Od 24 do 27 października 2022 roku gościem Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach była prof. Donna Strickland – laureatka Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2018 roku. W trakcie pobytu na naszej uczelni badaczka uczestniczyła w licznych spotkaniach oraz wygłaszała wykłady, podczas których przybliżała swoją pracę naukową. Z noblistką rozmawiała dr Katarzyna Balin, prof. UŚ z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ.

Prof. Donna Strickland

Minęły cztery lata, odkąd wraz z Gérardem Mourou i Arthurem Ashkinem otrzymała Pani Profesor Nagrodę Nobla za przełomowe wynalazki w dziedzinie fizyki laserowej. Czy spodziewała się Pani, że metoda generowania ultrakrótkich impulsów optycznych o dużej intensywności, nad którą pracowała Pani pod kierunkiem Gérarda Mourou, zostanie doceniona przez Norweski Komitet Noblowski?

Kiedy opracowywaliśmy tę metodę, wiedzieliśmy, że jest ona bardzo ważna dla dziedziny fizyki laserów o dużym natężeniu. Od samego początku otrzymywałam zaproszenia do wygłoszenia referatów na dużych konferencjach z zakresu fizyki laserów. Wiedzieliśmy więc, że jest to wielkie osiągniecie. Ale nie sądzę, że nasza metoda byłaby sama w sobie wystarczająco ważna, by została wyróżniona Nagrodą Nobla, gdyby Peter Moulton z Laboratorium Lincoln’a w MIT nie wynalazł w tym samym czasie szafiru tytanowego jako medium laserowego. To właśnie te dwie rzeczy razem doprowadziły do tego, że krótkoimpulsowe lasery o wysokiej intensywności przyjęły się i trafiły do wielu laboratoriów, a z czasem znalazły zastosowania w takich dziedzinach, jak chirurgia oka. W tamtym czasie myślałam, że nasze odkrycie pozostanie w dużych laboratoriach laserowych, dlatego Nagroda Nobla byłaby zaskoczeniem.

Jak zmieniło się Pani życie zawodowe przez te cztery lata? Na pewno jest mnóstwo zajęć, które podejmuje Pani jako laureatka Nagrody Nobla. Jest też praca naukowa, którą nadal Pani prowadzi. Czy mogłaby Pani Profesor o tym opowiedzieć?

Moje życie w ostatnich kilku latach zmieniło się znacząco na dwa sposoby. Pierwszym z nich była Nagroda Nobla, a drugim COVID – oba zdarzenia wpłynęły na mój rozwój naukowy, ponieważ albo podróżowałam, albo nie mogłam wejść do laboratorium, co bardzo utrudniało mi prowadzenie badań, ale też komunikację z moim zespołem. Otworzyło to jednak przede mną niesamowite możliwości uczestniczenia w różnorodnych wydarzeniach. Niektóre z nich są przeznaczone tylko dla laureatów Nagrody Nobla, na inne, o charakterze popularnonaukowym, nie zostałabym zaproszona, gdybym nie była laureatką Nagrody Nobla, a uczestniczyli w nich ludzie, których podziwiam. Jako noblistka miałam nawet okazję być na audiencji u papieża, tak więc w moim życiu zmieniło się sporo.

Wynalazek Pani Profesor i Profesora Gérarda Mourou znalazł szerokie zastosowanie w mikroobróbce, chirurgii laserowej, medycynie i badaniach nauk podstawowych. Czy granice uzyskiwania najkrótszych, najbardziej intensywnych wiązek laserowych zostały już osiągnięte, czy też nadal istnieje obszar do poprawy? Czy są jakieś oczekiwania ze strony przemysłu co do wydajności wiązki laserowej?

Zawsze można uzyskać krótsze i bardziej intensywne wiązki i niewątpliwie specjaliści pracują nad obydwoma aspektami intensywności lasera. Parametry wiązek laserowych będą się poprawiać, ale w wolniejszym tempie, ponieważ osiągamy pewnego rodzaju limity technologiczne, które zostaną jednak w przyszłości pokonane. Przemysł musi oczywiście mieć odpowiednią wydajność wiązki laserowej. Aby dobrze pracować, trzeba być w stanie dobrze skupić wiązkę, a nie można jej dobrze skupić, jeśli nie jest wysokiej jakości. Jeśli nie będziemy w stanie utrzymać wysokiej jakości wiązki laserowej, to na szczęście możemy skorzystać z rozwiązań naszych kolegów astrofizyków, którzy zaprojektowali odkształcalne zwierciadła. Możemy ich użyć do korekty naszych wiązek.

