Narodowe Centrum Badań
i Rozwoju

Wydarzenie odbywa się w dniach 8-10 września pod hasłem „Architektura nowego porządku – stabilność w czasach zmian”. Uznawane za największą platformę spotkań w naszym regionie Europy, stanowi przestrzeń do debat na temat bezpieczeństwa, gospodarki i aktualnych wyzwań, gdzie obok dyskusji pojawiają się konkretne rekomendacje oraz innowacyjne pomysły.

Drugiego dnia wydarzenia w strefie „NAUKA” zorganizowanej przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego odbyły się trzy spotkania z udziałem naszych beneficjentów, moderowane przez Marka Kacprzaka, dyrektora Działu Informacji i Promocji w NCBR. Z rozmów tych wyłania się obraz zaangażowania w innowacyjne projekty oraz myślenia o ich dalszym rozwoju i wdrażaniu. Aby dowiedzieć się więcej o przedsięwzięciach rozwijanych przez polskich innowatorów, zachęcamy do zapoznania się z relacją z Forum.

Przyszłość druku 3D metali

Dr inż. Konrad Gruber z Wydziału Mechanicznego Politechniki Wrocławskiej, laureat XV edycji programu LIDER, opowiedział o swojej drodze w rozmowie pt. „Przyszłość druku 3D metali: kontrola mikrostruktury w czasie rzeczywistym”.

Co sprawiło, że pasjonat, który chce zintegrować druk 3D z zewnętrznymi oddziaływaniami fizycznymi, aby kontrolować mikrostrukturę metali w trakcie ich wytwarzania, został naukowcem?

– Nie było jednego momentu, była raczej seria dobrych okoliczności i kilku osób. Najpierw było koło naukowe, które zajmowało się drukarkami 3D, i indywidualny program studiów z inżynierii materiałowej. Potem promotorka mojej pracy magisterskiej, która pokazała mi, jak wygląda praca badawcza od środka. Wpadłem w to środowisko i po prostu dobrze się w nim poczułem – mówi dr inż. Konrad Gruber.

Praca badawcza zawsze wydawała mu się interesująca. Mieć laboratorium, prowadzić eksperymenty, sprawdzać, czy coś zadziała.

– Uważam, że badacza napędza w gruncie rzeczy dziecięca ciekawość, plus pewien pierwiastek „grzebacza”: potrzeba rozebrania problemu na części i zdolność do pozostania przy nim dłużej. To akurat mam – więc decyzja o tym, że zostanę naukowcem, nie była trudna – wskazuje.

Realizowany pod skrzydłami NCBR od października 2025 roku projekt „Topienie Laserowe Wspomagane Polem Magnetycznym i Ultradźwiękami” (FieldPBF) leży na przecięciu dwóch obszarów, które zaczął poznawać już jako student: druku 3D z koła naukowego oraz inżynierii materiałowej. – Nie planowałem tego w ten sposób, ale wygląda to na dość prostą linię – przyznaje młody badacz.

Dofinansowanie na realizację prac B+R, które będą prowadzone do września 2028 roku, wynosi 1 799 533,75 zł.

Problem, który chce rozwiązać w swoim projekcie, dotyczy mankamentów metody wytwarzania przyrostowego szeroko stosowanej w przemyśle, m.in. w lotnictwie, medycynie czy energetyce.

– Druk 3D z metalu daje swobodę kształtu, jakiej nie daje żadna inna metoda, ale płaci się za to jakością materiału. W procesie laserowym powstaje jeziorko ciekłego metalu wielkości ziarnka soli i krzepnie w ułamku sekundy. Ciepło ucieka w dół, więc kryształy rosną słupkowo, wszystkie w tym samym kierunku, a między nimi zostają pory. Gotowa część może być anizotropowa, czyli inaczej wytrzymała w zależności od kierunku działania siły, oraz pękać wcześniej pod obciążeniem cyklicznym. To jest powód, dla którego lotnictwo czy energetyka podchodzą do drukowanych części krytycznych ostrożnie – wyjaśnia dr inż. Konrad Gruber.

