Trzeba badać to, co użyteczne dla ludzi

Kiedy zaczął Pan badać owady?

Może inaczej – kiedy zająłem się chemią. Oczywiście na studiach, na Uniwersytecie Wrocławskim i na Politechnice, bo w czasie, gdy wykonywałem prace magisterską, a później doktorat laboratoria chemiczne obu tych uczelni mieściły się w jednym budynku przy ul. Wyspiańskiego. Nauczyciele akademiccy też związani byli z obiema uczelniami, tak jak prof. Kuczyński, u którego robiłem magisterium pod kierunkiem przyszłego profesora, dr. Piątkowskiego. Po skończeniu studiów dostałem propozycję etatu na Politechnice. I zostałem.

Pana pierwsze badania dotyczyły?

Izoprenoidów – badałem chemiczne przekształcenia związków, które występują w naturze.

Czyli jakich?

Ja akurat zajmowałem się karenem, składnikiem terpentyny pozyskiwanej w drzew iglastych, a dokładniej – z sosny. Robiłem przekształcenia chemiczne, które miały doprowadzić do otrzymania  nowego związku.

Otrzymał go Pan?

Tak, ale ów związek był nietrwały. Później trafiłem pod opiekę profesora Zabży. To były początki stosowania metody NMR, czyli magnetycznego rezonansu jądrowego, do badań strukturalnych. Syntetyzowaliśmy laktamy z ketonów terpenowych i redukowaliśmy je do amin, które przekształcaliśmy w N-chloro-, N-nitrozo- i N-acylopochodne. Strukturę uzyskanych połączeń  ustalaliśmy na podstawie danych z widm NMR i muszę powiedzieć, że to były pierwsze widma, jakie wykonano we Wrocławiu. Pierwszy aparat do zapisu widm NMR był w Instytucie Niskich Temperatur, u prof. Trzebiatowskiego. A drugi w kolejności miał do dyspozycji Instytut Chemii Organicznej i Fizycznej Politechniki Wrocławskiej.

I z tych związków zainteresował się Pan owadami?

To może po kolei… Zajmowałem się i zajmuję związkami aktywnymi na owady. Kiedy byłem po doktoracie, w latach 70. bardzo nowoczesnym trendem było poszukiwanie nowych insektycydów. Te klasyczne, fosforowe, czy też chlorowcoorganiczne, typu DDT  obciążały bardzo środowisko i uczeni szukali nowych, bardziej proekologicznych sposobów redukcji populacji szkodliwych gatunków owadów.

Zwrócono uwagę na fizjologię owadów, a w zasadzie na ich rozwój. Rolę kluczową w tym rozwoju odgrywa układ hormonalny owadów.

Układ ten stanowią neurohormony, hormony linienia i hormony młodzieńcze – juwenilne. Szczególną rolę w rozwoju owadów odgrywają hormony juwenilne i hormony linienia. Ustalono, że hormony juwenilne są biosyntezowane i obecne we wszystkich stadiach larwalnych, a hormony linienia pojawiają się w okresie wylinki to znaczy przy przeobrażeniu jednej formy larwalnej w drugą. Hormon juwenilny jest usuwany z organizmu owada w trakcie ostatniej wylinki czyli przeobrażeniu larwy (przeobrażenie niezupełne) lub poczwarki (przeobrażenie zupełne) w postać dorosłą owada (imago). Doświadczeniem które dało nadzieję na nowa klasę insektycydów nazwanych insektycydami III generacji było wykonane przez prof. Williamsa, w którym podano hormon juwenilny w ostatnim stadium larwalnym, a więc w stadium kiedy nie powinno go być w organizmie owada. 

I co się stało?

Larwa owada nie przeobraziła się w osobnika dorosłego. Dalsze badania tego przeobrażenia informowały, że zamiast formy imago obserwowano formy pośrednie na przykład pół dorosłego i pół larwy lub super larwy. Te zniekształcone formy owada nazywano adultoidami, które nie były zdolne do przedłużenia gatunku. Idea była więc jasna, zastosować hormon juwenilny lub jego analogi do ograniczenia populacji szkodliwych gatunków owadów poprzez zaburzenie ich metamorfozy.

Zwrócono uwagę na fizjologię owadów, a w zasadzie na ich rozwój. Rolę kluczową w tym rozwoju odgrywa układ hormonalny owadów.