Tylko 4 z 219 fizyków wyróżnionych Nagrodą Nobla to kobiety: Maria Skłodowska-Curie w 1903 roku, Maria Goeppert-Mayer 60 lat później, potem minęło 55 lat, aż nagrodzono kolejną kobietę w naukach fizycznych – tę nagrodę otrzymała Pani Profesor. Od tego czasu nagroda została przyznana jeszcze tylko jednej kobiecie. Czy taka dysproporcja Panią dziwi?

Nie zauważyłam, że byłam dopiero trzecią kobietą, dopóki mi o tym nie powiedziano i nie poproszono o komentarz na pierwszej konferencji prasowej. Byłam więc zaskoczona, że byłam trzecią kobietą uhonorowaną Nagrodą Nobla. W czasach, gdy studiowałam, tylko około 10% kadry akademickiej stanowiły kobiety. Oczywiście można by się spodziewać, że powinnyśmy stanowić przynajmniej 10% nagrodzonych, zwłaszcza że w tamtych czasach, a na pewno we wcześniejszych latach, kobiety te były czołowymi przedstawicielami świata nauki. Może nawet powinnyśmy mieć więcej niż te 10% nagród, a nie miałyśmy… Jest to zatem zaskakujące. Na szczęście obecnie to się zmienia.

Czy wiedziała Pani Profesor, że obie poprzednie noblistki urodziły się w Polsce?

Nie, nie wiedziałam, dopóki nie zostałam tu zaproszona. Nie wiedziałem, że obie panie urodziły się w Polsce, ale teraz odbyłam miłą wycieczkę i dowiedziałam się o nich dużo więcej, a szczególnie o pierwszych latach życia Marii Goeppert Mayer w Katowicach.

W Polsce zainteresowanie kobiet nauką i technologią jest stosunkowo wysokie; na przykład obecnie na Wydziale Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu (pomijając kierunki informatyczne) 65% wszystkich studentów stanowią kobiety. Czy podobne zainteresowanie nauką i technologią obserwuje się w Kanadzie?

Tak, zwłaszcza jeśli pomijamy informatykę i fizykę, które wydają się zdominowane przez mężczyzn. Ale już na przykład ponad 75% studentów biologii stanowią kobiety, a na chemii liczby są wyższe niż na fizyce. Kiedy mówimy o kobietach w STEM [akronim, który powstał od pierwszych liter słów w języku angielskim: nauka, technologia, inżynieria i matematyka. Przypis redakcji], musimy wziąć pod uwagę fakt, że kobiety zaczynają przewyższać mężczyzn w wielu dziedzinach nauki. Zastanawiam się czasami, czy w pewnym momencie nie będziemy musieli zapytać, gdzie są mężczyźni (śmiech).

Czy ścieżka kariery naukowca jest w dzisiejszych czasach trudna? Z jednej strony wiedza jest bardziej dostępna, laboratoria są lepiej wyposażone, mamy opracowane zaawansowane metody analizy danych, współpraca międzynarodowa jest praktykowana bardziej niż kiedykolwiek, a istotne cele społeczne są w pewien sposób zdefiniowane. Z drugiej strony, wszystko to może być przytłaczające dla młodego naukowca. Jaka byłaby Pani rada dla młodych naukowców, którzy chcą odnieść sukces zawodowy?

Myślę, że składa się na to kilka rzeczy. Naturalnie kariera nie jest całym życiem. Wiele kobiet naukowców partnerujących naukowcom mężczyznom musi mierzyć się z tym, co w fizyce jest znane jako problem dwóch ciał, a to jeden z trudniejszych tematów. Inną cechą charakterystyczną nauki jest fakt, że jest uprawiana globalnie i czujemy się jak globalna społeczność. Bardzo trudno jest powiedzieć, że chcę mieszkać blisko rodziny i jednocześnie rozwijać się zawodowo. Jeśli naprawdę ktoś chce, aby jego kariera ruszyła pełną parą, musi rozejrzeć się za możliwościami pracy w różnych miejscach na świecie. Ale są też i tacy, którzy pójdą na kompromis, i to też jest w porządku. Można więc żyć blisko swojej rodziny, znaleźć dobrą pracę jako naukowiec, rezygnując z bardzo ambitnych aspiracji zawodowych. Po prostu każdy naukowiec musi sam zdecydować, co jest najważniejsze, i znaleźć dobry sposób na wykonywanie pracy, którą wybrał. Myślę, że na początku młodym ludziom wszystko może wydawać się trochę przytłaczające.

Dzisiejszą naukę kształtują nowoczesne technologie i narzędzia, zwiększony dostęp do wiedzy oraz współpraca na poziomie naukowym i instytucjonalnym. Jakie są spostrzeżenia Pani Profesor na temat przyszłości nauki?

