Norbert Kučerka: V biofyzice je spousta otevřených otázek  
Se slovenským biofyzikem Norbertem Kučerkou jsme pohovořili o výzkumu lipidových membrán, perspektivách léčby Alzheimerovy choroby či plánované modernizaci zdroje neutronů v SÚJV.

Norbert Kučerka. Foto: Jelena Puzyninová
Norbert Kučerka. Foto: Jelena Puzyninová

Pracujete v oblasti strukturní biofyziky. Při zkoumání lipidových membrán využíváte rozptylové techniky – maloúhlový rozptyly neutronů a rentgenových paprsků. Jaké výhody má tato metoda při studiu biologicky relevantních materiálů oproti klasickým krystalografickým přístupům?

 

Biologické membrány jsou ve vysoké míře neuspořádané objekty a o krystalické struktuře se u nich ani nedá mluvit. Většina metod založených na krystalografii v jejich případě selhává. A právě proto metody maloúhlového rozptylu, difrakce rentgenových paprsků nebo neutronů, sehrávají v tomto experimentálním výzkumu velkou roli. Umožňují zjistit základní parametry takovýchto membrán. Jedním z nejdůležitějších faktorů je samozřejmě tloušťka, protože membrána je v biologii objekt, který odděluje dva prostory – například vnitřní prostor buňky od vnějšího prostředí. Lipidové membrány jsou semipermeabilní, což znamená, že některé atomy, některé části prostředí jimi pronikají. Které z nich pronikají a jakou rychlostí, tedy dynamika celého tohoto procesu závisí především právě na tloušťce membrány, na jejím složení a na jejích mechanicko-elastických vlastnostech. To jsou parametry, které se dají s pomocí rozptylu neutronů a rentgenových paprsků zjistit.


Mohl byste srovnat obě metody – maloúhlového rozptylu neutronů a rentgenových paprsků – z hlediska efektivnosti výzkumu?

Je dost složité to porovnávat. Každá z těchto metod má své výhody a nevýhody. Jedním z nejlepších přístupů je využít jejich komplementarity. Sledovat  při experimentech objekty rozptylem jak rentgenových tak neutronových paprsků a informace, které jsou mírně odlišné, spojovat. Hlavním rozdílem mezi těmito dvěma metodami je, že v případě rentgenových paprsků dochází k rozptylu na elektronech, takže citlivost této metody záleží na tom, z jakých atomů se membrána skládá. Ve většině živých materiálů, biologických organismů je hodně vodíku a vodík není dobře viditelný rentgenovými paprsky. V tomto hrají prim neutrony. Ty jsou velmi citlivé na lehké atomy, jako je vodík a dokáží například rozpoznat rozdíl mezi vodíkem a deuteriem – jeho záměnou. Když máme vzorek, v němž je buď vodík nebo deuterium, z chemického hlediska se v něm nic nemění, ale z hlediska pohledu neutronů, který získáváme, se ten obrázek mění kompletně. Je to, jako bychom vyměnili filtr, přes který ten vzorek pozorujeme. A díky tomu můžeme získat větší množství informací. Určitou nevýhodou neutronů je naopak to, že intenzita zdrojů neutronů, které jsou dnes k dispozici, není na takové úrovni, jako v případě rentgenových paprsků. A tedy i informace, které se dají získat, jsou na trochu nižší úrovni, především pokud jde o rozlišení. Neutrony nám poskytují velmi silnou informaci, ale ne tolik o detailech, jako spíše o celkových parametrech membrány. Kdežto rentgenové paprsky nám díky lepšímu rozlišení poskytují daleko větší detaily. Tedy jak už jsem říkal – když se spojí informace získané jednou i druhou metodou, získáme o zkoumaných membránách kompletní informaci.


S pomocí těchto metod vytváříte modely submolekulárních detailů membrán a jejich fyzikálních interakcí. Jaký to má pro výzkum význam?

Jedním z nejhlavnějších úkolů metodiky biofyziky membrán je určení strukturních vlastností, jak ze statického tak z dynamického hlediska. Struktura membrány závisí na složení membrány, s nímž se mění různé její komponenty, které na ni mají různý efekt. I široké veřejnosti je dobře známý cholesterol, který se například zabudovává do membrány a způsobuje zvýšení její uspořádanosti a tuhosti. To má samozřejmě za následek snížení dynamiky membrány, což ovlivňuje například přenos různých materiálů přes membránu.


Jak se může přítomnost komponentů v membráně projevovat v praktickém životě?