W tym okresie powstawało wiele grup, wśród nich ta na Politechnice Wrocławskiej, które syntezowały analogi strukturalne hormonów juwenilnych owadów (juwenoidy). Ograniczeniem w szerszym stosowaniu uzyskanych preparatów do kontroli populacji szkodników owadzich było to, że juwenoidy, aby były skuteczne powinny być stosowane w ściśle określonym etapie rozwoju owada, albo w ostatnim stadium larwalnym albo na poczwarki. I tu pojawiał się problem.

Jeżeli owad rozwijał się synchronicznie jak na przykład owady w szklarni to juwenoidy zdawały egzamin, ale już na stonkę ziemniaczaną nie były tak skuteczne.

Efektywnie zmniejszały one również populacje komarów. Ostatecznie na rynek wprowadzono kilka preparatów juwenoidowych do zwalczania szklarniowych owadów.

Na stażu w Stanach Zjednoczonych też Pan syntezował te związki?

Tak, znaczony trytem JH-I i JH-II, stosowane do badania białka wiążącego hormon juwenilny. Ten staż trwał rok, a badania biologiczne pozwoliły później określić również białko receptorowe.

Kiedy wróciłem do Polski, to zająłem się drugim problemem w tym samym obszarze badawczym – szukając odpowiedzi na pytanie, po co larwy mają się rozwijać aż przez cztery czy pięć wylinek? Czy nie lepiej zmusić je do przeobrażenia po drugiej wylince, skrócić cykl rozwojowy i tym samym okres żerowania? Na całym świecie szukano odpowiedniej substancji i znalazł ją w pewnej roślinie podściółkowej w Ameryce profesor Bowers. To tzw. prekoceny, które nie przypominają strukturą hormonu juwenilnego, ale wywołują efekt wczesnej metamorfozy po trzecim stadium larwalnym. To była szalenie ciekawa kwestia badawcza, ale przy okazji w świecie naukowym wybuchła awantura.

Jeżeli owad rozwijał się synchronicznie jak na przykład owady w szklarni to juwenoidy zdawały egzamin, ale już na stonkę ziemniaczaną nie były tak skuteczne.

Naprawdę? O co?

Na pewnej konferencji naukowej w Szklarskiej Porębie, gdzie zjechała się cała światowa śmietanka specjalistów z zakresu fizjologii owadów i chemii, doszło do wymiany zdań. Profesor Bowers nazwał prekoceny hormonami antyjuwenilnymi, podczas gdy inny profesor, Slama, kategorycznie się temu sprzeciwiał, twierdząc, że hormon musi być wytwarzany przez organizm na użytek tego organizmu, a nie wyizolowany z jakiejś rośliny. Prof. Bowers ugiął się pod krytyką i nazwano te związki czynnikami antyjuwenilnymi.

W powieści science-fiction, to co Pan robił z owadami równie dobrze można by robić z istotą ludzką.

Pewnie by można było zaburzać jej rozwój, na przykład zaburzając biosyntezę hormonów.

Jeśli wiemy, że hormon tarczycy matki w okresie rozwoju płodu jest kluczowy dla rozwoju intelektualnego człowieka, to…

…no co ja mogę odpowiedzieć na takie dictum.

Nasze nastawienie w stosunku do owadów jest jasne: chcemy zmniejszyć populację tych, które są niekorzystne dla nas.

W przypadku człowieka rzecz ma się zgoła inaczej – naukowcom zależy na tym, by pomóc istocie ludzkiej i poprawiać jej dobrostan.

Wszystkie owady są potrzebne w ekosystemie? A może zwalczamy stonkę wynika z tego, że podobnie jak my, lubi ona ziemniaki?

To jest przecież walka o jedzenie! Wołek zbożowy czy skorek zbożowy, który żyje w magazynach spichrzowych zjada przyszłą mąkę, z której będzie nasz chleb. Człowiek zwalcza rywali do talerza.

Zdominowaliśmy ekosystem.

Dokładnie. Mam na pulpicie monitora piękne pole pełne maków, chabrów…

… które są chwastami.

No właśnie. Na spacerze będziemy się nimi zachwycać, ale już rolnik, w którego zbożu rosną te maki i chabry zadowolony nie jest. I dlatego stosuje herbicydy, by zwalczać konkurentów do składników pokarmowych zbóż.

Nasze nastawienie w stosunku do owadów jest jasne: chcemy zmniejszyć populację tych, które są niekorzystne dla nas.

Dlaczego wybrał Pan chemię?

W moim liceum w Kielcach była świetna pracownia chemiczna. Robiliśmy doświadczenia i lubiłem ten przedmiot, ale chciałem studiować filologie polską. Jednocześnie zastanawiałem się, co będę po tych studiach robił. Pisał artykuły? Wiersze?

Pewnie uczyłby Pan w szkole.

Pewnie tak, ale chemia w czasach mojej wczesnej, licealnej młodości, a więc w latach 60. ubiegłego stulecia, rozwijała się bardzo dynamicznie. I tak jak teraz młodzi ludzie wybierają studia pod kątem przyszłej pracy, podobnie było ze mną. Pozostawał jeszcze wybór ośrodka, wtedy była rejonizacja – powinienem był wybrać Kraków, Lublin lub Warszawę, ale za namową kolegi przyjechałem do Wrocławia. A kiedy zacząłem pracować, wciąż nie do końca byłem przekonany, czy rzeczywiście powinienem być naukowcem. I wystartowałem w konkursie na sprawozdawcę sportowego w telewizji. 

Poważnie?

Jak najpoważniej. Przeszedłem pierwszy etap,  ale w drugim czy trzecim kazali mi komentować podnoszenie ciężarów. Zawody wyświetlano na ekranie telewizora, a ja miałem prowadzić relację sportową. Ale jak tu komentować podnoszenie ciężarów?! Wyszło mało dynamicznie, nie za dobrze. I tak skończyły się moje plany kariery telewizyjnej.

Skoro chciał Pan początkowo zostać filologiem to pewnie pisał Pan kiedyś poezję…

Nie będę się przyznawał do młodzieńczych wierszy (śmiech). Mogę za to powiedzieć, że pamiętnika nie prowadziłem.

Miał Pan ulubionego poetę?

Tak, Siergieja Jesienina. Lubiłem też Staffa i wielu innych z okresu Młodej Polski.

To polecam Panu rosyjski serial „Jesienin”, w którym stawia się tezę, że nie popełnił on samobójstwa, ale został zamordowany przez wszechwładną CzeKę.

Nie widziałem, ale jego wiersze są bardzo dramatyczne, przepojone bólem egzystencji. Ogromne wrażenie zrobił na mnie jego „List do matki” zaczynający się słowami: „Żyjesz jeszcze moja starowinko? / I ja żyję. Pozdrowić chcę was.  / Niech lśni zawsze nad twoją chatynką/ Ten wieczorny niepojęty blask”. I tę poezję lubię do dzisiaj.

I co czyta Pan jeszcze w chwilach wytchnienia?

W tej chwili bardzo mi się podobają powieści Coelho, Schmitta, a teraz na tapecie mam Maleńczuka. Zawsze go lubiłem, a ostatnio ukazał się wywiad -rzeka z nim. „Ćpałem, chlałem i przetrwałem” – taki ma tytuł. Muszę powiedzieć, że nie wiedziałem, że to ćpanie aż tak go trzymało i nie wiem, czy go nie trzyma dalej, bo nie doczytałem jeszcze do końca tej książki.

Lubi Pan piosenkę „Dawna dziewczyno”?

Oczywiście, i „Wierzyć jej czy jej nie wierzyć”, i całą masę innych. Nawet mam tomik wierszy Maleńczuka. W tej ostatniej książce odsłania mroczne strony swojego życia. I proszę zwrócić uwagę, jaki to musi być zdolny facet, że pomimo tego co robił, przetrwał, zaistniał i jest rozpoznawalny.

Pociągają Pana takie postaci balansujące na granicy?

Nie zawsze pasjonują nas ludzie poukładani, rzeczywiście przyciągają nas ci barwni.

Telewizja Pana nie chciała…

… za to nauka wciągnęła. Kiedy zdałem sobie z tego sprawę, że robię coś bardzo fajnego, to zrozumiałem, że wybrałem jednak dobrze. Człowiek planuje jakąś syntezę, ona wychodzi albo nie, nieraz dłużej się pracuje, nieraz krócej, ale jest satysfakcja. I od początku miałem poczucie, wszczepione przez mojego profesora, że nie zajmuję się sztuką dla sztuki, że w pracy ważne jest badanie związków użytecznych. Czytała pani o antyfidantach?

Oczywiście, że nie.

Antyfidanty to inaczej deterenty pokarmowe owadów.  Zawierają je niektóre rośliny i mają tę właściwość, że blokują receptory smakowe owadów. Mszyca, która wkłuje się w taką roślinę, odejdzie, bo ów antyfidant sprawia, że traci apetyt. Do tej pory razem z moimi kolejnymi doktorantami zsyntezowaliśmy ponad 200 antyfidantów, które są aktywne, zmniejszają żerowanie i zniechęcają do jedzenia.

A ludziom też można wymyśleć taki preparat? Bo jakby się udało, zostałby Pan miliarderem.

Hm, antyfidanty w stosunku do owadów działają tak, że tracą one apetyt. Nawet jak jest dookoła inne jedzenie, to i tak go nie tkną, więc de facto wpadają w anoreksję. Mimo pożywienia, giną z głodu. I przyznam, że nie wiem, jaka śmierć jest dla owada bardziej humanitarna – taka natychmiastowa, od substancji fosforoorganicznych czy też kiedy trwa to jakiś czas, ale w sposób naturalny. Cóż, nowoczesne metody są bardziej wyrafinowane niż takie łup młotkiem i do widzenia. Poza tym antyfidanty mają jedną, istotną cechę -  nie zaśmiecają i nie obciążają środowiska.

Ma Pan największą liczbę patentów na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu.

Tak. I zawdzięczam to chemii.

Czy chemik dzisiaj jest ekologiem?

Wszelkie obecnie wykonywane badania na przykład farmaceutyków czy innych związków biologicznie aktywnych – prowadzone są też pod kątem obciążania środowiska, biodegradacji, tego, czy metabolity, które powstają w tej biodegradacji są szkodliwe.

To co takiego jest w tej chemii, że w potocznym wyobrażeniu…

…chemia truje.

Nie znoszę odkładania na potem, na później. O nie, powinno być wszystko poukładane, zrobione, włożone do teczki, a jak profesor będzie chciał, to dostanie od ręki.

No właśnie. Mamy sprzeczność, której w jakimś sensie jest Fritz Haber – noblista, który uratował ludzkość od głodu, dając jej nawozy azotowe, a drugiej pracował nad gazami bojowymi.

Haber to raczej wyjątkowy przypadek. Kiedy ludzie mówią, że chemia truje, to ja zawsze pytam ich – dlaczego w takim razie łykają leki. Przecież leki to substancje chemiczne, 90 procent farmaceutyków to środki syntetyczne i wytwarzane w sposób chemiczny przez przemysł farmaceutyczny.

Powiedziałby Pan, że człowiek to mikrokosmos chemiczny?

Oczywiście. To, czy chcemy się z kimś spotykać lub nie chcemy to efekt działania substancji chemicznych, feromonów. Albo istnieje zbliżenie, albo go nie ma. Słowem, albo jest między nami chemia, albo jej nie ma. I to jest u owadów nagminne. Wiemy, że przywołują się do prokreacji, ale też i do pożywienia. Wśród ludzi też są takie feromony.

To jest ta miłość od pierwszego wejrzenia?

Dokładnie.

Świętuje Pan 50-lecie swojej pracy naukowej. Ale aż korci, żeby zapytać – co z tego chemicznego świata owadów, który bada Pan od półwiecza dostrzega w świecie ludzi?

Wśród owadów jednego gatunku jest lepsze zrozumienie niż pomiędzy ludźmi. Zresztą wystarczy się rozejrzeć dookoła. Życie społeczności owadziej jest bardziej przyjazne dla tej społeczności i ucywilizowane. Być może jest to feromon, który działa agregacyjnie? U ludzi też można to zauważyć. Jak popatrzymy na partie polityczne, to do określonej partii należy określony typ ludzi. To znaczy jakieś podobieństwo istnieje – tu jest nasz kopczyk, a tu jest kopczyk przeciwników.

To jaki kopczyk jest u chemików?

We Wrocławiu bardzo dobry. Współpracujemy ze sobą i to nie tylko w obrębie uczelni wrocławskich, ale też z całym krajem.

Czego wymaga Pan od swoich studentów i doktorantów?

Inwencji. Ona jest najważniejsza, bo przecież charaktery mają różne. Zależy mi na dyskusji, twórczej, w której pomysły wychodzą też od doktoranta. I ważna jest też systematyczność.

Nie znoszę odkładania na potem, na później. O nie, powinno być wszystko poukładane, zrobione, włożone do teczki, a jak profesor będzie chciał, to dostanie od ręki.

Tak więc ważne są inwencja, systematyczność i pracowitość.

Jest Pan wymagający?

To trzeba by zapytać moich współpracowników. Na pewno daję bardzo dużo samodzielności, choć zawsze przypominam, że  praca w zespole w nauce daje bardzo dobre efekty. 

Jakie owady Pan lubi?

Pszczoły, bo zapylają kwiaty i produkują miód oraz motyle, bo są piękne. (uśmiech)

Rozmawiała Katarzyna Kaczorowska