Osmnáctiletá Anna Podmanická studuje na Gymnáziu Jura Hronca v Bratislavě, ale už nyní je držitelkou několika vědeckých ocenění: například na Festivalu vědy a techniky AMAVET, má Cenu děkana Přírodovědecké fakulty Univerzity Komenského a cenu pro Vědecký talent Slovenské akademie věd. V roce 2024 se obrátila na Ústav fyziky a technologií plazmatu, zda by tam mohla v rámci středoškolské odborné činnosti (SOČ) vypracovat svůj projekt. Garanci na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity mladé vědkyni poskytl Tomáš Homola, odborného vedení Annina projektu se ujal a kvalitní podmínky pro realizaci smysluplného a přínosného výzkumu jí poskytl František Zažímal. V letošním dubnu se společně s Tomášem Čermákem z Biskupského gymnázia Hradec Králové stala laureátkou prestižní evropské soutěže The Earth Prize za inovativní projekt PURA, který pomáhá čistit vodu od antibiotik a rezistentních bakterií.
S tak hlubokým zájmem o přírodní vědy se u středoškolaček obvykle nesetkáváme. Pocházíte z vědecky založené rodiny?
V rodině nemám žádné vědce. Nejblíže k přírodním vědám měla moje babička, která byla učitelkou matematiky na druhém stupni základní školy. Myslím, že právě díky ní se zrodila moje láska k matematice. Už na základní škole jsem se účastnila matematických olympiád a ve vyšších ročnících jsem ve volném čase začala dělat korespondenční matematické semináře. Řešení matematických problémů a hledání nových pohledů na různé úlohy mě bavilo čím dál tím víc a ve druhém ročníku na střední škole jsem řešila až čtyři korespondenční semináře najednou (KMS, Strom, PraSe, iKS).
Zájem se proměnil ve vášeň. Jak to pokračovalo dál?
V létě 2023 jsem se zúčastnila matematického programu PROMYS Europe, kam bylo vybráno pouze 24 středoškoláků z celé Evropy, takže jsem strávila šest týdnů na Univerzitě v Oxfordu, kde jsem zažila skutečnou hloubku matematického výzkumu a objevovala krásy teorie čísel. Tento intenzivní zážitek mi dal mnoho nových zkušeností a směřování, díky kterému jsem matematiku začala vnímat více jako nástroj než jako zaměstnání samo o sobě.
Je ekologie důvodem, proč se zabýváte novou strategií čištění odpadních vod?
Cítila jsem potřebu uplatnit své teoretické poznatky a fascinaci přírodou, což mě vedlo k tomu, že jsem si v praxi kladla nekonečnou posloupnost otázek „proč“. Začala jsem středoškolskou odbornou činností na téma kvantových výpočtů a simulací a stala jsem se také členkou výzkumné skupiny v oblasti kvantové chemie. V době covidu bylo aktuálním tématem hledání nových léků, včetně zkoumání metabolismu molekul, které by potenciálně mohly tvořit novou léčivou látku. Proto jsem svou práci zaměřila na simulaci rozkladu farmaceuticky účinných látek ve vodním prostředí. Díky hlubšímu ponoření do této problematiky jsem časem našla i svůj dlouhodobý výzkumný směr. Zjistila jsem totiž, že problémem léčiv není jen jejich složité vytváření a testování, ale také jejich následný dopad na životní prostředí. Přestože jsme v té době zažívali intenzivní pandemii covid-19, náš tehdejší strach zastínil další globální problém, kterým je „pomalá pandemie rostoucí rezistence vůči antibiotikům“, která způsobuje, že nemoci, které byly díky vynálezu antibiotik léčitelné, se nyní stávají smrtelnými. Pokud bude současný trend pokračovat, studie ukazují, že rezistence vůči antibiotikům by mohla do roku 2050 způsobit více než 40 milionů úmrtí.
To je dost nepříznivá předpověď…
K šíření rezistence vůči antibiotikům výrazně přispívá i skutečnost, že lidský a zvířecí organismus není schopen tyto komplexní molekuly plně metabolizovat, a tak se zbytky antibiotik dostávají do našich vodních zdrojů. Běžné čistírny odpadních vod navíc nejsou v současné době schopné tyto mikropolutanty dostatečně účinně odstraňovat, což má za následek, že rezidua antibiotik jsou ve vodním koloběhu přítomné sice v nízkých koncentracích (ng/L), ale my lidé a ostatní živočichové a rostliny na planetě jsme jim vystavováni neustále.
V minulém roce jste pracovala na svém projektu v laboratořích přírodovědecké fakulty. Jak taková spolupráce vypadá?
Hledala jsem možnosti, jak se zapojit do experimentálního výzkumu, a podařilo se mi navázat kontakt se školitelem Františkem Zažímalem z Ústavu fyziky a technologií plazmatu. Právě jemu vděčím za nekonečnou trpělivost a pomoc, kterou vyžadovalo uvedení středoškolačky do výzkumu. Nejprve jsme spolupracovali na dálku, protože jsem si musela vybudovat dostatečné vědecké základy v dané problematice, a potom jsme naplánovali tři týdny, během nichž jsem se, pod jeho odborným vedením, zapojila do experimentální práce v laboratořích Masarykovy univerzity.
Jak vycházíte s kolegy přírodovědci?
Všichni kolegové v laboratoři byli velmi ochotní. Za tu úžasnou atmosféru jsem vděčná, protože jsem se díky nim mohla cítit jako členka týmu.
Za projekt PURA, který garantuje Ústav fyziky a technologií plazmatu, jste s Tomášem Čermákem získala letošní evropské ocenění Earth Prize. Čím je pro vás projekt fascinující?
Na řešení, které se zaměřuje na dva vzájemně propojené globální problémy – rezistenci vůči antibiotikům a znečištění vody mikropolutanty – mě nejvíce fascinuje, že oba procesy, které jsme k čištění vody použili – fotokatalýza a nízkoteplotní plazma – jsou inspirovány přírodou. Samotná fotokatalýza byla inspirována fotosyntézou, kterou můžeme pozorovat ve veškeré zeleni kolem nás, a plazmové výboje zas napodobují blesky, což je také přírodní jev.
Jak se dá kombinovat středoškolské studium s vědeckým výzkumem? Musíte dohánět učivo, nebo máte speciální plán?
Do minulého roku jsem navštěvovala osmileté Gymnázium Varšavská v Žilině, kde jsem neměla individuální studijní plán. Protože jsem nikdy neměla problém s prospěchem a vždy jsem byla nějak napřed, mohla jsem si absence kvůli své výzkumné práci dovolit. Škola mě v mé vědecké iniciativě podpořila a několik absencí omluvila. Letos jsem přestoupila na vzdělávací program s mezinárodním uznáním (IB DP) na Gymnáziu Jura Hronca v Bratislavě, kde opět nemám individuální studijní plán, ale škola a učitelé mě zase velmi podporují a omlouvají mé absence.
Máte volný čas, nebo ho opět naplňuje věda?
Otázka volného času podle mě hodně závisí na tom, jak si volný čas definujeme. Pro mě je volný čas dobou, kterou trávím tím, co mi v danou chvíli dělá radost, a takové činnosti zažívám buď ve škole, nebo při své mimoškolní výzkumné práci. Hodně mě naplňuje proces objevování, který přináší vědecká práce, a spojování předchozích každodenních zkušeností do jednoho komplexního obrazu o světě kolem nás, který se každý den nějak mění, což je hlavní charakteristikou mého přístupu ke studiu (smích).