reklama
 
 

Od vědy utíká do hor na stokilometrové běhy. Pohnu tu s mnohými problémy, říká oceněný fyzik

AKTUALIZOVÁNO 13. 10. 2017
"Když se mi v Německu rozbila vývěva, došel jsem si do sklepa pro novou. V Česku musím zastavit výzkum a vyhlásit výběrové řízení," říká v rozhovoru pro Aktuálně.cz fyzik Michal Fárník z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. Na světově unikátním přístroji zkoumá, jak vznikají složitější molekuly ve vesmíru či jak dochází k ničení ozónu. Deset let se věnoval výzkumu v Německu a USA, pak ho na základě návratového stipendia přesunul do Česka. Nedávno získal cenu Akademická prémie, jež mu zaručuje 30 milionů korun na šestiletý výzkum. Od vědy "odpočívá" při běhání stokilometrových horských ultramaratonů. "Napadají mě tam jiné myšlenky než v laboratoři," pochvaluje si.
Doporučujeme

V roce 1995 jste získal roční stipendium v Německu, nakonec jste v zahraničí pobyl skoro deset let. Jak k tomu došlo?

Po obhájení doktorátu se mi podařilo získat prestižní stipendium "Alexander von Humboldt Fellowship", které bylo na rok. Odcházel jsem tedy do Německa i s manželkou na rok s tím, že si možná pobyt prodloužíme na dva roky a pak se vrátíme do České republiky - manželka v té době dodělávala doktorát a měli jsme možnost pracovat po návratu v Akademii věd. Ale neměli jsme kde v Praze bydlet.

V Německu jsme byli spokojení, dostal jsem nabídku k prodloužení pobytu, tak jsme se rozhodli ještě rok zůstat a nakonec jsme tam zůstali asi tři roky. Pak se naskytla příležitost pracovat v USA, kam jsme odjeli "na rok". Tam se situace opakovala a zůstali jsme tam opět tři roky, po kterých jsme se vrátili zpět do Německa - "na rok" - a opět jsme zůstali roky tři. Tak se nakonec ten "ještě rok" protáhl na skoro deset let.

Co vás přimělo vrátit se do Česka a snažit se vybudovat špičkové vědecké pracoviště zde?

V jednu chvíli se sešlo více faktorů. Byli jsme opět v Německu, tou dobou už se dvěma dětmi, starší syn začal chodit do školy. První třídu zvládal českou i německou, ale bylo načase se pomalu někde usadit. Další prodlužování pobytu v Německu bylo možné, ale zdálo se méně snadné než v předešlých letech. Navíc jedna z laboratoří, ve které jsem pracoval, končila svou činnost a nabídli mi, abych unikátní zařízení, na němž jsem bádal, převezl do Prahy. Také se objevila možnost získat návratové stipendium Akademie věd "Purkyně Fellowship" a byla mi nabídnuta možnost vybudovat novou laboratoř v Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského. Tak jsme se vrátili do Čech.

Kdybyste měl srovnat podmínky pro vědu a výzkum v Německu a u nás, jak by Česko dopadlo?

To je těžká otázka, protože teď v Německu nejsem, takže mohu srovnávat české podmínky teď a německé tehdy. Ale hlavní rozdíl spočívá v tom, že v Německu jsem se mohl věnovat čistě vědě, zatímco tady věnuju spoustu času papírování. Takže jsem často spíše úředník než vědec. Ale v Německu jsem byl na postdoktorandské pozici v úplně jiné situaci než tady, kde laboratoř vedu - měl jsem ten luxus, že jsem mohl být v laboratoři a dělat si svůj výzkum. Peníze sháněl někdo jiný.

Mám ale pocit, že ani pro něj nebylo to shánění peněz tak byrokratické a časově náročné jako tady nyní. Když se mi v Německu rozbila vývěva, došel jsem si do sklepa pro novou. Tady musím zastavit výzkum a vyhlásit výběrové řízení - tedy pokud vůbec mám za co vývěvu koupit, protože investice v současném grantovém systému téměř neexistují, a i když náhodou mám dostatek peněz na vývěvu, nemohu si jí koupit, neboť se jedná o investici, a tak podobně.