Różne dziedziny zajmują się nauką w różny sposób. Ponieważ nasze lasery stają się większe, musimy zacząć pracować bardziej zespołowo niż wcześniej. Ja nadal mam w swoim laboratorium tylko małe lasery i pracuje ze mną kilkoro studentów – jest wiele przedsięwzięć naukowych, które nadal można przeprowadzić właśnie w ten sposób. Ale obserwuję moich kolegów z astrofizyki i to oczywiste, że nie da się wynieść ogromnego teleskopu w kosmos lub postawić na kilku górach bez współpracy z innymi. To zmieniło poniekąd naukę od czasów, gdy przez swoje teleskopy patrzyli Newton czy Galileusz. W wielu dziedzinach wykraczamy daleko poza to, co można zobaczyć za pomocą tych małych instrumentów. Myślę, że współpraca staje się coraz ważniejsza. Mam nadzieję, że jeśli polityka pozostanie poza nauką, to powinien pomóc fakt, że obecnie mamy do czynienia z globalną współpracą ze względu na łatwość komunikacji na całym świecie.

Czy edukacja naukowa powinna być aktualizowana (w kontekście stosowanych narzędzi, metod czy programów nauczania)?

Edukacja naukowa od początku do końca – oczywiście poprzez narzędzia, których używamy – zaczyna się z czasem poprawiać, a im bardziej zbliżamy się do światowej nauki, musimy te narzędzia stale aktualizować. W przeciwnym razie nie przekazujemy ludziom najnowocześniejszych technologii i wiedzy. Ale to, co naprawdę chciałabym, żeby się zmieniło w programie nauczania, to kwestia, że tak naprawdę nie uczymy, czym jest nauka. Uczymy, jaka wiedza naukowa jest już osiągnięta, ale nie uczymy, jak przejść do poszukiwania wiedzy. Nie skłaniamy studentów do zadawania pytania dlaczego i myślę, że to musi być włączone do naszej edukacji naukowej, tak, by uczniowie i studenci zrozumieli, że naukowcy też nie znają odpowiedzi. To nie jest tak, że mamy odpowiedzi, ale raczej – że nie mamy odpowiedzi i chcemy je poznać.

Inspirowanie ludzi do myślenia, działania i stawiania sobie wyzwań, jak również zachęcanie do dialogu między dyscyplinami w kwestiach kluczowych dla naszego świata i naszej przyszłości są uznawane za kluczowe dla spotkań laureatów Nagrody Nobla z ogółem społeczeństwa. W ciągu ostatnich czterech lat spotkała się Pani Profesor z innymi noblistami, czołowymi naukowcami świata, decydentami, liderami myśli, nauczycielami, studentami i ogółem społeczeństwa. Czy jest jakieś wydarzenie lub temat spotkania, które szczególnie zapadło Pani w pamięć?

Jest ich kilka. Jednym z nich jest spotkanie laureatów Nagrody Nobla w Lindau. Jest też odpowiednik – HOPE w Japonii i Światowe Forum Laureatów w Chinach, w których uczestniczyłam tylko online. Spotkanie w Lindau jest wspaniałym wydarzeniem, gdzie nobliści rzeczywiście mają okazję podzielić się doświadczeniami, które są w pewnym sensie unikatowe. Myślę, że nowym laureatom miło jest usłyszeć historie tych, którzy otrzymali Nagrody Nobla dawno temu. Do tego dochodzą wspaniałe emocje związane z obecnością najlepszych studentów – prowadzone tam rozmowy są naprawdę interesujące. Z drugiej strony miałam również okazję uczestniczyć w wydarzeniach popularyzujących naukę, takich jak Festiwal Stramus. Zapadło mi w pamięć, ponieważ jednym z organizatorów jest Brian May z grupy Queen. Była to więc świetna okazja, aby zobaczyć go na koncercie i spotkać się z nim na krótko. W festiwalu uczestniczyli również astronauci misji Apollo, więc było to bardzo ciekawe połączenie nauki i innych dziedzin, w tym muzyki.

Inspiruje Pani młodych naukowców jako autorytet naukowy w dziedzinie laserów i laureatka Nagrody Nobla. A co Panią Profesor inspiruje? Gdzie znajduje Pani motywację do dalszej pracy?

Myślę, że teraz sytuacja się odwróciła i to studenci pracujący w moim laboratorium podtrzymują moją motywację. Ponieważ studenci napotykają różne problemy, a jedynym sposobem na ich rozwiązanie jest nauka – więc to wciąż sport zespołowy (śmiech). Niekoniecznie można samemu wszystko rozgryźć, oczywiście są to rozmowy ze studentami i próby zrozumienia, co oznaczają dane lub dlaczego laser nie działa. To mnie motywuje. Nie mam okazji przebywać w laboratorium zbyt często, ale nadal lubię tam pracować.

Bardzo dziękuję za rozmowę i życzę dalszych sukcesów naukowych.