Foto: Jelena Puzyninová.
Foto: Jelena Puzyninová.

 

Může to způsobit onemocnění, ale jiné komponenty v membráně mohou naopak umožnit jejich prevenci. Kromě lipidové části, o které tu nyní hovoříme, jsou velmi důležitou komponentou těchto membrán také bílkoviny. Ty tvoří cosi jako motory aktivně přenášejícímateriály přes membránu. Ale správná funkčnost bílkovin zase velmi závisí na vlastnosti membrány. Vlastnosti membrány se mění nejen přítomností cholesterolu, ale také různých iontů, které jsou v organismu všudypřítomné. S jejich pomocí se aktivují nebo deaktivují různé procesy.


Kde a jak vznikají neutronové paprsky s intenzitou vhodnou pro rozptylové experimenty? Jaké možnosti vám v tomto výzkumu poskytují zařízení Spojeného ústavu jaderných výzkumů (SÚJV)?

Tato metodika není až zas tak stará, je jí přibližně sto let. Samotný neutron byl objevený ve 30. letech 20. století. A velmi rychle poté, co se teoreticky zjistilo, co to neutron je a jak je možné ho „vyrábět“, byl postavený první zdroj neutronů, kterým byl v té době jaderný reaktor. Tento typ zdroje se používá dodnes. Má své výhody i nevýhody. Druhým způsobem výroby neutronů jsou takzvané spalační zdroje, které jsou trochu modernější a v porovnání s jadernými reaktory efektivnější. Nevyužívají jaderné palivo, ale jejich komplexnost je daleko vyšší, s čímž pravda také souvisí i vyšší náklady. Klasické jaderné zdroje pracují kontinuálně, produkují neutrony spojitě, zatímco velkou výhodou spalačních zdrojů je, že pracují v pulzovém modu.


Jakou roli sehrál pulzový reaktor IBR, jehož koncepci v roce 1955 v Dubně vypracoval první ředitel Ústavu Dmitrij Blochincev?

Blochincev přišel s nápadem spojit zmíněné dva druhy zdrojů neutronů a v podstatě navrhl prototyp pulzového jaderného reaktoru nazvaný IBR. Ten byl ve své první verzi postavený v Laboratoři neutronové fyziky. Později byl několikrát vylepšovaný, až se se dospělo k jeho současné verzi – zařízení IBR 2M. To už pracuje při vysokém výkonu 2 MW. Je to v podstatě klasický jaderný reaktor, v němž probíhá štěpná reakce. Ale probíhá v přesně určeném čase, k němuž dochází v pulzech a tím splňuje i výhodu pulzových spalačních zdrojů.


V čem spočívá výhoda této pulzové metody při výrobě neutronů?

Při jaderné reakci se produkují neutrony různých energií. Když je chceme využít v experimentu na měření neznámých struktur, musíme minimálně znát charakter těchto neutronů. To znamená, že z těch neutronů, které byly vyrobené, musíme v případě jaderného reaktoru vybrat jen neutrony s nějakou určitou energií. Mnohé experimenty bohužel potřebují z rozsahu přístupných energií jen část na úrovni 1 %. Zbylých 99 % neutronů vyrobených jadernými reaktory nevyužíváme. V případě pulzních zdrojů se sice také vyrábí celý balík energií neutronů, ale známe přesně dobu, kdy vznikly a vzdálenost, kterou urazily a díky tomu umíme dopočítat jejich energii. Takže nehledě na to, že přichází celý balík energií, umíme je charakterizovat a tím pádem je můžeme použít v našich experimentech. A efektivnost tohoto zdroje se tak může teoreticky blížit 100 %. IBR tedy spojuje výhody obou zmíněných zdrojů – zachovává složitost energií vznikajících při jaderné reakci, ale díky svému pulzovému charakteru se v nich dokážeme orientovat.


Zařízení IBR 2M funguje už několik desítek let. Je stále plně funkční? A chystá se jeho další modernizace, vytvoření nějakého nového modelu?

Dnešní verze IBR je velice efektivní. Jedna náplň jaderného paliva, která se používá do reaktoru, vystačí na 25 let. IBR 2 byl zkonstruovaný v roce 1972, v 80. letech byl spuštěný a fungoval přibližně 25 let. Velká modernizace a výměna paliva proběhla v letech 2006–2010 a potom se znovu spustil reaktor IBR 2M – už v podstatě nový, třebaže fungující na stejné bázi jako ten předchozí. A nyní běží jeho další pětadvacetileté funkční období. Díky tomu, že známe docela přesně životnost tohoto zdroje, už nyní víme, že musíme vytvořit nějaký nový. Současný reaktor už se nedá dále modernizovat, příliš stará je i budova reaktoru a až doběhne jeho životnost, nedá se s ním dále počítat. Proto se v Dubně připravují projekty zbrusu nového zdroje neutronů a už asi dva roky běží širší diskuse o tom, jak by to zařízení mělo vypadat a na jakých principech by mělo fungovat.