Jak funguje to návratové stipendium? Dá se v nadsázce říct, že vás vlastně Česko vykoupilo z německých služeb?

To určitě ne. Nikdy jsem neměl pocit, že bádám v německých, amerických nebo českých službách. Věda je mezinárodní, fyzikální zákony platí všude stejné a musí se jimi řídit vše a všichni kdekoliv na světě. Takže je jedno, kde se je snažíte objevovat. A já vždycky bádal tam, kde nám s rodinou z nějakého důvodu prostě bylo dobře. Já vůbec nějak hranice mezi zeměmi moc neuznávám.

Ale "Purkyně Fellowship" je pěkné schéma, pomocí něhož se Akademie věd snaží nalákat české vědce pracující v zahraničí zpět do vlasti, popřípadě sem přilákat i zahraniční vědce. Nabízí zajímavé stipendium na pět let s velice rozumným platem, který odpovídá pozici daného vědce. Kolega takto získal vědce z Anglie i z Německa, dostala se sem celá řada kapacit.

To zní jako idyla…

Ano, jenže do stipendia nebyly zahrnuté peníze na výzkum, ty si musí člověk vysoutěžit. Takže člověk tady je, může tady žít, ale nemůže bádat, dokud nezíská v grantech peníze na výzkum. A o grant si zase nemůže požádat dříve, než tady je. Ty procesy jsou maličko nekoordinované.

Nyní jste získal prestižní cenu Akademická prémie, která je spojena s odměnou až 30 milionů korun rozloženou do šesti let na financování vaší vědecké činnosti. Řeší to tuto složitou situaci s věčným sháněním peněz na výzkum a se zdlouhavým vyplňováním grantů?

Je to skvělá možnost, protože granty jsou na tři roky a po třech letech se očekávají hmatatelné výsledky. Vědec pak sází na jistotu a nepouští se do žádných odvážných výzkumů, které nemusí vyjít. Akademická prémie je v našem současném systému financování základního výzkumu tím nejlepším. Člověku to dává možnost šest let bádat a pustit se třeba do nových věcí, které mohou přinést nové neočekávané výsledky.

Na co peníze půjdou?

Experimenty, které jsme od roku 2005 v naší laboratoři vybudovali, jsou velmi náročné na provoz a údržbu. To samo o sobě vyžaduje každoročně značné finanční částky. Mnohé komponenty na našich aparaturách stojí statisíce až miliony a mohou se občas porouchat. Navíc naše aparatury neustále modifikujeme, vymýšlíme a stavíme nové experimenty, což je rovněž náročné. Řadu nápadů musíme s kolegy opustit prostě pro nedostatek prostředků. Akademická prémie nám umožní některé nápady uskutečnit. Část prostředků tedy půjde do nových přístrojů.

V našem případě se ovšem nejedná o komerční přístroje, které se někdo naučí obsluhovat, a když se něco porouchá, zavoláme servis. Naopak, většinu toho, co v laboratoři máme, jsme sami postavili, proto tomu také do značné míry rozumíme a máme šanci porozumět i výsledkům, které z takových aparatur vypadnou. Potřebujeme proto v laboratoři velmi šikovné a nadšené lidi pro stavbu a obsluhu těchto přístrojů. Není snadné je získat a zaplatit, ale Akademická prémie by nám v tom měla pomoci.

Četla jsem, že jste na stopě vzniku života. To je velmi atraktivní formulka. Z jakého směru na pátrání po tom, jak vznikl život, jdete a jak jste daleko?

