyba dzięki temu uniknąłem pakowania się w kłopoty!” Fizyka stała się głównym punktem zainteresowań Adriana po odkryciu jednej z książek do fizyki ojca: “Przeczytałem ją od deski do deski. Była dla mnie niezwykle interesująca, pokazywała, jak wiele jest do zrozumienia o otaczającym nas fizycznym świecie.”

Zainteresowania Adriana rozwijały się także w szkole: “Miałem to szczęście, że moi nauczyciele przedmiotów ścisłych byli entuzjastami. Pozwalali mi godzinami przesiadywać w laboratorium, a wręcz zachęcali mnie, bym spędzał tam czas, eksperymentował i testował nowe pomysły – a czasem nawet popsuł co nieco.”

Po ukończeniu szkoły Adrian podjął studia na kierunku ścisłym na australijskim Uniwersytecie w Melbourne. Najpierw uzyskał dyplom magistra fizyki, a następnie, na tej samej uczelni, tytuł doktora. Choć przemierzył pół globu, od Australii po Hamburg, by móc pracować w European XFEL, Mancuso jest pewien, że był to krok we właściwym kierunku.

“Niewiele jest miejsc na świecie, gdzie można liczyć na obrazowanie niekrystalicznych biomolekuł z dokładnością, która pozwala na wykorzystanie zobrazowanej struktury do opracowania leków, bądź do innych praktycznych zastosowań” – mówi Mancuso. “European XFEL jest czołowym ośrodkiem prowadzącym badania nad obrazowaniem pojedynczych cząsteczek na świecie.”

Adrian rozwija się również w międzynarodowym zespole European XFEL, w którym pracownicy pochodzą z sześciu kontynentów i ponad osiemnastu krajów. Jego zdaniem interakacja między kulturami i możliwość nauczenia się od kolegów nowych rzeczy o innych częściach świata stanowią “cudowny dodatek do pierwszorzędnej pracy wykonywanej każdego dnia”. Mancuso tłumaczy: “Czasem ludzie pochodzący z innych miejsc postrzegają świat inaczej niż my. Te odmienne poglądy potrafią mieć pozytywny wpłw na nasze myślenie, ponieważ patrzymy na wszystko z szerszej perspektywy – co jest niezbędne do rozwiązywania problemów naukowych.”

Wizualizacja
wygenerowanego przy
pomocy technologii 3D
obrazu dyfrakcyjnego
cząsteczki kinazy 3-
fosfoglicerynianowej. Oto jak
mogą wyglądać ‘idealne’
dane dyfrakcyjne zebrane
w European XFEL

Zdjęcie dzięki uprzejmości
Z Jurek i B Ziaja (CFEL), oraz
AP Mancuso (European XFEL)

Adrian nie tylko pasjonuje się swoją pracą naukową, ale widzi potrzebę zaszczepiania radości płynącej z nauki w szerszej publiczności. Do tej pory świetnie się przy tym bawił – kiedy był w szkole średniej pomagał zorganizować pokazy naukowe dla młodszych uczniów. Inicjatywa cieszyła się tak dużą popularnością, że wkrótce Adrian został rozpoznawany jako „ten koleś od naukowego show”. Mancuso zapraszał również uczniów szkół średnich na uczelnie i do laboratoriów, aby zobaczyli, jak tam wygląda nauka i praca. Adrian dzielił się swoim naukowym entuzjazmem na każdym etapie kariery. Jak twierdzi, zajęcia z uczniami dały mu “wiele satysfakcji, ponieważ uczniom udało się lepiej zrozumieć na czym polega ‘zajmowanie się’ nauką w praktyce, poza klasą lekcyjną”.

Zatem jakiej rady udzieliłby Adrian studentom chcącym pójść w jego ślady? “Warto zacząć od studiów z fizyki. Jeśli interesuje cię obrazowanie, przyda się trochę wiedzy o optyce – w naszym przypadku zwłaszcza o dziwnym, a zarazem odjazdowym świecie optyki rentgenowskiej” – mówi Mancuso. “Ten obszar badań ciągle zyskuje na popularności, ponieważ na całym świecie silne spójne promieniowanie rentgenowskie jest wykorzystywane coraz skuteczniej.”

Adrian bez wątpienia mógłby również polecić karierę badawczą, która jest źródłem intelektualnych przyjemności: “Moment, w którym zdajesz sobie sprawę, że ty i pracujący z tobą koledzy jesteście jedynymi ludźmi na Ziemi, którzy obserwują coś niepowtarzalnego – takie chwile pamięta się na zawsze.”

Download

Download this article as a PDF

Web References

Resources

Institution

European XFEL

Author(s)

Susan Watt jest edytorką i dziennikarką-freelancerem piszącą na tematy naukowe. Studiowała nauki przyrodnicze na brytyjskim Uniwersytecie Cambridge, a następnie uzyskała tytuł magistra z zakresu filozofii nauki. Po kilku latach spędzonych na przygotowywaniu wystaw naukowych dla Science Museum (w Londynie) i British Council, podjęła karierę prasową. Obecnie zajmuje stanowisko członka rady szkoły.




License

CC-BY-NC-ND