Co je to synchrotronní či rentgenové záření, jak vzniká a jak je využíváte pro váš výzkum?

Zdroje rentgenového záření prošly dlouhým vývojem, jejich počátky sahají až k roku 1900. Dnes jsou nejlepším zdrojem rentgenového záření elektronové synchrotrony. Ty se dříve používaly jen na urychlování částic, ale později se zjistilo, že vedlejším produktem tohoto procesu je rentgenové záření. Synchrotrony dalších generací už se pak vyráběly přímo s cílem získat rentgenové záření. Dnes jsou ve světě poměrně rozšířené, ale v SÚJV bohužel nemáme ani jeden. Přibližně před deseti lety tu byly plány elektronový synchrotron postavit, ale nerealizovalo se to. Nejsou ani v blízkém okolí, jen jeden zastaralý synchrotron je v Kurčatovově institutu v Moskvě. I z tohoto důvodu nyní Ústav přistoupil k dvoustranné spolupráci s jednou ze svých členských zemí – s Polskem, kde takovýto velmi moderní synchrotron nazvaný SOLARIS nedávno postavili. Ústav s tímto synchrotronovým centrem navázal spolupráci a plánujeme tam postavit několik měřících zařízení.


Používáte při svém výzkumu v SÚJV ještě nějaká další zařízení?

Rentgenové zdroje existují i na daleko menších škálách a velmi populární jsou různá drobnější laboratorní zařízení, v podstatě takové malé boxy, které se dají umístit přímo do laboratoře. Ty jsou založené na různých rentgenových lampách, mají daleko menší intenzitu než synchrotrony, ale na základní experimenty stačí. Když potom potřebujeme zvýšit intenzitu, musíme se vypravit na synchrotrony. Brzy bude možné experimentovat právě i v Polsku na SOLARISU.


V čem spočívá model SDP – Scattering Density Profile, který jste vyvinul?

Model SDP se využívá k tomu, aby se daly spojit experimenty prováděné s pomocí neutronů a rentgenového záření, které se historicky vždy dělaly odděleně. Dokáže při popisu membrány použít najednou informace získané oběma metodami. Nemám na něj sice patent, ale vyvinul jsem ho já osobně a dnes už ho používají i jiné vědecké skupiny a laboratoře.


Jak funguje algoritmus a konečný softwer SIMtoEXP, jehož jste také autorem?

Experimentální metodou můžeme získávat různé strukturní informace o membráně, ale jsou ještě detailnější informace, které zatím získávat nedokážeme. Dnes je velmi populární získávat je ze simulací, což jsou čistě teoretické výpočtové záležitosti, které se odehrávají na počítači. Díky rozvoji počítačů jsou dnes simulace velmi rozšířené. Ale i když je výpočetní technika na takové úrovni, mnozí bohužel používají příliš velké přiblížení. Aby se v takové simulaci vyrobila membrána, jeden lipid nestačí a používá se například 128 molekul lipidů a spousty molekulvody okolo. Takže tam jsou tisíce až miliony atomů, a v simulaci je třeba počítat polohy a změny poloh každého z nich. To je ale samozřejmě nereálné a tak se dělají různá přiblížení. Potom trvá dlouhá léta, než se ta přiblížení ověří a dokonce v literatuře je publikována velká spousta výsledků získaných ze simulací, které jsou v lepším případě nedůvěryhodné a v horším nepravdivé. Dlouhá léta jsme bojovali za to, aby byl každý z takovýchto výsledků předtím, než se z něj stane senzace, ověřený experimentálně. A právě SIMtoEXP je takový program, který to v případě modelových membrán na základní úrovni dokáže. Přímo porovnává simulace udělané na počítači s experimentálním měřením provedeným s pomocí rozptylu neutronů nebo rentgenových paprsků. Tedy dokáže tu simulaci prověřit, ještě než se dojde k nějakým strukturním výsledkům. V dobrých článcích ale už dnes téměř vždy bývají vedle sebe výsledky teoretické simulace a experimentálního postupu.