Bohužel je to "atraktivní formulka", podobně jako "akademie rozdala vědcům miliony". Asi si normální člověk spíš všimne "vzniku života ve vesmíru" než věty "zkoumáme, jakým způsobem se mohou syntetizovat trochu složitější molekuly ve vesmíru". To druhé je ale pravdivější. Jedná se o velmi základní výzkum (tedy teoretický experimentální výzkum za účelem získání vědomostí, nikoli pro využití v praxi - pozn. red.), který samozřejmě v dnešní době není tak "sexy" jako aplikovaný výzkum, který snadno prodáte veřejnosti.

Vy se tedy formulce "zkoumáme, jak vznikl ve vesmíru život", bráníte. Je to příliš zjednodušující nálepka?

Tím se úspěšně zabývají spíše kolegové o dvě laboratoře vedle, profesor Civiš, dr. Ferus a jejich kolektiv. Ti pomocí hodně energetických laserů simulují třeba dopad meteoritů na Zemi a při tom vidí, že jim tak vznikají molekuly typu DNA. My zkoumáme, jak třeba mohou vznikat trochu složitější molekuly z těch jednodušších na ledových nanočásticích. Zkoumáme například, jak spolu interagují dvě molekuly nebo molekula a foton či molekula a elektron. Jenže to je i pro chemii příliš velká abstrakce, neboť chemické reakce téměř vždy probíhají v nějakém prostředí.

Takže si bereme klastr, kde je několik molekul, může jich být třeba pět nebo i tisíc, abychom zohlednili efekt okolí. I když i to je stále málo vzhledem k přirozenému prostředí, kde jich je nekonečně mnoho. Když dokážeme popsat principy, jak to funguje, odpovíme na celou řadu otázek, přínosných pro atmosférickou chemii, astrochemii nebo i pro různé technologie - prostě porozumíme chemii a fyzice daných procesů na molekulové úrovni.

Co dalšího na vašem stroji simulujete stran zkoumání života ve vesmíru?

Ve vesmíru jsou různá prachová zrna, nanočástice, ledové částice. Ty fungují jako houba. Když se na ní usadí molekula, tak ji vzhledem k nízké teplotě a nedostatku energie neopustí. Pak máme k dispozici miliardu let, aby se tam posadila jiná molekula. A eventuálně může přijít foton a nastartovat chemickou reakci, čímž nám může ve vesmíru vzniknout složitější molekula. V rámci našeho experimentu si můžeme udělat ledovou částici, tedy třeba tisíc molekul vody, na to posadíme dvě molekuly, pošleme tam foton nebo pomalý elektron a pozorujeme, k jaké dochází reakci a zda vzniká nějaká složitější molekula. Ale tím nemyslíme něco tak složitého jako DNA, ale třeba nějakou jednoduchou organickou molekulu, která se skládá z kyslíku, vodíku, dusíku a uhlíku, jako např. amid kyseliny mravenčí.

Bude někdy ve vesmíru objevena DNA? Tedy astrofyzikové skepticky říkají, že bude, ale pouze ta, kterou tam zavlekl člověk…

Souhlasím s nimi. Nehledáme "zelené mužíčky", ale odpověď na otázku: Jak může vzniknout z hlediska pozemské chemie něco tak jednoduchého jako amid kyseliny mravenčí v mezihvězdném prostoru? Prostě spojit uhlík, kyslík, dusík a pár vodíků dohromady je z pohledu astrochemie velmi složitý proces. Ve vesmíru je celá řada složitých molekul a je otázka, jak vznikly, kde a jak byly syntetizovány z jednotlivých atomů a jednodušších molekul.

Na své aparatuře rovněž na molekulové úrovni zkoumáte průběh ničení ozonu. Co jste se díky tomu dozvěděli?

