Nauka i Biznes: Jakby Pan w skrócie opisał Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk?

Prof. dr hab. inż. Tadeusz Burczyński, Dyrektor Instytutu Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk (IPPT PAN):  

Jesteśmy jedną z nielicznych w kraju jednostek naukowych, której przyznano najwyższy poziom naukowy, kategorię naukową A + . Poza tym jesteśmy największym Instytutem Polskiej Akademii Nauk w dziedzinie nauk technicznych. Prowadzimy badania w następujących dyscyplinach naukowych: inżynieria mechaniczna inżynieria materiałowa, automatyka, elektronika i elektrotechnika oraz  informatyka techniczna i telekomunikacja.

W grudniu 2016 r. otrzymaliśmy HR Logo Excellence in Research autorstwa Komisji Europejskiej (KE). Można powiedzieć, że w ten sposób EC uznało Instytut, jego działania, osiągnięcia i plany mające na celu zapewnienie korzystnych warunków dla rozwoju zasobów ludzkich, w szczególności rozwój naukowców.

Wspomnę w tym miejscu również o tym, że Instytut jest również członkiem Biocentrum Konsorcjum Naukowego Ochota, które stanowi  najsilniejszą grupę ekspertów naukowych z Polski.

 Jaka jest misja Instytutu?

T.B.: Nasza misja to prowadzenie badań naukowych na najwyższym poziomie. Badań wielowątkowych, wielotematycznych, interdyscyplinarnych czy wielodyscyplinarnych. Mam tu na myśli badania wykraczające poza zakres nauk inżynieryjnych, czyli badania w dziedzinie biologii i medycyny.

W ramach naszej misji od 2014 roku wspieramy polskich naukowców w aplikowaniu o Fundusze Horyzont 2020., albowiem od 1998 roku nasz Instytut pełni w Polsce rolę Krajowego Punktu Kontaktowego ds. Programów Badawczych UE.

Jakie są główne cele działalności oraz strategia Instytutu?

T.B.: Głównym zadaniem Instytutu jest prowadzenie wysokiej jakości badań w dziedzinach znajdujących się w centrum zainteresowania światowej nauki i technologii.

Naszym celem jest także stworzenie centrum naukowej i technicznej myśli, stosowanie nowatorskich rozwiązań, wprowadzanie osiągnięć techniki do polskiego środowiska naukowego i przemysłowego oraz uczestniczenie w działaniach w zakresie wielofunkcyjnych materiałów, polimerów, materiałów i technologii inteligentnych w zastosowaniach ultradźwięków w biomedycynie, w diagnostyce mikro przepływów oraz w informatyce stosowanej i nowatorskich technologiach.

Koncentrujemy się także na zapewnieniu kształcenia na najwyższym poziomie w ramach studiów doktoranckich, w zakresie nowoczesnej technologii, mechaniki, akustyki, informatyki oraz biomedycznych aplikacji poprzez współpracę z przemysłem, współpracę międzynarodową. Zależy nam na rozbudzaniu w młodych naukowcach ducha badaczy i odkrywców.

Ważnym aspektem w naszej działalności jest promowanie, wspieranie, prowadzenie, wdrażanie inicjatyw dotyczących badań i transferu technologii oraz podtrzymywanie więzi z przemysłem.

 Jakie są najważniejsze kierunki badań naukowych prowadzonych w Instytucie?

T.B.: Należy podkreślić, że w Instytucie oprócz specjalistycznych badań naukowych ograniczonych do pojedynczych dyscyplin naukowych, to w dużej mierze prowadzone są badania interdyscyplinarne, czy wielodyscyplinarne.

Do najważniejszych kierunków należy zaliczyć: zaawansowane problemy współczesnej mechaniki, inżynierii materiałowej, elektroniki, inżynierii biomedycznej, informatyki i nauk obliczeniowych. Prowadzimy badania w obszarach nanotechnologii, materiałów wieloskładnikowych i wielofunkcyjnych, mikro-, nano- i biomateriałów, obliczeniowych aspektów mechaniki, inżynierii materiałowej, sztucznej inteligencji, biologii, bioinformatyki i bioinżynierii, a także metod diagnostyki ultradźwiękowej i technologii inteligentnych. Znaczna część badań jest również prowadzona w wielu gałęziach nauk podstawowych, jak: fizyka i termodynamika ośrodków ciągłych, mechanika płynów, nanofotonika i zagadnienia oddziaływań między laserem a powierzchnią metalu oraz matematyka i informatyka stosowana.