Jsou pro vědce z České republiky a Slovenska zařízení, která máte k dispozici v SÚJV, dostupná i jinde než v Dubně?

Vysloveně nenahraditelný je Ústav pro Slovensko a Českou republiku především pokud jde o zdroj neutronů. Na Slovensku nemáme zdroj neutronů vůbec a v Čechách je jaderný reaktor v Řeži, který takovéto potřeby může částečně pokrývat, ale spíše na nižší úrovni. Dále se můžeme obracet třeba na Francii, kde mají velký zdroj neutronů a také ve Švédsku se nově buduje velký Evropský spalační zdroj, který by měl brzy začít fungovat. Ale vzhledem k tomu, že ČR i Slovensko jsou členskými zeměmi SÚJV Dubna, dubněnský reaktor je pro nás jako zdroj neutronů tím nejideálnějším a nejpřístupnějším řešením.



Mohl byste vysvětlit, jakým směrem se dnešní výzkum lipidových membrán posunul od klasického modelu tekuté mozaiky Singera a Nicolsona z roku 1972?

Od tohoto prvního modelu prodělala biofyzika membrán velký vývoj. Předpokládalo se v něm, že hlavní roli hrají lipidové části membrány a v ní jsou sporadicky zabudované bílkoviny. Postupem času se ukázalo, že bílkovin je tam o mnoho více, že je membrána daleko hustší a že tam probíhají daleko významnější interakce mezi bílkovinami. Dále se zjistilo, že ani ta lipidová část není až tak jednoduchá, jak se původně myslelo. V živých organismech, v biologických materiálech už známe mnoho různých lipidů a víme, že v těch membránách ve velkých množstvích a v různých typech přirozeně existují. A právě tyto různé typy se shlukují do takzvaných domén a podélně s membránou vytvářejí dodatečné struktury, se kterými se původně nepočítalo. Právě této dodatečné struktuře se dnes připisuje velký význam, konkrétně v tom, že v každé organele nebo buňce, ve které tato membrána je, plní neuvěřitelné množství funkcí. Tyto funkce závisí na konkrétních parametrech membrány a často se ve svých požadavcích výrazně liší. Právě proto se předpokládá, že naplnit konkrétní podmínky je možné jen na lokální úrovni vytvořením zmíněných domén, které se liší v složení lipidů. Vzniká tak jakási mozaika, v které různé procesy probíhají v různých doménách přičemž společně vyplňují komplexní funkci biologické membrány.

Foto: Jelena Puzyninová .
Foto: Jelena Puzyninová .

 

 

Jakými konkrétními komponenty lipidových membrán se dlouhodobě zabýváte?

Já jsem se mimo jiné zabýval vlivem cholesterolu na vlastnosti membrány. Během výzkumu se ukázalo, že nejenže cholesterol mění vlastnosti membrány, ale lipidové složení membrány má také vliv na samotný cholesterol, na jeho umístění. Díky metodě rozptylu neutronů se ukázalo, že při klasickém složení membrány, která je při své uspořádanosti tužší, se cholesterol zabudovává do membrány, paralelně s lipidy, a dále tuhost membrány zvyšuje. Ale lipidy, které se v lidském organizmu nacházejí především v oblasti centrální nervové soustavy nebo v membránách organel a buněk očí, mozku atd., jsou značně méně uspořádané, mají mnoho dvojitých vazeb. A ta neuspořádanost je na takové úrovni, že cholesterol už se do té membrány nedokáže vtěsnat v původní orientaci. Překlápí se do středu membrány, otáčí se o 90 stupňů.


Jaký to má důsledek?

Velmi to mění celkové vlastnosti membrány a navíc nám to poskytuje takový rozfázovaný pohled na mechanismus, jakým pravděpodobně cholesterol prochází napříč membránou. Cholesterol je příliš velká molekula na to, aby byl schopný jen tak sám projít membránou. To mohou maximálně nějaké ionty nebo molekuly vody. Ale díky již zmíněným podélně rozmístěným doménám to přeci jenom jde. V jednom lokálním úseku se cholesterol do membrány zabuduje klasicky a zůstane tam a podél membrány se může pohybovat poměrně svobodně. Ale může přitom narazit na doménu, která je mnohem méně uspořádaná a která ho překlopí dovnitř membrány. Takto putuje dále až narazí na další úsek, který je opět tužší a překlopí ho do původní polohy, ale už na druhé straně membrány. A takovýmto způsobem může proniknout do buňky nebo z buňky ven.