Jedná se o postupně postavenou aparaturu na experimenty s molekulovými paprsky. Jde o světově unikátní přístroj, který jsme v Praze rozšířili o celou řadu experimentů. Zkoumáme na ní elementární procesy, které mohou být relevantní v různých oblastech, například v atmosférické chemii při zkoumání tvorby ozonové díry. Vytváříme prostředí podobné mezihvězdnému prostoru - vakuum. Do něj napouštíme skrz mikroskopickou trysku molekuly, které nám vytvoří ve vakuu letící paprsek. Za určitých okolností se nám molekuly spojí do klastrů - po dvou, po deseti nebo třeba i po stovkách či tisících molekul dohromady. Ty větší klastry mají rozměry nanometrů a jsou to tedy nanočástice. Pokud se jedná o částice relevantní v atmosférické chemii, říkáme jim aerosolové částice. Na ně pak můžeme ve vakuu "posadit" nějaké další molekuly. Na takový systém pak můžeme střílet různými lasery nebo tam posílat volné elektrony s různou energií a dělat řadu dalších experimentů.

Jak to přesně souvisí s ozonovou dírou?

Přesně tak. Mám takovou oblíbenou historku: všichni víme, že ozonová díra vzniká nad Antarktidou, a i děti ve škole vám řeknou, že za ni mohou freony, které se v přírodě nevyskytují, ty vyrábíme v průmyslových oblastech. Tak proč je tedy ozonová díra nad Antarktidou? Některé chemické procesy ničení ozonu neprobíhají mezi plyny ve vzduchu, ale na povrchu ledových částic, v tzv. polárních stratosférických mracích. To málo vody, které ve stratosféře je, zkondenzuje pouze v místech s velmi nízkou teplotou, což je právě nad Antarktidou, ale i nad severním pólem. Proto ozonová díra vzniká nad póly, zejména nad Antarktidou, kde je vzduch studenější z meteorologických důvodů.

Simulujete tento proces na vašem přístroji?

Ano. Vytvoříme si ledovou nanočástici stejnou jako ve stratosféře, posadíme si na ni třeba molekulu freonu nebo jinou atmosférickou molekulu a pošleme si tam UV foton. A to je přesně to, co se děje, když do stratosféry dopadá ze slunce UV záření na polární stratosférické mraky. Díváme se, co se s molekulou děje, jaký způsobem se rozpadá, zda se uvolňuje onen chlorový radikál, tedy to škodlivé z freonu. Výsledky pak mohou být zajímavé pro atmosférické chemiky a fyziky, kteří modelují vývoj ozonové díry. A obdobně studujeme v naší laboratoři třeba aerosolové částice, které zase hrají roli v atmosféře třeba při tvorbě mraků a podobně.

Není ten základní výzkum dost nevděčný? Poskytuje nezbytná data pro aplikované výzkumy, ale smetanu slíznou oni, ne vy…

To ne. Ve vědě nejde o smetanu, nebo by tedy nemělo jít, ale spíš o porozumění přírodě a jevům kolem nás. Nicméně základní výzkum je v dnešní době trochu nevděčný, podhodnocený, a přitom nezbytný. Dnes se klade enormní váha na aplikovaný výzkum. Samozřejmě to chce oboje, jedno bez druhého nejde. Trefně to vyjádřil jeden vědec, který řekl, že výzkumem svíčky žárovku nevyvineme. Když budeme provádět výzkum na vosku a knotu, tak možná dostaneme svíčku, která vydrží déle svítit, ale určitě ne žárovku, protože to chce úplně jiný přístup.

Že aplikovaný výzkum nejde dělat bez základního výzkumu, ukazuje i samotné vyvinutí freonu. Vědci z aplikovaného výzkumu ve 20. letech hledali, co by nahradilo jedovatý amoniak jako chladivo. Lidé z General Motors sáhli po freonech, které jsou z tohoto hlediska úžasné, měly výborné fyzikální vlastnosti, jsou chladivé, fungují jako plniva do sprejů. Tenhle vynález byl nadšeně přijat veřejností. Jenže základní výzkum o padesát let později zjistil, že chlorový radikál z freonů má na svědomí ozonovou díru a že ten výsledek aplikovaného výzkumu zase tak skvělý nebyl.

