Dnešní věda je týmovou záležitostí
Jiří Homola, Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR
Profesor Homola může být představen jako nositel mnoha českých i zahraničních ocenění, špičkový vědec přednášející na dvou univerzitách v České republice, v USA a ve Finsku, jeden z deseti nejcitovanějších českých vědců nebo jako úspěšný výzkumník, jehož optické biosenzory používá řada výzkumných organizací po celém světě. Pro mne osobně i skvělý průvodce světem fotoniky, člověk, který dokáže laikovi nadšeně a srozumitelně o vědě vyprávět a v neposlední řadě i dokonalý hostitel a průvodce laboratořemi. Na rozhovor jsem opět dorazila s dcerou, která ocenila slova o multidisciplinaritě, aplikaci vědy a týmovosti. Já jsem odcházela fascinována výsledky, příběhem a ještě navíc s krásnou květinou.
Pane profesore, patříte ke světové vědecké špičce a zároveň se Vám daří i v tzv. aplikovaném výzkumu. Podělíte se o know-how?
Myslím, že podstatné je, že mohu dělat práci, kterou mám rád a těší mě a že oblast výzkumu, které se věnuji je velmi zajímavá a stimulující, takže se ji věnuji se zápalem a nasazením. Za nejdůležitější ale pokládám to, že se mi podařilo najít spoustu výborných spolupracovníků a skvělých lidí a to jak zde na Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR, tak na dalších pracovištích nejen v České republice, ale i v zahraničí. Dnešní věda je týmovou záležitostí a náš výzkum je ze své povahy velmi multidisciplinární, proto je u nás týmová spolupráce ještě důležitější než v případě výzkumů probíhající uvnitř jednotlivých oborů.
Mou vášní je diverzita v širším slova smyslu. Jak různorodý je tedy Váš současný tým?
Naše tým byl na počátku zaměřený především na fyzikální výzkum, záhy jsme si však uvědomili, že řešení řady fascinujících problémů vyžaduje multidisciplinární přístup a že je nelze řešit bez propojení fyzikálního výzkumu s výzkumem v oblastech jako jsou chemie a biologie. Proto jsme navázali spolupráci s institucemi, které v těchto oblastech vynikají a zároveň jsme se snažili tyto tzv. core competencies (klíčové dovednosti) přinést i na naše pracoviště. Rozsah, v jakém se nám to podařilo, nás činí v současné době unikátními i ve světovém měřítku. S hrdostí říkám, že u nás na jednom patře společně bádají „tradiční“ fyzici provádějící elektromagnetické simulace, studující chování fotonů v různých optických strukturách či navrhující nové optické měřící systémy, kteří současně spolupracují s chemiky studujícími transport molekul nebo vymýšlejícími způsoby ukotvení biomolekul na površích našich senzorů a s kolegy a kolegyněmi biofyziky a biochemiky pracujícími na využití biosenzorů pro řešení konkrétních biologických či bioanalytických problémů. Biosenzory vyvinuté na našem pracovišti umožňují studium interakcí mezi biomolekulami, což prohlubuje naše poznání světa biomolekul a může pomoci odhalit molekulární základy chorob a umožnit tak vývoj nových terapií a léčiv. Biosenzory lze použít i pro detekci nebezpečných potravinových patogenů (např. salmonely), pro kontrolu bezpečnosti potravin. Dnes jsme na našem pracovišti schopni pokrýt všechny aspekty výzkumu optických biosenzorů, i když ne vždy do stejné hloubky. Spolupráce s ostatními výzkumnými institucemi je pro nás proto stále velmi důležitá. Mezi české instituce, se kterými spolupracujeme, patří například ČVUT, Karlova Univerzita, Ústav hematologie a krevní transfuze, Ústav makromolekulární chemie Akademie věd nebo Národní ústav duševního zdraví. Spolupracujeme rovněž s řadou zahraničních pracovišť; například s University of Washington v Seattlu.