Jak se toto zjištění aplikuje v lékařství a farmacii?

Náš výzkum se v podstatě drží základní úrovně. To znamená, že naše výstupy nemají v těchto oblastech přímé aplikace. I když i na této základní úrovni přicházíme s modely mechanismů přechodu cholesterolu a jiných interakcí, které mají potenciál stát se aplikacemi a mohou být využitelné ve farmacii a oblastech týkajících se lidského zdraví. Konkrétně jsou membrány často využívané jako přenašeče léčiv nebo genetické informace a umožňují právě jejich proniknutí do buňky. Umíme tedy dnes připravit a charakterizovat biokompatibilní objekty z lipidů v takové formě, že vytvářejí jakousi kapsli, která se dá zaplnit lékem nebo DNA. Dají se do ní přidat také různé chemické senzory, které se dají chemicky nasměrovat a přichytit na místa, která potřebujeme. Nebo se tam dají doplnit různé magnetické materiály a díky vnějším magnetickým polím potom umíme tyto objekty opět nasměrovat kam potřebujeme.

Jaký význam může mít váš výzkum strukturních změn lipidové membrány pro léčbu Alzheimerovy choroby?

Vedle cholesterolu jsme zkoumali také melatonin, což je další molekula, která má vliv na membránu. Zatímco cholesterol dělá membránu tužší, melatonin ji naopak dělá tekutější. A právě se změnami tekutosti membrány je spojených mnoho modelů procesů, které se používají mj. při vysvětlování různých defektů funkcí a různých chorob. Alzheimerova choroba je jednou z nich. Víme, že proteiny, které jsou zabudované v membráně, se mění, napadají je různé enzymy, které je rozkládají. A existuje zvláštní proces, při kterém se z jednoho druhu proteinů odřežou části, které přesahují membrány a v membráně zůstávají části, kterým se říká peptidy. A tyto peptidy časem opouštějí membránu a začínají se agregovat a vytvářet velké, až mikroskopické struktury. A ty už před sto lety zpozoroval Alois Alzheimer při vyšetřování pacientů s Alzheimerovou chorobou. Třebaže se má dodnes za to, že tyto agregáty mají s Alzheimerovou chorobou přímou souvislost, tento mechanismus ani celá choroba doposud nejsou vysvětlené a existuje mnoho modelů, jak k tomu přistupovat. Jeden ze základních problémů je, že nevíme, kdy, jak a proč peptidy, které vznikají v membráně, z ní pronikají ven a začínají se agregovat. A nám se zdálo docela zajímavé tento problém prověřit z hlediska tekutosti membrány. Vytváříme si modely membrány, v nichž můžeme regulovat tekutost přidáváním cholesterolu nebo melatoninu a sledujeme, zdali se díky té změně tekutosti začíná měnit zabudování peptidů. Zdali dokážeme způsobit to, aby v té membráně zůstaly nebo ji naopak opustili.


Dospěli jste k nějakým výsledkům?

Zatím jen umíme regulovat tekutost membrány a nyní se dostáváme do stádia, kdy začínáme zkoumat, jaký vliv to má na peptidy. Budeme je přidávat do modelů membrán, které už máme ověřené, a experimentovat s nimi.


Má obor biofyziky perspektivu? Nabízí dostatečné množství cest, po kterých se dá jít kupředu?

Konkrétně v biofyzice membrán je obrovská spousta otevřených otázek, modely se zlepšují. Ale nejde jen o nějakou postupnou evoluci. Pravidelně dochází i k revolučním okamžikům, kdy někdo přijde s úplně novým převratným modelem, který otvírá nové pohledy na dosavadní mechanismy. V biofyzice necítím žádnou slepou uličku, ten obor bude zcela jistě prosperovat ještě dlouhé roky. Přitom musím znovu zdůraznit, že třebaže většinu výzkumu děláme na základní úrovni, jeho výsledky mají natolik konkrétní potenciál, že ovlivňuje aplikace svázané s každodenním životem – se zdravotnictvím, farmacií atd.


Jste členem redakční rady odborného časopisu General Physiology and Biophysics vydávaného Slovenskou akademií věd v Bratislavě. Nakolik je těžké uveřejnit v takovém časopisu článek?

