projev byl přednesen na slavnostním shromáždění Dies academicus, 19. 5. 2010Svůj příspěvek jsem nazval obecně „Věda na rozcestí“, ale jako chemik se zaměřím převážně na vědy přírodní. Vědci se pokoušejí studovat objektivní realitu, která existuje nezávisle na našich smyslových vjemech a pocitech. Fyzikální chemik Patrick Coffey ve své knize „Cathedrals of Science“ říká: „Věda je jako každá jiná oblast lidské činnosti; ne každý se může zúčastnit, pravidla hry jsou sporná, účastníci mají rozdílné motivace a uznání a ocenění nejsou vždy udělována spravedlivě.“
Za vědeckým objevem je obvykle odborná připravenost badatele i hluboký osobní zájem, ale stejně tak je důležité, aby byla vědecká práce akceptována alespoň částí vědecké komunity.
Moderní vědě není o mnoho více než 350 let. Koperníkovo a Galileovo dílo, ale zejména o 100 let později Newtonova „Principia“, nastavily směr a zejména metodiku práce, která se brzy začala využívat ve všech vědních i technických oborech. Věda se projevila jako hybná síla pokroku a zároveň se stala atraktivní činností pro stále se zvyšující počet lidí. V roce 1766, kdy se narodil John Dalton, chemik a fyzik, zakladatel moderní atomistiky, pracovalo na světě asi 300 osob, které bychom označili za vědce; dnešní počet vědců se ani neodvažuji odhadnout. Anglický fyzik Derek da Solla Price v polovině 20. století demonstroval, že se kumulativní počet vědeckých časopisů od počátku 18. století do jeho doby zdvojnásoboval každých 15 let, stejně tak jako počet lidí, pracujících v akademických a technických institucích. V roce 1800 bylo například vydáváno kolem 100 časopisů, ale v roce 1900 jich bylo už 10.000. Jeho předpověď, že se v roce 2000 toto číslo přiblíží milionu, však nevyšla; počet vědeckých časopisů se v 60. letech zastavil na přibližně 40.000. David Goodstein na konci minulého století logicky podotýká, že situace, kdy počet vědců roste rychleji než světová populace, nemůže trvat dlouho.
V současné době snad stále ještě platí, že 90 % všech vědců, kteří kdy žili, můžeme osobně poznat. Díky současnému raketovému rozvoji vědy a techniky v Číně a Indii lze navíc očekávat, že expanze bude ještě několik, ale jen několik nejbližších, let pokračovat. Důvodů nevyhnutelné stagnace nárůstu je zajisté mnoho; hlavním bude ekonomická stránka a výrazná společenská transformace západní civilizace a v neposlední řadě společenská poptávka. Velké korporace již nechtějí podporovat velké centrální výzkumné laboratoře, většina lidské pracovní činnosti se stává servisní a značná národní zadluženost většiny zemí způsobuje, že podpora základního výzkumu se krátkozrace umísťuje na jedné z prvních příček seznamu rozpočtových škrtů.
Být vědcem v 18. století sice neznamenalo totéž jako být jím dnes, nicméně samotná vědecká činnost je stále založena na stejných principech: postulování hypotéz, tvorbě teorií, jejich ověřování nebo vyvracení a hlavně - na řešení dílčích problémů.
Platforma základního výzkumu poskytuje východisko pro výzkum aplikovaný. Není však pravda, že by akademičtí vědci nebyli schopni podávat patenty a vydělávat peníze. Laureát Nobelovy ceny z roku 1920, geniální německý fyzikální chemik a elektrochemik Walter Nernst, archetyp akademicky a teoreticky pracujícího vědce, vynalezl a patentoval v roce 1897 vylepšenou verzi Edisonovy žárovky, známou dnes jako Nernstovu lampu. Firma Allgemeine Elektrische Gesellschaft (dnes AEG-Electrolux) patent koupila a vědec se stal velmi rychle nesmírně bohatým člověkem – v přepočtu by dnes vydělal asi 80 milionů korun. Když Nernst později navštívil Edisona ve Spojených státech, vyslechl si jeho přednášku na jak tehdy, tak i dnes obehrané téma „proč vědci utrácejí čas prací na abstraktním výzkumu místo toho, aby se věnovali technologickým potřebám společnosti“. Po několika minutách přednášky Nernst neomaleně na Edisona vykřikl: „Kolik jsi dostal za žárovku?“. Edison odvětil, že nic a Nernst mu řekl: „Já jsem dostal za svůj patent milion marek. Problém je v tom, Edisone, že nejsi dobrý obchodník!“
Zaměřme tedy nyní svou pozornost na základní výzkum a ptejme se, co vědec potřebuje, kromě svých schopností, kritického myšlení, etického chování, kvalitního vzdělání, a schopnosti umět využít příležitosti. Můžeme identifikovat tři obecné předpoklady: (1) vhodná instrumentace a technologie (tento předpoklad pochopitelně neplatí pro vědy neexperimentální), (2) rozvinutá vědecká diskuse a spolupráce, kterou doprovází zdravá intelektuální soutěživost, a (3) svoboda bádání.