Obecnie odpowiedzią na to wyzwanie jest obróbka po wydruku. Kosztowna, czasochłonna, zamykająca pory, ale nieusuwająca kierunkowości materiału. Drugą drogą jest projektowanie nowych stopów, tyle że wtedy powstaje materiał, który przemysł musi certyfikować od nowa, a to trwa latami.

– Mój zespół idzie trzecią drogą: zostawiamy sprawdzony, certyfikowany stop i zmieniamy warunki, w jakich krzepnie. Zmienne pole magnetyczne i ultradźwięki mieszają krzepnący metal, rozbijają rosnące kryształy i pomagają bąbelkom gazu uciec przed zakrzepnięciem. Efekt, o który walczymy, to drobniejsze ziarno, mniejsza porowatość i mniejsza anizotropia. I to bez zmiany materiału i bez dodatkowej operacji technologicznej – wskazuje kierownik projektu realizowanego w programie LIDER.

Jak relacjonuje, pierwszy etap, czyli budowa stanowiska testowego, jest już zamknięty. Działają oba emitery – pola magnetycznego i ultradźwięków. Założone w tym zadaniu kamienie milowe zostały osiągnięte i potwierdzone pomiarami. Obecnie trwa już etap badań materiałowych.

– Drukujemy próbki z trzech stopów reprezentujących różne rodziny materiałów: aluminium AlSi7Mg, stali nierdzewnej 316L i nadstopu niklu Inconel 718. Pierwsze obrazy mikroskopowe pokazują zmianę idącą w oczekiwanym kierunku, natomiast wyniki ilościowe, porowatość, wielkość ziarna, twardość będą dostępne na początku przyszłego roku. Równolegle ruszył projekt docelowego prototypu modułu – opowiada dr inż. Konrad Gruber.

Pewnym zaskoczeniem dla zespołu było to, że najtrudniejsza okazała się nie fizyka, tylko integracja z komercyjną maszyną, miniaturyzacja, chłodzenie i sterowanie. – Mamy to już za sobą i można powiedzieć, że zintegrowaliśmy nasz moduł w produkcyjnym urządzeniu wytwórczym – dodaje.

Jak ocenia szanse na wdrożenie opracowywanego rozwiązania w przemyśle?

– Podzieliłbym odpowiedź na dwa rynki, bo mają zupełnie inny profil ryzyka. Dla jednostek badawczych i działów R&D oceniam szanse wysoko. Moduł jest tam samodzielnym produktem, nie wymaga certyfikacji przemysłowej, a cena mieści się w kategorii małej aparatury, czyli w zasięgu zwykłego grantu badawczego. Kluczowe jest to, że komercyjnie nie istnieje dziś system wprowadzania pola magnetycznego ani ultradźwięków do tej metody druku. Sprawdzaliśmy to razem z analizą patentową. Ten rynek nie jest nagrodą pocieszenia: to on wygeneruje niezależne wyniki i publikacje, których sami nie zdążymy zrobić, a to jest dowód, z którym idzie się do przemysłu – mówi inżynier. – Dla przemysłu ocena jest optymistyczna, ale trzeba powiedzieć wprost, że projekt kończymy na piątym poziomie gotowości technologicznej z dziewięciu, więc do produkcji prowadzi jeszcze jeden pełny projekt wdrożeniowy – zauważa.

Dla dalszego rozwoju potrzebny będzie partner przemysłowy w roli integratora. Zespół projektowy chce go poszukać, prezentując działające prototypy i dostarczając naukowe dowody na działanie opracowanych modułów. Prawa do wyników należą do Politechniki Wrocławskiej, a ochrona idzie dwutorowo: patenty na konstrukcję oraz know-how na parametry procesu.

Naukowiec nie ma wątpliwości, że warto angażować się w projekty B+R, i to co najmniej z trzech powodów.