Časopis má na lokální úrovni už jistou minulost, je poměrně prestižní. Mechanismus přijímání a publikování článků je postavený na standardním schématu všech světových recenzovaných časopisů. Tedy autoři článků se na nás obrátí a pošlou nám článek k posouzení. Nejprve ho posuzuje redaktor, který se zabývá formální stránkou textu a vhodností tématiky, a když souhlasí s jeho přijetím do procesu, vybere několik expertů na danou tematiku a obrátí se na ně s prosbou, aby jeho výsledky posoudili z vědecké stránky. Ten proces často není jednoznačný, protože i experti v jednom oboru mívají různý pohled na věc, někdy vznikají i kontroverze. Postavit tu skupinu recenzentů může být někdy náročné. Bývá prospěšné zařadit do ní i recenzenta, který není přímo z oboru. Navíc úloha recenzenta dnes není příliš prestižní, protože se to dělá na anonymní úrovni – jméno recenzenta se nikdo nedozví a zároveň ta práce není honorovaná.


Co recenzenty k takové práci motivuje?

Motivuje je to, že přispívají k všeobecné dobré úrovni vědy. Mělo by to pramenit z idealismu. Jakmile by se do toho zapojily peníze, vznikla by trhlina a celý systém by se začal rozpadat.


Je dnes počet publikací a citovanost relevantním ukazatelem kompetentnosti vědce?

Tato otázka je dnes široce diskutovaná především kvůli snaze porovnávání různých vědců, týmů ale i celých vědeckých oblastí. Na největší těžkosti se naráží především při mezioborových srovnáních, neboť různé obory jsou jednak různě početně zastoupené, jsou jsou různě zasazené na škále mezi teoretickým a praktickým a jsou také různě přístupné širšímu publiku. Různé ukazatele je proto třeba chápat relativně s ohledem na konkrétní oblast. Navíc jakýkoliv ukazatel, který se dnes používá se soustředí jen na určitý aspekt úspěchu (např. počet patentů a článků, kvalitu časopisů, autorské zastoupení v práci atd.). Pro globální hodnocení je proto potřeba počítat s více ukazateli, přičemž citovanost je určitě jedním ze silných parametrů, neboť vyjadřuje zájem ostatních vědců o práci daného člověka.


Vaše publikace mají úspěch. Dvakrát jste získal cenu slovenského Literárního fondu. Nakolik je ve vědeckých článcích důležitý jazykový moment, schopnost formulovat?

Je to absolutně podstatná součást dobrého článku. Mnozí si mohou myslet, že nejdůležitější je číslo, získaný výsledek. Ale dnes existuje obrovské množství časopisů, což je často i na škodu. V tom moři článků se zveřejňuje spousta informací, které se k nám v plné míře ani nedostanou. Proto je velice důležité umět výsledky výzkumu podat zajímavou formou, aby se to dostalo mezi těch top 10 nebo 5 % článků, které  jsou čtené. Způsob, jak své výsledky podáváte, je velmi důležitý a týká se to celého redakčního procesu. Když se článek dostane do rukou redaktora a není mu jasné, o co v něm jde, nepustí ho dál. A stejně tak veřejnost oceňuje spíše zajímavě podané téma.


Máte nějakou vlastní metodu, jak hovořit jednoduše o složitých vědeckých problémech?

Když píšu článek, na začátku si položím otázku, o co mi jde. Co má být na tom článku zajímavé. Co v něm má být nejdůležitější „tahák“, který je třeba dobře podat a prosadit. Potom samozřejmě musí celým článkem procházet jakási jasně viditelná niť. Musí v něm být nějaká spojitost, dalo by se říci fabule, která propojuje jednotlivé části článku, aby se dal souvisle číst. A každý článek musí téma také do určité míry popularizovat.


Jaké šance má mladý vědec ze Střední Evropy prosadit se v některé ze špičkových vědeckých institucí? Jde jen o talent a píli, nebo musí sázet spíše na networking a styky?

Šance prosadit se nesouvisí přímo s geografií. Naopak, v mnohých technických oborech jsou například preferovaní lidé z „východu“ díky dobré školní přípravě v matematice a fyzice. Networking a týmová práce jsou však také neoddělitelnou součástí procesu úspěchu.


Působíte v řadě mezinárodních vědeckých společností.  Zvyšuje to vaši vědeckou prestiž? Jak byste popsal fungování takových společností?

Přímo o prestiži se mluvit nedá, ale zároveň je to více než formalita. Působit v takovýchto spolcích a pokoušet se nějak udávat jejich směr v každém případě význam má. Ty spolky jsou vlastně mechanismy, s pomocí kterých se dá ovlivňovat celková úroveň vědy. Každý vědec zvlášť je v oboru příliš osamocený, kdežto větší skupina už má možnost nastavit určité parametry, vytvořit určité morální ovzduší. Pokud člověk chce, aby to ve vědě fungovalo podle jeho představ, stojí za to k této spolkové praxi přispět.