Jak důležitý je ve vědě faktor štěstí?
Já jsem měl určitě šťastnou ruku při volbě výzkumného zaměření – vybral jsem si oblast výzkumu, která je nejen velice zajímavá, ale má potenciálně i široké uplatnění. Cítil jsem, že se před námi otevírá obrovský prostor plný příležitostí a nadchlo mě to. Důležité bylo i to, že tehdejší vedení ústavu se na mé plány dívalo nepředpojatě a mé tušení, že optické biosenzory jsou důležité a měli bychom se jejich výzkumu věnovat, podpořilo. Je třeba říci, že když jsem se v devadesátých letech začal výzkumem optických biosenzorů zabývat, Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR byl svým zaměřením tradičním fyzikálním pracovištěm a s výzkumem v oblastech chemie a biologie neměl prakticky žádné přímo využitelné zkušenosti. I když dnes je vytváření multidisciplinárních týmů běžnější, tehdy to nebylo vůbec samozřejmostí a vyžadovalo od vedoucích pracovníků ústavu otevřenou mysl. Příklad našeho výzkumného týmu je dobrým důkazem, že věda se nedá úplně přesně naplánovat. Otevřenost novým myšlenkám je pro úspěch ve vědě klíčová.
Říkáte, že jste měl jakési tušení. Je důležitější pro rozhodování vědce čistě racionální přístup nebo je prostor i pro intuici a emoce?
Racionalita je základním pilířem vědecké práce – bez ní není vědecké bádání možné. Intuice založená na zkušenostech a vědomostech je také důležitá, protože může pomoci odhadnout, jakým směrem výzkum vést. I emoce do vědy patří. Znám řadu vědců, kteří tak pro své okolí možná na první pohled nevypadají, ale když přijde na jejich výzkum, dokáží se velmi vášnivě přít a diskutovat. Dalo by se možná říci, že ve výzkumu používáte obojí – rozum, aby vytvářel nové originální myšlenky a srdce, abyste za svými myšlenkami mohla jít. Dnešní věda, koneckonců jako všechny činnosti vykonávané na špičkové úrovni, vyžaduje spoustu času a energie nad rámec běžných standardů. Dobrá věda se nedá dělat na „poloviční úvazek“. Bez vášně a nadšení výjimečných výsledků nedosáhnete.
Pojďme od vědeckého záměru a zapálené myšlenky ke konkrétní aplikaci. V úvodu jsem zmínila úspěch Vašich biosenzorů ve světě. Jak dlouhá a trnitá to byla cesta?
Biosenzory vyvinuté naším týmem jsou skutečně produktem mnohaletého výzkumu – mezi jejich současnou podobou a první verzí je více než deset vývojových generací a obrovské množství dalších dílčích úprav a zlepšení. Jsem pyšný na to, že naše biosenzory se používají nejen v České republice, ale i dalších zemích Evropy, v Asii nebo v severní Americe. Tam je našich biosenzorů vlastně nejvíc; jeden si od nás zakoupil pro své laboratoře i americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA). Samotná realizace biosenzorických přístrojů nikdy nebyla naším primárním zájmem – jsme pracoviště, které se zabývá především výzkumem. Ale mám radost, když některé poznatky výzkumu dokážeme překlopit do nových přístrojových řešení, která pomáhají vědeckým kolegům v jejich bádání. Realizované biosenzory jsou rovněž důkazem, že se nehoníme za vzdušnými zámky, ale že naše věda je reálně aplikovatelná.
Lze říci, kde se nalézá hranice mezi výzkumem a jeho komerční využitelností? Nám laikům to jasné není, vědcům ano? A jak jsme na tom s ochranou duševního vlastnictví?