– Zacznę od tego, co realnie dostaje się w zamian. Projekt badawczo-rozwojowy daje to, czego nie da żadna publikacja: własny zespół i budżet, czyli możliwość zbudowania czegoś fizycznego zamiast napisania, że „powinno zadziałać”. W naszym przypadku bez tego finansowania nie mielibyśmy możliwości przeprowadzenia takich złożonych prac z budżetu uczelni – podnosi laureat programu LIDER.

Finansowanie, które można uzyskać, daje więc przestrzeń na prowadzenie interesujących prac badawczych. Drugi powód jest według niego mniej oczywisty. Wniosek B+R wymusza odpowiedź na pytanie „komu to będzie potrzebne” – a takie podejście zmienia sposób projektowania samych badań. Trzeba przemyśleć rynek, konkurencję, ochronę własności intelektualnej. Ale też przemyśleć zasadność własnych pomysłów.

Wreszcie trzeci aspekt to praktyczna rada, którą kierownik projektu kieruje do innych młodych naukowców: nie trzeba czekać na gotowy pomysł, wystarczy postawić dobre pytanie.

– Nasze pytanie brzmiało: skoro w odlewnictwie miesza się ciekły metal polem magnetycznym od dziesięcioleci, dlaczego nie robi się tego w druku 3D? Warto też zebrać zespół przed złożeniem wniosku do NCBR, a nie po – rekomenduje dr inż. Konrad Gruber z Politechniki Wrocławskiej.

„Różowe złoto” od firmy POLMLEK początkiem polskiej platformy frakcjonowania mleka

Szczegóły realizowanego przez POLMLEK Sp. z o.o. projektu pt. „Opracowanie innowacyjnej, wysokowydajnej technologii pozyskiwania laktoferyny i laktoperoksydazy w celu wprowadzenia na rynek gamy produktów w postaci proszków o najwyższej jakości i czystości” przedstawił w Karpaczu jego współtwórca – dr hab. Wojciech Białas, prof. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, kierownik Katedry Biotechnologii i Mikrobiologii Żywności.

W tym przypadku mówimy o innowacji produktowej w skali globalnej. Przedmiotem projektu, za którym stoją inżynierowie i technolodzy z Grupy Polmlek współpracujący z poznańską uczelnią, jest opracowanie innowacyjnej technologii pozyskiwania dwóch cennych białek: laktoferyny i laktoperoksydazy oraz wprowadzenie na rynek laktoferyny w proszku o najwyższej jakości i czystości oraz dwóch wariantach o zróżnicowanym poziomie wysycenia żelazem, a także laktoperoksydazy w proszku. Realizacja projektu ma pozwolić także na opracowanie pierwszej w Polsce technologii, która może znaleźć zastosowanie w komercyjnej produkcji laktoferyny i laktoperoksydazy o parametrach stanowiących innowację na skalę co najmniej europejską. Ale jak pokazuje rozmowa podczas Forum Ekonomicznego, pomysłów na wykorzystanie efektów badań jest znacznie więcej.

POLMLEK pozyskał na realizację projektu o wartości blisko 80 mln zł ponad 30,5 mln zł z programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki, w ramach jednego z rozstrzygniętych przez NCBR konkursów Ścieżka SMART. Prace badawczo-rozwojowe są już bardzo zaawansowane – rozpoczęły się w lutym 2024 roku, a ich zakończenie planowane jest na maj przyszłego roku.

– Celem projektu jest stworzenie w pełni zintegrowanego, bezodpadowego ciągu technologicznego izolacji laktoferyny oraz laktoperoksydazy z mleka krowiego. Nasze przedsięwzięcie stanowi harmonijne połączenie interdyscyplinarnej wiedzy z zakresu biotechnologii, zaawansowanej inżynierii procesowej oraz technologii żywności – wskazuje dr hab. Wojciech Białas, prof. Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

W jego przekonaniu nowatorska technologia może umożliwić przejście od sprzedaży produktów masowych do wytwarzania specjalistycznych składników o wysokiej wartości dodanej. Ich potencjalnymi odbiorcami są producenci żywności funkcjonalnej, preparatów dla niemowląt, żywności specjalnego przeznaczenia medycznego, suplementów diety, kosmetyków, produktów weterynaryjnych i zaawansowanych formulacji biologicznych.