V letech 2000–2001 jste byl poprvé na stáži ve Frankově Laboratoři neutronové fyziky Spojeného ústavu jaderných výzkumů. Proč jste si vybral právě tento Ústav?

Právě proto, že byl pro Slováky dostupný. Byl to začátek mého doktorského studia a stáž v Dubně mi navrhl můj školitel. A za všechno, čeho jsem doposud dosáhl, velmi vděčím těm začátkům, dubněnskému pobytu v letech 2000–2001, který skutečně nastartoval moji kariéru. Mnohému jsem se tu naučil, dostal jsem se do společnosti zajímavých vědců a to pro mě bylo velmi mnoho.


Byla atmosféra SÚJV pro mladého vědce motivující?

Pro mě to bylo nesmírně motivující. Velký zážitek byl právě to, že jsem měl možnost setkávat se zajímavými lidmi. Nejde jenom o to, že člověk na takové vědecké pracoviště přijede, ale také to, že sem jezdí spousta jiných zajímavých lidí. Mnozí tu ani nepracovali, poznal jsem je třeba jen krátce, ani už si na ně nepamatuji, ale i to bylo důležité. Díky dostupnosti nástrojů a zařízení jsem si mohl vyzkoušet řadu experimentů, které byly na Slovensku nemožné. Když to řeknu laicky – měli jsme možnost si tu hrát.


S jakými vědci, kteří měli vliv na vaše další směřování ve vědě, jste se tehdy v Dubně seznámil? Kdo pro vás byl osobně důležitý?

Byl především můj školitel, profesor Pavol Balgavý, který mě ještě v Bratislavě provázel doktorandským studiem. Během pobytu v Dubně mě také ovlivnili Ahmed Islamov a Valentin Gordělij.


Přibližně ve stejné době jste pobýval na stáži ve Francii, ve výzkumném středisku CEA v Saclay. Mohl byste toto špičkové pracoviště srovnat s dubněnským Ústavem?

Když to člověk porovnává z hlediska životní úrovně, mezi Dubnou a Saclay byl v té době samozřejmě rozdíl. Ale z hlediska vědecké úrovně byla ta místa srovnatelná. Pobyty v Dubně pro mě dokonce měly a dodnes mají větší význam – možná proto, že byly první. V Saclay mě velmi ovlivnil José Teixeira se kterým se dodnes stýkám.


Na základě čeho jste se rozhodoval, zda zůstat na západních pracovištích nebo odjet do Dubny?

Otázka nikdy nestála, zda pracovat na Západě nebo na Východě. Vždycky rozhodovalo vědecké hledisko – zda je na místě, které jsem zvažoval, možnost něco dělat, zda je tam dobrá vědecká atmosféra a dobrá vědecká skupina. Když jsem dokončil doktorandské studium, odešel jsem do USA, na Univerzitu Carnegie Mellon v Pittsburgu. Na postdoktorandský program mě tam pozval John Nagle. Právě hledal člověka do své skupiny a zafungovalo to. Osobně jsme se do té doby nesetkali, ale profesně ano, znali jsme se přes články. John Nagle je druhou významnou osobností, která mě ovlivnila. Je to možná spojené s tím, že při výzkumu více využíval rentgenové záření na synchrotronech. Takže v době, kdy jsem přišel k němu do skupiny, začal jsem se více věnovat využití rozptylu rentgenového záření. Do té doby jsem pracoval spíše s neutrony. Zůstal jsem u něj v letech 2003–2006  a potom přišla nová nabídka od profesora Johna Katsarase z Kanadského centra neutronového záření Národní akademie věd Kanady a nechal jsem se zlákat na nové pracoviště. Měli tam jaderný reaktor a zase jsem se vrátil k neutronům. Tato spolupráce s Johnem Katsarasem trvala osm let a považuji ho za třetí milník, který silně ovlivnil moji kariéru.


Proč jste se rozhodl odjet z Kanady do Dubny?

Můj odjezd z Kanady souvisel s tím, že skončila životnost místního jaderného reaktoru. Zbývaly mu ještě dva roky života a tehdy mě oslovili z Dubny. Rozhodl jsem se nabídku přijmout přesto, že už jsem byl v Kanadě osm let, že jsem si tam začal formovat svou skupinu, se kterou jsem prováděl první experimenty, o kterých jsme již hovořili a že tam byla skvělá vědecká atmosféra. Ale bylo jasné, že až reaktor doslouží, všechno se to rozpadne.