Hranice mezi badatelským (základním) výzkumem zaměřeným na získávání poznatků a výzkumem směrovaným k praktickým aplikacím je opravdu často neostrá. Tyto typy výzkumů se v reálném životě nejen navzájem ovlivňují ale často i prolínají. Proto není vždy jednoduché se správně rozhodnout, jak výsledky vědeckého výzkumu sdílet a chránit. V badatelském výzkumu vede trasa vědecké práce obvykle od myšlenky-hypotézy a jejího ověření k publikaci. Někdy se ale i zde dostáváme na křižovatku, kdy zvažujeme, zda je realizovaný výzkum natolik unikátní a potenciálně přínosný pro praxi, že je na místě proces publikování pozdržet a provést další rešerše a průzkum trhu pro budoucí komercializaci. I když mnozí vědci jsou rádi, když mohou své nové výsledky představit vědecké veřejnosti co nejdříve, je rozhodnutí o načasování publikace důležité, aby nedošlo k předčasnému prozrazení např. publikací či vystoupením na konferenci, a tak nebyla znemožněna patentová ochrana a ohrožen komerční potenciál výzkumu. Často je důležitá určitá životní zkušenost, která vědci pomáhá se rozhodnout, jak v takových situacích postupovat. I když zajištění ochrany vědeckých výsledků s komerčním potenciálem věnujeme pozornost, je třeba zmínit, že většina často i skvělých vědeckých nápadů se do komerční fáze nakonec nedostane. Může to být proto, že na ně není vhodná doba, nenajdou se dostatečné finanční prostředky a partneři pro komercionalizaci nebo se nové nápady neprosadí v konkurenci s existujícími a zaběhlým řešeními. To je realita, ale neznamená to, že bychom se měli o prosazení našich originálních vědeckých myšlenek do praxe méně snažit. Je třeba dále systematicky bádat a usilovat o nalezení nejlepších řešení.
Je správné, že i oblasti rozvoje a ochrany duševního vlastnictví se v posledních letech v České republice věnuje větší pozornost a že i zde se situace vyvíjí a zlepšuje. Ochrana intelektuálního vlastnictví instituce je velmi důležitá. Intelektuální bohatství instituce navíc nejsou zdaleka jen myšlenky a výsledky obsažené v publikacích a patentech. Instituce mají obvykle rozsáhlé know-how shromážděné za mnoho let systematické práce v jejich oboru a i to je nutné rozvíjet a chránit.
Jaká je podle vás kvalita české vědy ve srovnání se zahraničím?
Kvalita české vědy obecně se nepochybně zlepšuje, mimo jiné i proto, že se stále více stává součástí vědy světové. Jistě, Česká republika se, co do velikosti vědecké základny nebo objemu vynakládaných prostředků, nemůže srovnávat s velkými vědeckými mocnostmi. Ale pokud se podíváme na náklady, které na vědu vydáváme a na výsledky, které česká věda produkuje, tak si myslím, že máme být na co pyšní. V řadě oblastí snese česká věda srovnání se zeměmi, které daným oborům dominují.
Působil jste jako pedagog v USA i ve Finsku, v Čechách přednášíte na Univerzitě Karlově a na Českém vysokém učení technickém. Jaké je srovnání studentů?
Pro mě bylo určitě velmi zajímavé srovnání amerického a českého univerzitního školství. Myslím si, že americký student je mnohem více vnímán jako středobod univerzity a že se věci kolem něj točí více, než jsme zvyklí a že američtí studenti mají od univerzity vysoká očekávání. U nás jsme někdy zbytečně byrokratičtí (což ale bohužel neplatí jen pro vzdělávání a vědu) a tím pádem trochu těžkopádněji reagujeme na nové výzvy a možnosti. Jinak je ale třeba říci, že naše přední vysoké školy mají tradici a poskytují kvalitní vzdělání. Například, co se týče znalostí fyziky a matematiky, tak se dobří čeští studenti zcela vyrovnají americkým studentům z nejlepších univerzit. U amerických studentů se možná jen trochu víc dbá na schopnosti aplikovat vědomosti a propojení s praxí. Američtí studenti umějí navíc ještě dobře pracovat se zdroji, s informacemi z různých oborů a rychle se doučit věci, které neznají. Zkrátka umí dobře stavět na základech a posouvají se dál, často sami s minimem dalšího vedení. Těší mě, že od devadesátých let prošlo české vysokoškolské vzdělávání, stejně jako čeští studenti, mnoha pozitivními změnami a čeští studenti jsou dnes, pokud jde kvalitu a šíři jejich přípravy, mnohem bližší svým americkým protějškům než byli v době, kdy jsem studoval já. Pozoruji, že ve srovnání s mou generací, jsou dnešní čeští studenti odvážnější, dokáží své myšlenky lépe popsat a vést o nich diskuse a zároveň se k problémům vyjadřují častěji a otevřeněji.