Jakie cele badawcze dominują w Instytucie?

T.B.: Badania i rozwój zaawansowanych materiałów wielofunkcyjnych, rozwój i zastosowania metod numerycznych w mechanice konstrukcji i w modelowaniu materiałów, rozwój nowych technik pomiarowych, identyfikacja własności mechanicznych zaawansowanych materiałów, konstrukcja sprzętu badawczego (zwłaszcza akustycznego), rozwój zastosowań technologii inteligentnych, rozwijanie laserowych metod modyfikacji powierzchni, rozwijanie ultradźwiękowych i optycznych metod w zastosowaniu do analizy struktury biomateriałów, modelowanie komórkowych ścieżek sygnałowych oraz rozwijanie urządzeń mikro przepływowych do sterowania i diagnostyki na poziomie komórkowym.

Jaka Pana zdaniem jest różnica pomiędzy badaniami interdyscyplinarnymi a wielodyscyplinarnymi? Moje pytanie dotyczy też tego, czy naukowiec wyspecjalizowany w jednej dyscyplinie może również tworzyć głębokie badania naukowe z innymi naukowcami także w innych dyscyplinach naukowych? 

T.B.: W jakimś sensie nasze  badania naukowe są interdyscyplinarne, czasami multidyscyplinarne czy dwudyscyplinarne. Wielodyscyplinarność oznacza dla mnie to, że naukowiec interesuje się kilkoma obszarami nauki, które są ze sobą mniej lub bardziej związane.

Natomiast pojęcie „inter-” oznacza, że należy łączyć przynajmniej dwie różne dyscypliny nauki. Niektórzy naukowcy uważają, iż dany obszar staje się prawdziwą dojrzałą nauką, gdy udaje się stworzyć modele, za pomocą których potrafimy przewidywać pewne zachowania procesów i systemów.

Na przykład, aby zbudować model komórki, to najpierw trzeba umieć ją opisać. Z moich obserwacji wynika, iż czasami fizykowi, czy mechanikowi jest łatwiej nauczyć się biologii niż biologowi nauczyć się ścisłego myślenia w kategorii modeli – ale to też bywa sprawa indywidualna, czyli zależy od osobowości. Należałoby wziąć pod uwagę fakt, iż dzisiejsza biologia oprócz tego, że jest nauką doświadczalną,  coraz częściej staje się biologią systemów, czy też biologią obliczeniową. I w tym sensie badania naukowe realizowane w naszym Instytucie są interdyscyplinarne.

Zastanawiam się, dlaczego w naszym kraju, sprawa nadawania stopni naukowych nie jest w pełni klarowna w przypadku badań interdyscyplinarnych. Obecnie gdy mamy do czynienia z  interdyscyplinarną pracą, to stopień naukowy przyznawany jest tylko w jednej dyscyplinie. Powstaje pytanie, dlaczego nie w dwóch, skoro mamy do czynienia z pracą dotycząca dwóch dyscyplin naukowych?

W moim przekonaniu, nadawanie stopnia naukowego w dwóch dyscyplinach stanowiłoby silną motywację do prowadzenia badań interdyscyplinarnych.  

 Jak wygląda współpraca Instytutu z otoczeniem?

T.B.: Posiadamy duże doświadczenie we współpracy międzynarodowej, szczególnie w dziedzinie międzynarodowych projektów badawczych. Efektem tego jest utworzenie w Instytucie Krajowego Punktu Kontaktowego, odpowiedzialnego za informację i doradztwo w zakresie udziału polskich badaczy i przedsiębiorstw w Programach Ramowych Unii Europejskiej (począwszy od 5PR).

Uczestniczymy w wielu wysokospecjalistycznych konsorcjach naukowych, np.: w CEPT.