Od té doby pracujete v Laboratoři neutronové fyziky v Dubně. Udržel jste si pracovní kontakty se svou kanadskou skupinou?

Ano, s mnohými z bývalých kolegů i nadále spolupracujeme, třebaže každý z nich už má svoji skupinu. Pracujeme spíše dálkově na společných tématech, což je vidět i na společných článcích. Ale někdy se setkáváme i osobně, a někdy dokonce i při experimentech. A minulý rok jsem se zúčastnil symposia v Kanadě věnovaného šedesáti letům od narození Johna Katsarase.


Od roku 2014 pracujete v SÚJV jako zástupce ředitele pro vědu Frankovy laboratoře neutronové fyziky. Máte dostatek času na vědu?

Na vědu mi zůstává dostatek času i prostoru. Přes administrativní funkci, kterou jako zástupce ředitele laboratoře zastávám, jsem stále plnohodnotným vedoucím vědecké skupiny, chodím na experimenty, dohlížím na vyhodnocování dat, psaní článků atd. To ještě posílilo poté, co jsme získali grant od ruské vědecké agentury, což znamená nové vědecké závazky. Funkce vedoucího vědecké skupiny mi dělá větší radost a tomu přizpůsobuji tu svou druhou, administrativní pozici, kterou zastávám.


SÚJV se nachází na území Ruska, ale podle stanov má mezinárodní právní subjektivitu. Jaké to má výhody a nevýhody?

O mezinárodní subjektivitu ústavu usilujeme, i když možná není stoprocentní – to, že jsme na území Ruska hraje svoji roli. Ale myslím si, že mezinárodní status by měl být jednoznačně prioritou. Tak je konec konců zformulovaný i status Ústavu, který nám v těžkých politických časech, které Rusko prožívá, přináší mnohé výhody. Ústav může být zahraničními organizacemi lépe vnímaný a přijímaný, než kdyby byl čistě ruský. S širším vedením Ústavu se proto snažíme na setkáních a konferencích všude po světě vždy připomínat, že jsme mezinárodní Ústav.


Jak důležitá je ve vědě etika?

Absolutně. Stejně jako ve všech ostatních oblastech. Mělo by to být osobní krédo každého vědce, měla by být na prvním místě.


A je to pro dnešní vědu problém?

K neetickému chování přirozeně ve vědě dochází, jako všude jinde. Ví se o tom, ale nedají se na to vymyslet žádné zákony, nedá se to ovlivnit nějakým hromadným nařízením. Je to jen osobní rozhodnutí každého člověka. Já věřím myšlence „bumerangu“, totiž že dobré i špatné jednání se člověku vždycky vrátí.

Rozhovor byl pořízen pro internetový portál osel.cz a české webové stránky SÚJV Dubna czech.jinr.ru.

Autor: Jan Machonin
Datum: 08.07.2020
Tisk článku

Tělo a tělesnost v českém výtvarném umění 19. století - Petrasová Taťána
 
 
cena původní: 260 Kč
cena: 218 Kč
Tělo a tělesnost v českém výtvarném umění 19. století
Petrasová Taťána
Související články:

Dmitrij Naumov: Musíme přimět neutrino k rozhovoru     Autor: Jan Machonin (16.06.2020)



Diskuze:

kam na SAXS a SANS v (a z) ČR

Jaromír Marek,2020-07-11 12:23:12

Bio(makro)molekulární SAXS experimenty jde realizovat i na "konvenčních" zdrojích RTG záření. V ČR se zdrojem třídy MetalJet v BIOCEVu, se zdrojem třídy rotační anoda třeba u nás ;-) v CEITECu.

Na synchrotronové SSAXS experimenty se z ČR jezdí (resp. letos se nejezdí, jen se posílají vzorky) k Svergunovi do Hamburgu (EMBL/DESY Hamburg, synchrotron PETRA III). A první volba pro SANS experimenty, resp. rozptyl neutronů je Grenoble a tamní ILL

https://www.ill.eu/neutrons-for-society/neutron-techniques/small-angle-neutron-scattering/
http://www.embl-hamburg.de/research/unit/svergun/
https://www.ciisb.org/open-access/core-facilities/diffraction-techniques
https://www.ciisb.org/open-access/core-facilities/x-ray-diffraction-and-bio-saxs

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni




Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace