Potrzebujemy naukowców, którzy w atrakcyjny i odważny sposób przekazują wiedzę szerszej społeczności (nie tylko akademickiej). O bakteriach, ich roli w środowisku i życiu człowieka, a także o popularyzacji nauki opowiada mikrobiolog dr hab. Aleksandra Ziembińska-Buczyńska, prof. Politechniki Śląskiej, dyrektor Centrum Popularyzacji Nauki Politechniki Śląskiej, absolwentka Uniwersytetu Śląskiego. W 2021 roku zdobyła Nagrodę POP Science w kategorii myśl globalnie, działaj lokalnie podczas 5. Śląskiego Festiwalu Nauki KATOWICE.

Dr hab. Aleksandra Ziembińska-Buczyńska, prof. Politechniki Śląskiej

Ma Pani Profesor swoją ulubioną bakterię?

Wracam myślami do mojego pobytu w Danii, gdzie z kolegami z Uniwersytetu Śląskiego pracowaliśmy na bakterii Haemophilus parainfluenzae. Jest ona hodowana na podłożu o nazwie agar czekoladowy. Jestem „czokoholiczką” i płytka Petriego pokryta tą pożywką rzeczywiście wyglądała, jakby była zalana czekoladą. Mam ogromny sentyment do tych bakterii, bo były jednymi z pierwszych, na których pracowałam. W tej chwili prowadzę badania głównie na bakteriach przemian azotowych.

Bakterie kojarzą się raczej z czymś potencjalnie groźnym, w końcu wywołują wiele chorób. Jednocześnie odgrywają też ważną rolę w środowisku przyrodniczym, a także w naszym organizmie. Powinniśmy zatem traktować je bardziej jako naszych wrogów czy sprzymierzeńców?

Należałoby założyć, że potencjalnie każda bakteria jest patogeniczna, choć te naprawdę niebezpieczne stanowią ułamek całego świata mikrobiologicznego. Nawet chorobotwórcze mikroorganizmy można jednak wykorzystywać do naszych celów, chociażby w badaniach medycznych. Większość bakterii, szczególnie środowiskowych, ma wartościowe cechy z punktu widzenia biotechnologii czy mikrobiologii środowiskowej i warto z nimi współpracować. Dzięki nim możemy oczyszczać środowisko albo pozyskiwać użyteczne metabolity. My sami jesteśmy właściwie pokryci bakteriami. Od samego początku naszego życia, już podczas porodu, przeciskając się na ten świat, zbieramy przy okazji mikroorganizmy od naszej mamy. Ten mikrobiom, który znajduje się w naszych jelitach lub na naszym naskórku, to mikroorganizmy, które mają za zadanie m.in. chronić nas przed inwazją bakterii patogenicznych. Gdybyśmy nie robili sobie krzywdy, ten zróżnicowany mikrobiom mógłby z nami funkcjonować do końca życia i byłby naszym świetnym obrońcą. Tyle tylko, że człowiek powyżej trzeciego roku życia już zaczyna lubić takie rzeczy, jak czipsy czy napoje gazowane. O zdrowy mikrobiom w naszych jelitach dbamy, kiedy nie nadużywamy leków, odpowiednio się odżywiamy, wysypiamy, zażywamy ruchu. On korzysta z tego, że się o niego troszczymy, dzięki temu on troszczy się o nas. Jest to takie „kółko wzajemnej adoracji”. Generalnie więc bakterie są naszymi sprzymierzeńcami.

Nieprawidłowa dieta i niezdrowy tryb życia mogą zaszkodzić naszemu mikrobiomowi. Czy jednak nie krzywdzimy go też przez zbyt sterylne otoczenie, nadużywając płynów do dezynfekcji, specjalnych mydeł i środków czystości mających zwalczać drobnoustroje w naszych domach i miejscach pracy?