Jak podkreśla badacz, dotychczas uzyskane rezultaty potwierdzają, że projekt jest realizowany zgodnie z przyjętymi założeniami.

– W kluczowym module separacji chromatograficznej zespół badawczy zoptymalizował parametry hydrodynamiczne układu kolumn, co pozwoliło na istotne skrócenie fazy wiązania białek do złoża przy zachowaniu wysokiej wydajności przepływu i niewielkich spadkach ciśnienia. Przełożyło się to bezpośrednio na uzyskanie wysokiego odzysku (90 proc.) oraz doskonałej czystości docelowego preparatu białkowego (98 proc.). Pomyślnie zakończono także cykl modelowania sytuacji awaryjnych. Odpowiedzią na wyzwania gospodarki o obiegu zamkniętym są pionierskie testy recyrkulacji eluentów zawierających chlorek sodu – opowiada.

Aktualnie zespół projektowy skupia się m.in. na dopracowaniu procedur płukania i regeneracji, co zagwarantuje pełną powtarzalność oraz długą żywotność złóż w skali przemysłowej. Równolegle trwają prace badawcze związane z zastosowaniem technik membranowych i modyfikacji właściwości funkcjonalnych preparatów laktoferyny.

Złożony charakter problemu badawczego wynika z faktu, że usunięcie żelaza zmienia architekturę przestrzenną cząsteczki i obniża jej odporność na czynniki zewnętrzne. Stąd konieczne było zastosowanie zaawansowanych badań fizyko-chemicznych.

–  Opracowana złożona kaskada procesów ultrafiltracji i diafiltracji skutecznie ograniczyła problem powstawania warstwy żelowej przy wysokich stężeniach separowanych białek. Kluczowym, wysoce nowatorskim osiągnięciem zespołu jest kontrolowana modulacja stopnia wysycenia laktoferyny jonami żelaza. Uzyskane dane stanowią fundament do budowy modeli kinetycznych oraz wyznaczenia optymalnych, bezpiecznych parametrów procesu utrwalania laktoferyny o zmienionej zawartości żelaza, gwarantując zachowanie jej unikalnej aktywności biologicznej i zdolności chelatowania – podkreśla badacz współpracujący z firmą POLMLEK. Jednocześnie zauważa, że w projekcie jest więcej elementów, które oferują unikalne przewagi konkurencyjne, np. w obszarze stabilizacji mikrobiologicznej.

– Warunki suszenia rozpyłowego dostosowywane są do właściwości termicznych poszczególnych wariantów laktoferyny. Uzyskano proszki o niskiej wilgotności, zakładanych właściwościach fizycznych oraz bardzo wysokiej jakości mikrobiologicznej. Dla laktoperoksydazy rozwijany jest proces suszenia sublimacyjnego z zastosowaniem matrycy ochronnej, która zawiera wyselekcjonowane substancje stabilizujące. Zwiększyły one istotnie stabilność enzymu, a dalsze badania są ukierunkowane na poprawę trwałości preparatu podczas przechowywania – uzupełnia naukowiec.

Profesor UPP dr hab. Wojciech Białas nie zatrzymuje się jednak na bieżących rezultatach projektu. Z rozmowy podczas Forum Ekonomicznego wyłania się bowiem wizja projektu jako początku szerszej platformy technologicznej dla polskiego przemysłu mleczarskiego.