O freonech se mluví i z hlediska jejich možného vlivu na globální oteplování. Co říkáte tomu, jak toto téma rozděluje společnost? Nutno říct, že názor, že člověk přispívá ke globálnímu oteplování, zastávají spíše vědci a vehementně s ním nesouhlasí spíše politici a ekonomové, což je trochu podezřelé…

Jednoduché soudy pronášejí lidé, kteří toho vědí málo. Já bych to opatrně formuloval tak, že veškerá evidence, kterou máme v ruce, ukazuje, že v globálním oteplování jsou antropogenní efekty (ovlivnění člověkem - pozn. red.). Chceme-li hovořit o globálním oteplování, musíme porozumět ohromné spoustě dat, statistice a chybám, kterými mohou být každá měření zatížená. To už je trochu mimo můj obor, proto bych se do toho nerad pouštěl. Ale většina lidí, jako náš bývalý prezident (Václav Klaus - pozn. red.), kteří tvrdí, že globální oteplování neexistuje nebo že v něm nemá prsty člověk, většinou nepoužívá vědeckou argumentaci. Ona tam v těch jejich argumentech většinou vlastně ani není substance a logika, s níž by bylo možné polemizovat.

Slyšela jsem o vás, že běháte ultramaratony. To je celkem náročná disciplína…

Běhám horské traily, protože postavit se s tisícovkami lidí na silnici v rámci městského maratonu mě opravdu děsí. Vzdálenosti volím v závodech většinou nad 42 km, tedy ultramaratony, takže třeba 100 kilometrů v horách, většinou v Alpách, s převýšením třeba 3000 metrů, ale někdy i 7000 metrů a více. To ani není sport, spíš taková životní filozofie a rozjímání…

Jak se dá uběhnout sto kilometrů se sedmi tisíci metry převýšení?

No, běhá se to dlouho, třeba dvacet hodin. Některé kopce je nutné nevybíhat, ale vycházet, jinak se na nich člověk zničí. Ale ti nejrychlejší to běhají třeba i o šest hodin rychleji, ti pomalejší třeba zas o šest hodin déle.

Ono o ten čas zas tak moc nejde, spíš o zážitek: vystartujete po půlnoci z údolí a při východu sluníčka už běžíte ve třech tisících metrech po ledovci a běžíte zpět dolů do údolí a v následujících dvaceti hodinách se do podobné výšky vrátíte ještě dvakrát - to je na tom to úžasné. I když skončit nakonec někde vepředu nebo dokonce "na bedně", aspoň ve své věkové kategorii, je také příjemné (smích).

Také malujete…

Maloval jsem nejradši svým dětem, když byly malé. Na spoustu věcí prostě v jednom životě nezbývá čas. Víc času nacpu do toho běhání, protože na ultramaratony přece jen musí člověk naběhat dostatečné objemy kilometrů.

Když běháte dlouhé vzdálenosti, tak si vymyjete hlavu od vědy, nebo vás tam naopak napadne něco, co by vás v laboratoři třeba nenapadlo?

Když tady v laboratoři celý den sedím, nad něčím marně přemýšlím, pak vyběhnu tady nad ústav do lesa, tak ten problém člověka nepustí. Přemýšlím nad ním a kolikrát mě i ledacos při běhání napadne. Problém je, že půlku toho už ve sprše zapomenu. Tu druhou polovinu dám na papír a oddělím další část, která se po přepočtech ukáže jako hloupost. Nicméně nějakých deset až dvacet procent myšlenek z běhu zůstane a ty se pak hodí a tady v laboratoři by mě třeba nenapadly. Jindy mi zase běhání pomáhá zapomenout na nějaký nevědecký problém, třeba administrativní. Někdo nebo něco mě trochu rozčílí, rozladí. Při běhu v lese se to všechno tak nějak relativizuje, člověk si znovu uvědomí, co je v životě podstatné, a po běhu už mě to třeba tolik netrápí.

Čeští vědci dokázali sestavit pole molekulárních motorů reagujících na světlo | Video: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR |  00:34

Související

    reklama
    reklama
    reklama
    Komerční sdělení
    reklama
    reklama