Řekl jsem záměrně vhodná instrumentace a nikoliv nová, i když je obecný předpoklad, že právě nové technologie připravují půdu pro nové objevy. V této souvislosti bych Vám opět nabídl krátký exkurs do historie chemie, disciplíny, která je dnes dobře zavedená, avšak její vědecké kořeny nejsou zdaleka tak dlouhé, jako jsou například u fyziky. Zatímco horizonty poznání přírody byly překotně překonávány již během 17. a 18. století, a to zejména díky rozvoji astronomie, klasické fyziky, biologie i matematiky, na bedrech právě se rodící experimentální chemie, jak se vyjádřil Robert Boyle ve své vizionářské knize „The Sceptical Chymist“ z roku 1661, stále spočívala „vulgarita alchymistů a mastičkářů“. Rozvoj moderního oboru, jak jej známe dnes, založeného na znalosti mikrosvěta elementárních částic, byl v té době ještě v nedohlednu.
Historické zastavení si zaslouží Angličan Joseph Black, který se narodil v Bordeaux v roce 1728, rok po smrti Isaaca Newtona. Black nejprve studoval filozofii a jazyky, pak přešel na medicínu, kde poprvé uslyšel o fyzice i chemii. Jako téma své doktorské práce si na univerzitě v Edinburghu vybral studium chemické přeměny oxidu vápenatého, tzv. žíravého vápna, které se připravovalo žíháním, neboli „pálením“ vápence v peci. Tehdy se věřilo, že „žíravé“ vlastnosti sloučenin se při pálení dosahují tím, že se látka kombinuje s nějakou formou ohně – tedy s jedním z tzv. alchymistických prvků. S tímto názorem vystačili alchymisté mnoho set let. Avšak Black z dnešního pohledu jednoduchým, ale pečlivým způsobem dokázal, že se hmota pálením ztrácí, nikoliv narůstá – a to tak, že vzorky jednoduše zvážil. Vznikající oxid uhličitý, tehdy označovaný jako vzduch, se ukázal jako plyn zhášející plamen svíčky a identický s tím, který vydechujeme. Váhy znalo lidstvo již několik tisíciletí, ale jejich využití pro systematickou a pečlivou vědeckou práci bylo očividně novinkou. Toto byl jen krůček k formulování atomistické teorie dříve zmíněným Johnem Daltonem, který kolem roku 1800 na základě svých experimentů dokázal, že se prvky chemicky kombinují v jednoznačných, za stejných podmínek identických poměrech, a že jsou dále nedělitelné - a nazval je atomy, inspirován starověkou řeckou filozofií.
Naopak, v roce 1960 objev laseru, za který tři vědci, Townes, Basov a Prochodiv, dostali již o 4 roky později Nobelovu cenu, znamenal rychlou žeň dalších objevů a doslova změnil pohled na některé jevy v mikrosvětě. Měl bych zde zmínit řetěz Nobelových cen udělených v relativně krátké době za holografii, laserovou spektroskopii, metody ochlazení a zachycování atomů nebo fyziku polovodičů. Laserová technologie byla tedy unikátním prostředkem pro unikátní objevy. Je docela humorné, že první článek popisující princip této technologie, zaslaný do předního fyzikálního časopisu Physical Review Letters, byl editorem odmítnut.
Vzhledem k překotnému rozvoji nových technologií jsme tedy v očekávání, že nový přístroj katalyzuje badatelskou práci. Ani rychlejší počítač, přesnější měření, nebo principiálně nový přístroj však nemusí pokaždé přinést výsledek. Skutečně zásadních experimentálních objevů v přírodních vědách se dnes zřejmě máme možnost dočkat díky výzkumu prováděného v rámci projektů typu obřího urychlovače CERN, které ale vyžadují zainteresování nikoliv jednotlivců, jednotlivých průmyslových podniků nebo národních grantových agentur, ale značnou pomoc z národních rozpočtů mnoha zemí.
Dalším velmi důležitým atributem vědecké práce je odborná konzultace a spolupráce. S nástupem internetu jako prostředku komunikace a dostupností relativně levných letenek mají vědci o mnoho jednodušší život než v minulých dobách. Ale vzhledem k rostoucímu počtu výzkumníků v každém oboru, zjevnému snižování pravděpodobnosti setkat se s novým vědeckým fenoménem a snadnému přístupu k informacím, je časté, že je nová myšlenka rozpracována na několika pracovištích současně a mnozí ztrácejí roky práce v okamžiku, kdy konkurenční laboratoř opublikuje stejné výsledky jen o pár měsíců rychleji. Naopak otevřená a houževnatá kritika mezi vědci existuje minimálně již od časů slavného Newtonova sporu s Robertem Hookem. Hook kritizoval některé z Newtonových myšlenek o gravitaci, což Newtona popudilo natolik, že se raději na čas stáhl z otevřené debaty před Královskou vědeckou společností. Spor byl ale nakonec pro fyziku užitečný.
Hádka Newtona natolik motivovala, že vypracoval mnohem dokonalejší důkazy svých vědeckých tvrzení. Vztah obou geniálních přírodovědců se v tomto případě bohužel nikdy nenarovnal. Špatné vztahy mezi kolegy z oboru vedou často k frustraci a zatrpklosti aktérů sporu, nebo k vyřizování účtů z pozic vedoucích pracovních skupin, členů grantových komisí nebo dokonce členů komise pro udělování Nobelových cen.
Termín „svoboda bádání“, jako třetí zmíněná podmínka rozvoje základního výzkumu, může být vnímán někým pouze jako heslo, pro někoho může jít o těžko představitelnou úplnou ekonomickou nezávislost a pro někoho dalšího to může znamenat možnost být co nejvíce výstřední. Ne, heslo to není. Zejména základní výzkum potřebuje být a vlastně ze své podstaty musí být odborně nezávislý, což se však v experimentálních přírodních vědách neobejde bez odpovídajícího finančního zázemí. V současné době je individuální badatelská práce zřejmě nemoderní, alespoň co se týče grantové podpory. Značné prostředky se však uvolňují na vytváření velkých výzkumných projektů, které bohužel někdy vznikají jenom pro to, že je zrovna jedinečná příležitost získat na ně dotaci.
Vědecké objevy se nemohou jednoduše naplánovat; dochází k nim díky schopnostem a připravenosti jednotlivých vědců, kteří mají možnost dlouhodobě se soustředit na svou práci; vědců, kteří nemusí přemýšlet, proč je jejich výzkum každý rok hodnocen jiným způsobem a proč by se nemohl nadále financovat kvalitní a dobře fungující projekt namísto zakládání výzkumného centra, které tady ještě nebylo. Opravdové objevy nemusí být spojeny s příliš velkým počtem publikací nebo získaných grantů, uvedených v životopise vědce. Metodika hodnocení výzkumu na vysokých školách a akademii dnes neumí dobře rozpoznat kvalitu a perspektivu vědeckého bádání; kvantita vykazovaných výsledků je důležitější nežli jejich kvalita. Diskuse o vědeckém rozvoji se pak zákonitě na všech úrovních, včetně univerzitní, značně omezují na účelové posuzování finančních možností.
Stát nemá jasnou dlouhodobou vědecko-výzkumnou strategii; výzkum a jeho financování se podřizuje měnící se politické situaci a lobbingu. Tuto strategii by však neměli navrhovat ani politici ani představitelé průmyslu. Nejvíce zničující je pro základní výzkum tendence státu protěžovat tzv. aplikovaný výzkum a průmyslové inovace. Ty jsou pro společnost sice nesmírně důležité, ale pokud se začneme nyní všichni orientovat na patenty a průmyslové vzory a opustíme základní výzkum, v delším časovém horizontu již nebude zázemí pro formování nových myšlenek, bez kterých se aplikovaná věda neobejde. Místo toho, aby průmyslové podniky byly spolupříjemci veřejných dotací, měly by ve vlastním zájmu základní výzkum více podporovat. Profesor Josef Michl, čestný doktor Masarykovy univerzity a častý host našeho ústavu, prohlásil na své nedávné přednášce: „Nenechte si vzít privilegium bádat“. Domnívám se, že jako výzkumná univerzita máme možnost a zejména zodpovědnost toto privilegium uhájit.
redakčně upraveno
autor je profesorem na Přírodovědecké fakultě MU