– Myślę, że możliwe jest rozszerzenie technologii na inne składniki mleka. Opracowany ciąg separacji chromatograficznej i membranowej może w przyszłości stanowić podstawę kaskadowego frakcjonowania kolejnych wartościowych składników, takich jak immunoglobuliny, osteopontyna, α-laktoalbumina, składniki błony kuleczek tłuszczowych, bioaktywne peptydy czy oligosacharydy mleka. Pozwoliłoby to stworzyć platformę technologiczną, a nie instalację przeznaczoną wyłącznie do wytwarzania laktoferyny i laktoperoksydazy – wskazuje.

Zespołowi projektowemu bliska jest również koncepcja biorafinerii mleczarskiej, dająca możliwość pełniejszego wykorzystania surowca i kolejnych strumieni procesowych. – Po wyizolowaniu jednego składnika pozostała frakcja może być traktowana jako surowiec do odzysku następnych substancji. Takie podejście zwiększa efektywność ekonomiczną procesu i ogranicza ilość strumieni odpadowych – tłumaczy prof. Białas.

Realizowany projekt otwiera ponadto drzwi do rozwoju nowych wariantów produktów. Kolejny cel długoterminowy to zwiększenie konkurencyjności i suwerenności technologicznej rodzimego przemysłu mleczarskiego.

– Własna technologia izolacji i utrwalania białek bioaktywnych może ograniczyć zależność od zagranicznych dostawców urządzeń, materiałów procesowych i know-how. Nasz projekt może stać się podstawą budowy krajowych kompetencji w obszarze zaawansowanego przetwórstwa składników mleka – przewiduje dr hab. Wojciech Białas, prof. UPP.

Szanse na rozwój naukowiec dostrzega również w skalowaniu i integracji technologii z istniejącymi zakładami.

– Ten projekt może połączyć mleczarnie, producentów instalacji, firmy biotechnologiczne, dostawców membran i złóż chromatograficznych oraz jednostki naukowe. Dzięki temu jego efektem może być nie tylko pojedyncza technologia, lecz również trwała sieć współpracy rozwijająca kolejne produkty bioaktywne. Chcielibyśmy, aby stał się zalążkiem polskiej platformy frakcjonowania mleka, umożliwiającej kaskadowe odzyskiwanie substancji bioaktywnych i ich przekształcanie w standaryzowane produkty o wysokiej wartości dodanej. Taka perspektywa łączy innowacyjność naukową z komercjalizacją, umiędzynarodowieniem oraz otwieraniem dla polskiego przemysłu nowych, bardziej rentownych rynków zbytu – podsumowuje dr hab. Wojciech Białas, prof. UPP.

Jak tworzyć innowacyjne polskie biotechnologie

O to, jak rozwijać polskie innowacje w dziedzinie biotechnologii, Marek Kacprzak z NCBR pytał w Karpaczu członka zarządu Selvita S.A. Dawida Radziszewskiego.

Selvita została założona w 2007 roku, a blisko 20 lat później jest jedną z trzech największych przedklinicznych firm usług badawczo-rozwojowych (CRO) w Europie. Zatrudnia dziś około 900 pracowników w Krakowie, Poznaniu i Zagrzebiu, świadcząc usługi odkrywania i rozwoju leków dla czołowych firm farmaceutycznych i biotechnologicznych z USA i Europy Zachodniej.

–  Ponad 90 proc. przychodów firmy jest generowana od klientów zagranicznych, co świadczy o tym, że polska nauka już dziś jest specjalnością eksportową – zauważa Dawid Radziszewski.

Przedstawiciel firmy Selvita nie ma wątpliwości, że innowacyjność nie jest obecnie wyborem, ale jednym z najważniejszych warunków konkurencyjności. I to nie tylko w branży biotech.

– Europa i Polska nie wygrają globalnej konkurencji kosztem pracy. Wygrać mogą wiedzą, technologią i zdolnością tworzenia innowacji – zwłaszcza w deep tech, wobec tempa USA i Chin. Inwestycje w badania i są warunkiem utrzymania konkurencyjności gospodarki: musimy inwestować nie tylko w fabryki, ale przede wszystkim w miejsca, gdzie rodzą się nowe technologie – akcentuje Dawid Radziszewski.