W Instytucie z większą uwagą koncentrujemy się na potrzebie szerszej i głębszej współpracy z przemysłem. Równolegle z wynikami badań naukowych opracowaliśmy szeroki wachlarz ofert w zakresie nowoczesnych technologii, znaczną ilość oryginalnych urządzeń pomiarowych i diagnostycznych – tak inżynierskich, jak i medycznych – oraz pewną liczbę nowatorskich programów komputerowych. Rozwiązania te są rozwijane w ścisłej współpracy z partnerami przemysłowymi.

Podsumowując działalność naukową, proszę powiedzieć, w jakich dyscyplinach Instytut posiada uprawnienia do nadawania stopni naukowych?

T.B.: Są to: inżyniera mechaniczna, inżynieria materiałowa, informatyka techniczna i telekomunikacja, automatyka, elektronika i elektrotechnika.

Obecnie występujemy dodatkowo o uprawnienia nadawania stopni naukowych w dyscyplinie inżynieria biomedyczna, ponieważ od wielu lat w Instytucie prowadzone są badania z zakresu biologii systemów i biologii obliczeniowej, biomateriałów i inżynierii tkankowej, a także zastosowań ultradźwięków w medycynie. Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN konsekwentnie rozwija się zatem głównie w dziedzinie nauk technicznych, ale nie stronimy także od badań z zakresu nauk o życiu. Wyniki prowadzonych badań okazują się mieć  wpływ na rozwój wielu gałęzi  nauki i techniki.

 Jak ma wyglądać kształcenie w zakresie studiów doktoranckich?

T.B.: W Instytucie powołaliśmy niedawno Szkołę Doktorską IPPT PAN obejmującą wszystkie cztery dyscypliny, które posiada aktualnie Instytut. Szkoła ta jest kontynuacją dotychczasowego Studium Doktoranckiego IPPT PAN.

W maju b.r.  odbyło się w Pałacu Staszica w Warszawie uroczyste podpisanie umowy o powołaniu  Szkoły Doktorskiej  „Technologii Informacyjnych i Biomedycznych PAN” (akronim: TIB PAN). Szkoła powstała z inicjatywy 7 placówek i jednostką koordynującą jest Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN. W skład zespołu założycieli wchodzą: Instytut Badań Systemowych PAN, Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. M. Nałęcza PAN, Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN, Instytut Podstaw Informatyki PAN i Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN oraz NASK – Państwowy Instytut Badawczy.

Szkoła Doktorska TIB PAN będzie prowadzić unikalne kształcenie interdyscyplinarne  przygotowujące do uzyskania stopnia naukowego doktora w następujących trzech dyscyplinach:  informatyka techniczna i telekomunikacja, inżynieria biomedyczna oraz nauki medyczne. Kształcenie to obejmować będzie m.in. sztuczną inteligencję, uczenie maszynowe, cyberbezpieczeństwo oraz nauki obliczeniowe w biologii i medycynie. Współczesne  wyzwania naukowe w ww. obszarach nauki wymagają rozszerzonego i kompleksowego przygotowania, umożliwiającego umiejętne wykorzystanie  nowoczesnych  technik badawczych, wieloaspektową analizę i rozumienie różnorodnych zjawisk fizycznych, systemów biologicznych i mechanizmów fizjologicznych, odpowiedni opis formalny na poziomie komórkowym, subkomórkowym i globalnym organizmu z wykorzystaniem nowoczesnych narzędzi informatycznych i matematycznych oraz projektowania i tworzenia nowych metod, systemów i narzędzi eksperymentalnych.

Kształcenie w Szkole ma obejmować osiem semestrów studiów. Program I i II semestru jest wspólny dla wszystkich doktorantów (choć prowadzony w formie dwóch równoległych seminariów: technologie informacyjne oraz technologie biomedyczne). Natomiast w semestrach III-VIII kształcenie będzie już określane indywidualnie. Dla semestrów II-VIII przewiduje się prowadzenie czterech bloków zajęć dydaktycznych obejmujących seminaria (w semestrach III-VIII) oraz wykłady obieralne (w semestrach III-VI).

Mamy nadzieję, że Szkoła Doktorska TIB PAN będzie ważnym krokiem w kierunku nowoczesnego, interdyscyplinarnego i indywidualnego kształcenia doktorantów.

Dziękuję za rozmowę i życzę sukcesów.