Jeżeli przesadzamy w czymkolwiek, to jest źle i to samo dotyczy nadmiernego używania preparatów do dezynfekcji. Mamy tendencję, by zamiast zwykłego mydła używać antybakteryjnego albo z jakimiś jonami srebra czy złota. Bakterie jako organizmy żywe reagują na każdą naszą akcję poprzez nabywanie odporności na różnego rodzaju preparaty. Tak jest też w przypadku antybiotyków. Coraz więcej żyjących w środowisku mikroorganizmów uodparnia się na liczne substancje i przekazuje taką informację dalej wraz z materiałem genetycznym (przekazywanym przez bakterie za pomocą tzw. horyzontalnego transferu genów, czyli przenoszeniu ich „w grupie koleżeńskiej”). Tym sposobem tworzymy sobie ogromną armię mikroorganizmów niewrażliwych na bardzo wiele substancji. Mamy problem, jeżeli takie geny oporności znajdą się u mikroorganizmów patogenicznych, bo nie jesteśmy w stanie wyleczyć takiej choroby klasycznymi, znanymi nam antybiotykami. Jeśli zbyt często korzystamy z preparatów bakteriobójczych, to nasza mikroflora również na tym cierpi. Nie tylko zmywamy mikroorganizmy chorobotwórcze, ale również usuwamy część tego naturalnego mikrobiomu znajdującego się na naszym naskórku. Jednocześnie więc ułatwiamy nabycie oporności zagrażającym nam bakteriom, osłabiając te, które powinny nas chronić. Zawsze powtarzam, że my i mikroorganizmy żyjemy w stanie wiecznej mikrowojny: my opracowujemy antybiotyk na bakterie, a one wymyślają sposoby, żeby móc z tym antybiotykiem funkcjonować. Za każdym razem jest akcja i reakcja.

Biotechnolodzy wyszukują ciągle nowe sposoby, by bakterie i inne mikroorganizmy wykorzystać dla dobra człowieka. Wiele z zastosowań jest jednak nieoczywistych dla przeciętnego człowieka. W jakich dziedzinach bakterie mogą się nam przysłużyć?

Z dobrodziejstwa mikrobiologii korzystamy, często nie zdając sobie z tego sprawy. Istnieją mikroorganizmy z grupy tzw. ekstremofili, występujących w ekstremalnych warunkach, np. bardzo mocno zasolonych, z wysokim stężeniem metali ciężkich, z niskim lub wysokim pH, w wysokiej albo niskiej temperaturze. Z pozoru organizmy te wydają nam się niepotrzebne – w końcu sami nie żyjemy w tak skrajnych warunkach. Wystarczy jednak spojrzeć na używane przez nas proszki do prania. Do ich produkcji wykorzystywane są enzymy pozyskiwane z takich mikroorganizmów, które działają bardzo efektywnie w niskich temperaturach. Dzięki temu plamy i zabrudzenia znikają, a tkaniny nie zostają uszkodzone. Bakterie są też od wieków gospodarzami obiegu zamkniętego – to mikroorganizmy, które w przyrodzie wprowadzają materię w obieg i zbierają poszczególne elementy składowe, by ponownie wprowadzić je do środowiska. Wszystkie cykle biogeochemiczne (węgla, azotu, tlenu i innych pierwiastków) są w dużej mierze oparte na działaniu mikroorganizmów. W biotechnologii, szczególnie środowiskowej, wiodącym trendem jest poszukiwanie metod odzysku biosurowców oraz wykorzystywanie zanieczyszczeń, które wydają nam się odpadem, jako podstawy do produkcji czegoś użytecznego. Mikroorganizmy są również bardzo szeroko wykorzystywane w procesach bioremediacyjnych gleby, wody i powietrza, jako narzędzie przeciwko zanieczyszczeniu. Istnieją także mikroorganizmy mające zdolność produkcji energii elektrycznej. Nawet jeżeli nie byłyby zdolne wygenerować znacznej ilości energii, to wciąż można je wykorzystać, np. jako biosensory. Sporo mikroorganizmów jest stosowanych w medycynie. Bakterie mają zdolność produkcji biocelulozy, która jest świetnym opatrunkiem. Te posiadające odpowiednie geny są w stanie stworzyć takie leki, jak insulina lub różne antybiotyki. Bakterie są podstawą szeroko pojętego przemysłu biotechnologicznego – to w tej chwili jest przyszłość.

Zmiany klimatu oraz zanieczyszczenie środowiska nękają faunę i florę na całym świecie. Mówimy już o szóstym masowym wymieraniu. Czy obejmuje ono również mikroorganizmy?

Jak najbardziej. Mikroorganizmy występują praktycznie w każdym środowisku. Zasadniczo bakterie dzięki swoim niesamowicie szybkim mechanizmom adaptacji są w stanie funkcjonować prawie wszędzie. Ogólna zasada brzmi, że im większa bioróżnorodność danego zbiorowiska organizmów, tym większa szansa na przeżycie ataku ze strony określonego szkodliwego czynnika dla biocenozy. Różnorodność jest nam więc potrzebna, byśmy opierali się zmianom środowiska. Mechanizmy nabywania oporności i pewnych cech adaptacyjnych dają jednak bakteriom sporą przewagę – są malutkie, szybko się mnożą, nie potrzebują drugiego organizmu do reprodukcji. Choć zanieczyszczenie środowiska bardzo mocno wpływa na zubożenie bioróżnorodności, istnieje duża pula mikroorganizmów, które wykorzystują je do własnych potrzeb. Są to m.in. te mikroorganizmy, z których my też możemy skorzystać, np. we wspomnianych wcześniej procesach remediacji. Wówczas izolujemy je ze środowiska, badamy, testujemy pod kątem efektywności usuwania jakiegoś zanieczyszczenia i wykorzystujemy je w procesie bioaugmentacji, czyli umieszczania ich z powrotem w przyrodzie, gdzie przekształcają wybrane substancje w mniej szkodliwe.

Pani Profesor jest nie tylko aktywnym naukowcem, ale też mocno angażuje się w szerzenie wiedzy naukowej i docieranie z nią do różnych odbiorców. Pozwolę więc sobie zadać pytanie na temat stanu wiedzy polskiego społeczeństwa, które w ubiegłorocznej ankiecie Eurobarometru wypadło dość słabo. Aż 36% Polaków twierdziło, że człowiek nie powstał na drodze ewolucji, a 39% było przekonanych, że lek na raka istnieje, jednak jest ukrywany. Skąd tak duża u nas popularność teorii spiskowych i brak elementarnej wiedzy u sporej grupy ludzi?

Myślę, że przede wszystkim z nadmiaru informacji. Media żyją sensacją, krzykliwymi tytułami i chwilową uwagą. Ludzie niestety nie selekcjonują treści. To jest to, czego powinno się uczyć w szkole – selekcji informacji i krytycznego myślenia. Nie powinniśmy dzieciaków uczyć wkuwania na pamięć mnóstwa szczegółów. Edukacja powinna polegać na tym, że się kształci ludzi, którzy mają otwarte umysły, którzy potrafią się znaleźć w dzisiejszym świecie – właśnie w świecie zalanym informacjami. Sądzę, że obecna sytuacja wynika też z kryzysu autorytetów. W zależności od tego, z kim się rozmawia, można usłyszeć, że jedni mówią, iż powinniśmy się szczepić, a inni, że nie. Oczywiście to w dużej mierze wynika z przekręceń i niedoprecyzowań pojawiających się w mediach. Sama bardzo często obserwuję, że wypowiedzi, których ja udzielam, są przekręcane, choć bardzo pilnuję, aby trafiały do rzetelnych mediów, które na pewno tych słów nie przeinaczą. Po czym siedemnasty przedruk mówi o tym, że twierdzę coś zupełnie innego, niż rzeczywiście powiedziałam na początku. Nie jest to przyjemne, ale trzeba mieć tego świadomość, jeżeli się zaczyna udzielać medialnie w tematach naukowych. Zdaję sobie sprawę, dlaczego naukowcy nie chcą się wypowiadać w mediach – właśnie z tego powodu. Media pracują bardzo szybko, w zupełnie innym tempie i czasami nie zwracają uwagi na merytoryczne niuanse, do których my jako naukowcy przywiązujemy wagę. Myślę jednak, że nie powinniśmy ustawać w tych wysiłkach, ponieważ tylko rzetelne informacje, oparte na faktach będą w stanie tę dezinformację opanować. Mam jednak świadomość, że popularyzacja nauki nie jest dla wszystkich. Ja kiedyś żyłam ideą, że każdego jestem w stanie przekonać do nauki, każdemu mogę opowiedzieć o tej mojej nauce i on tę naukę na pewno zrozumie, aż sam zacznie nieść dalej kaganek oświaty. Prawda jest jednak taka, że są ludzie, którzy mają po prostu inne zainteresowania i powinniśmy to przyjąć do wiadomości. Jednocześnie starać się mimo wszystko wspierać rzetelne media – my jako naukowcy. Tylko jeżeli oprzemy się na współpracy w tej kwestii, będziemy w stanie prostować fake newsy na bieżąco. Dziennikarze także czują wsparcie ze strony naukowców, bo wiedzą, że mogą na nas liczyć, a my wówczas również możemy liczyć na media.

Wydaje się, że zachęcić dzieci do nauki jest stosunkowo łatwo, jeżeli wcześnie się zacznie i w odpowiednio atrakcyjny sposób przekaże wiedzę. Co jednak z dorosłymi? Czy dojrzałego człowieka również można zarazić bakcylem nauki?

To temat dość trudny, ponieważ my, dorośli, mamy bardzo mało czasu na aktywności, które poszerzają nasze horyzonty. Skupiamy się na pracy. Dlatego wydaje się, że nowe, nietypowe formy popularyzacji nauki są drogą, która pozwala trafić do odbiorcy zupełnie niespodziewanego. Zawsze podaję sztandarowy przykład stand-upu naukowego. Brałam udział w pierwszym takim przedsięwzięciu w Polsce, w 2015 roku w Warszawie. Nie spodziewałam się wtedy, że to może być tak interesujące przeżycie dla obu stron. Przy czym naukowiec musi mieć spory dystans do siebie, bo jednak jest to trochę prześmiewcze w stosunku do naszej pracy. Jeżeli ubierzemy to w odpowiednią formę, trafiamy do ludzi, którzy nawet nie wiedzą, że są elementem procesu popularyzacji nauki. Powtórkę zrobiliśmy przed pandemią w Gliwicach – był to I Śląski Stand-up Naukowy. Brało w nim udział ponad 10 odważnych naukowców, w tym dr Sławomir Sułowicz z Wydziału Nauk Przyrodniczych UŚ. To było niesamowite – mieliśmy pełną salę, ludzie się odbijali od drzwi, bo nie spodziewaliśmy się takiej frekwencji, a jak impreza zbliżała się ku końcowi, wszyscy pytali, kiedy będzie następna. To jest taka formuła, gdy się siedzi przy piwie, przyciemnionym świetle, a na scenie stoi człowiek, który jest naukowcem, ale mówi „po ludzku”. Fakty związane z nauką przemycane są w formie luźnego opowiadania. Na sali siedzieli ludzie, którzy nawet nie wiedzieli, że są elementem procesu uczenia.

Tak odważnych form popularyzacji jest w naszym kraju chyba wciąż niewiele. Czy może się to wkrótce zmienić?

Jeden z moich kolegów ostatecznie zrezygnował z udziału w stand-upie i powiedział mi: „Wiesz, Ola, bo nauka musi być taka trochę poważna”. Polscy naukowcy coraz częściej wychodzą z takiej skorupy formalizmu i białego fartucha, ale nadal obawiamy się ośmieszenia popularyzacją nauki. Warto jednak mieć na uwadze, że jeżeli ludzie zrozumieją i zapamiętają coś z tej nietypowej lekcji, to niech nawet utkwi im w głowach, że mówiła do nich ze sceny jakaś lekko zwariowana kobieta w trampkach. Frajdą jest kogoś uczyć, ale formę uczenia też należy dostosować do człowieka. Teraz tworzy się pokolenie naukowców, popularyzatorów, którzy uważają, że nie szkodzi, kiedy czasami się powygłupiamy. Jesteśmy w końcu tylko ludźmi. Ważny jest efekt – udało nam się kogoś zainteresować jakimś naukowym zagadnieniem.

Bardzo dziękuję za rozmowę.