Innowacje w biotechnologii to temat najeżony trudnościami i wymagający długiego czasu – proces od fazy koncepcyjnej do wprowadzenia nowego leku lub technologii medycznej często przekracza 10 lat. Dlaczego te wyzwania nie powinny hamować rozwoju?

– To nie przypadek, że Unia Europejska uznała biotechnologię za technologię krytyczną m.in. w ramach platformy STEP, a pandemia COVID-19 pokazała, że brak silnego sektora biotech osłabia bezpieczeństwo państwa. Zauważmy, że tylko w latach 2020-2023 Chiny zwiększyły inwestycje w biotechnologię o ponad 400 proc. W „architekturze nowego porządku” przewagę budują państwa, które technologie tworzą, a nie wyłącznie kupują. Polska – z kompetencjami, ludźmi i rosnącą infrastrukturą – ma realną szansę zostać regionalnym liderem biotechnologii – uważa członek zarządu Selvita S.A.

Znajdujące się w portfolio Narodowego Centrum Badań i Rozwoju innowacyjne projekty realizowane przez tę firmę pokazują, jak partnerstwo publiczne i prywatne sprawdza się w praktyce.

– Największe innowacje powstają tam, gdzie sektor publiczny i prywatny wspólnie podejmują ryzyko. Selvita realizuje obecnie z NCBR cztery projekty B+R o łącznej wartości ok. 290 mln zł, dla których dofinansowanie Unii Europejskiej w ramach programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki to łącznie ok. 123 mln zł. Te projekty to rozwój Centrum Badawczo-Rozwojowego w Krakowie wraz z pracami nad platformą generatywnej AI do projektowania leków (GENAI-inDD), platforma CART-AI dla terapii komórkowych CAR-T (priorytet STEP – technologie krytyczne UE), platforma E3Explorer dla terapii celowanych typu PROTAC oraz technologia DRUG-PREDICT rozwijana wspólnie z Uniwersytetem Jagiellońskim – Collegium Medicum. Grant publiczny współdzieli ryzyko opracowania technologii, która następnie staje się usługą sprzedawaną klientom na całym świecie – tak Fundusze Europejskie wprowadzają polskie firmy do globalnej ligi technologicznej – podkreśla Dawid Radziszewski.

Innowatorzy często zwracają uwagę na potrzebę zapewnienia finansowania pełnego cyklu innowacji i przyspieszenie tempa ich wdrażania. Zdaniem przedstawiciela Selvita S.A. finansowanie badań nie wystarczy – istotą całego procesu jest bowiem komercjalizacja.

– Kluczowa jest ciągłość i przewidywalność wsparcia całej ścieżki rozwoju: od badań, przez rozwój metod i narzędzi, po skalowanie – w tym kierunku zmierzają programy takie jak STEP i warto utrzymać ten program w przyszłej perspektywie UE, w kontekście dyskusji o Europejskim Funduszu Konkurencyjności na lata 2028–2034. O sukcesie decyduje również tempo: innowacja wygrywa nie tylko dlatego, że jest lepsza, ale dlatego, że szybciej trafia na rynek – konkluduje Dawid Radziszewski, członek zarządu Selvita S.A.

Forum Ekonomiczne w Karpaczu to jedno z największych wydarzeń w Europie Środkowo-Wschodniej, które od ponad trzydziestu lat stanowi miejsce spotkań osób współdecydujących o kierunkach rozwoju Polski, Europy i świata. Program wydarzenia podzielony jest na 8 obszarów tematycznych: AI Forum, Forum Cyfryzacji, Forum Ochrony Zdrowia, Forum Regionów, Gospodarka, Polityka Międzynarodowa i Bezpieczeństwo, Społeczeństwo oraz Zrównoważony Rozwój.

Zdjęcia: MNiSW