Wydział Chemii w strategicznym konsorcjum POLTOX

Konsorcjum „Krajowe Laboratoria Doskonałości Toksykologicznej i Monitoringu Biologicznego – POLTOX”, w którym uczestniczy Katedra Chemii i Radiochemii Środowiska naszego Wydziału, zostało wpisane przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej.

Polska Mapa Infrastruktury Badawczej (PMIB) obejmuje najważniejsze, strategiczne infrastruktury i przedsięwzięcia badawcze o znaczeniu krajowym i międzynarodowym. Jej założenia są spójne z europejskim podejściem do rozwoju infrastruktury badawczej, wyznaczanym m.in. przez European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI). Obecność na PMIB wzmacnia możliwości rozwoju infrastruktury naukowej oraz ubiegania się o finansowanie ze środków krajowych i europejskich.

W ramach POLTOX Uniwersytet Gdański reprezentuje Katedra Chemii i Radiochemii Środowiska Wydziału Chemii. Jesteśmy jednym z siedmiu ośrodków tworzących tę ogólnopolską, rozproszoną infrastrukturę badawczą. Do konsorcjum, którego liderem jest Warszawski Uniwersytet Medyczny, należą również: Gdański Uniwersytet Medyczny, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Instytut Medycyny Pracy im. prof. J. Nofera w Łodzi oraz Państwowy Instytut Weterynaryjny – PIB w Puławach.

POLTOX integruje kompetencje i zaplecze badawcze w obszarze nowoczesnej toksykologii oraz oceny bezpieczeństwa substancji chemicznych dla zdrowia człowieka i środowiska. Obejmuje m.in. New Approach Methodologies (NAMs), nanotoksykologię, biomonitoring człowieka, toksykologię środowiskową i radiotoksykologię, a także wykorzystanie modelowania komputerowego i sztucznej inteligencji w ocenie ryzyka.

Istotnym założeniem infrastruktury jest również rozwój współpracy nauki z przemysłem i instytucjami regulacyjnymi oraz wspieranie wdrażania nowoczesnych metod oceny bezpieczeństwa chemicznego do praktyki.

Toksykologia komputerowa i sztuczna inteligencja

Jednym z najważniejszych obszarów kompetencji, które jako Wydział Chemii UG wnosimy do POLTOX, jest toksykologia komputerowa, rozwijana od blisko 20 lat w Pracowni Chemoinformatyki Środowiska pod kierunkiem prof. dr. hab. Tomasza Puzyna.

Zespół wykorzystuje modelowanie matematyczne, uczenie maszynowe oraz – w coraz większym zakresie – sztuczną inteligencję do przewidywania toksyczności i innych właściwości substancji chemicznych oraz nanomateriałów istotnych z punktu widzenia ich bezpieczeństwa.

Metody te umożliwiają analizę zależności pomiędzy strukturą chemiczną substancji a jej właściwościami na podstawie dostępnych danych, dzięki czemu mogą wspierać ocenę ryzyka bez konieczności każdorazowego wykonywania pełnego zestawu badań eksperymentalnych.

Rozwijane na naszym Wydziale metody predykcyjne służą przyspieszaniu oceny bezpieczeństwa nowych substancji, materiałów i produktów, a jednocześnie mogą przyczyniać się do ograniczania badań na zwierzętach. To jeden z obszarów, w których rozwój sztucznej inteligencji otwiera dziś nowe możliwości dla współczesnej toksykologii.

Radiotoksykologia - drugi filar naszych kompetencji

Drugim istotnym obszarem, który Katedra Chemii i Radiochemii Środowiska wnosi do konsorcjum POLTOX, jest radiotoksykologia.

Badania nad obecnością radionuklidów w środowisku oraz ich potencjalnym wpływem na zdrowie człowieka zostały zapoczątkowane w Katedrze przez prof. Bogdana Skwarca. Obecnie są kontynuowane i rozwijane przez zespoły dr hab. Dagmary Strumińskiej-Parulskiej, prof. UG, oraz dr hab. Alicji Boryło, prof. UG.

Kompetencje te mają szczególne znaczenie w kontekście rozwoju energetyki jądrowej w Polsce. Wraz z planowanymi inwestycjami rośnie bowiem zapotrzebowanie zarówno na specjalistyczne badania, jak i na ekspertów posiadających wiedzę z zakresu radiotoksykologii, monitoringu środowiska oraz ochrony radiologicznej.

Od badań do kształcenia

Kompetencje rozwijane przez zespoły uczestniczące w POLTOX są również obecne w naszej działalności dydaktycznej. Wydział Chemii UG jest pomysłodawcą i współtwórcą anglojęzycznej specjalności Digital Chemistry, realizowanej na studiach II stopnia na kierunku Chemia. Studenci poznają na niej metody chemii i toksykologii komputerowej, uczenia maszynowego oraz sztucznej inteligencji wykorzystywane do projektowania nowych związków chemicznych i materiałów oraz oceny ich bezpieczeństwa dla człowieka i środowiska.

Program obejmuje także naukę programowania i analizy danych w środowiskach Python i R. Zajęcia prowadzone są w języku angielskim, a na specjalności wspólnie studiują osoby z Polski i z zagranicy.

Z kolei zespoły dr hab. Dagmary Strumińskiej-Parulskiej, prof. UG, oraz dr hab. Alicji Boryło, prof. UG są zaangażowane w kształcenie na studiach I stopnia Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna, prowadzonych wspólnie przez Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki oraz Wydział Chemii UG.

Kierunek przygotowuje studentów do pracy m.in. w obszarze nadzoru radiologicznego, energetyki jądrowej oraz kontroli instytucjonalnej.

Wpisanie POLTOX na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej otwiera nowe możliwości dalszego rozwoju współpracy naukowej, infrastruktury badawczej oraz badań odpowiadających na współczesne wyzwania związane z bezpieczeństwem chemicznym, ochroną zdrowia i środowiska.