Naše diskuze se věnovala výzkumu základnímu a aplikovanému. Jak se díváte na otázku kvality vědy a jejímu hodnocení?
Už jsem na mnoha případech zmínil, že výzkum základní a aplikovaný se prolínají, a tak nějaké přísné dělení vědě neprospívá. Co lze odlišit, jsou požadavky na oba výzkumy kladené. Co se týče základního výzkumu, jedná se o příspěvek k poznání, které jako lidstvo sdílíme a nejčetnějším výsledkem základního výzkumu jsou vědecké publikace. Ty lze hodnotit dle četnosti citací nebo kvality časopisu. U aplikovaného výzkumu je snadnější hodnotit vztah k řešení daného problému. I tak bychom stále měli odlišit dobrý aplikovaný výzkum založený na originálních vědeckých řešeních od prostých „neinventivních inovací“. Kvalita a inovativnost myšlenky je mnohem důležitější než kvantita – jeden unikátní nápad prostě nemůžeme nahradit deseti průměrnými. A proto bychom i při hodnocení aplikovaného výzkumu měli klást vysoké nároky na originalitu a inovativnost.
Jak Vy jako vědec vnímáte ambice na Vás kladené?
Jsem přesvědčen, že vědci mají velkou společenskou odpovědnost, která jde za rámec rozvíjení vědy a vzdělanosti v jejich individuálních oborech. Myslím, že vědci se mají zabývat výzvami, které před společností stojí a také se snažit svůj výzkum a jeho přínosy realisticky a věrně popisovat a prezentovat. V dnešní hektické době plné informací a mediálních zkratek, jsou vědecké poznatky a objevy mnohdy prezentovány velmi zjednodušujícím způsobem. I když snahu o jednoduchost chápu, myslím, že je to někdy na škodu prezentované vědecké práce, protože přílišné zjednodušení neumožní dobře zachytit povahu výsledku, což často vede ke zkreslení jeho významu i potenciálního dopadu. Ale myslím, že vědci napříč vědními disciplínami mohou přispět k diskuzi o celospolečenských problémech založené na reálných faktech, poznáních a argumentech a pomoci nahradit ad hoc rozhodování promyšlenými řešeními založenými na analýze problému a hodnocení dosavadních kroků. Jsme si vědomi toho, že pracujeme pro české daňové poplatníky a jsem přesvědčen, že čím více budou výstupy naší práce užitečné pro společnost, tím budeme všichni spokojenější. Komercionalizace vědeckých výsledků je pouze jednou z forem využívání vědy, snažme si využít i ty ostatní.
Linda Štucbartová
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i. (ÚFE) provádí základní a aplikovaný výzkum v oblasti fotoniky, optoelektroniky a elektroniky. Vědci na ÚFE se věnují výzkumu a vývoji optických biosenzorů, vláknových laserů, speciálních optických vláken, zobrazovacích optických metod a studiu elektrodynamických vlastností biologických systémů a elektronických a optických jevů na površích nanomateriálů. Pracoviště rovněž provozuje a rozvíjí Laboratoř Státního etalonu času a frekvence.