English
MARINA HUŽVÁROVÁ
„V indexu jsem chtěl mít podpis profesora Heyrovského, tak jsem se přihlásil na kurz polarografie, který na univerzitě přednášel. Při jedné přednášce nám demonstroval, jak vznikají tzv. kyslíková maxima,“ završil americký analytický chemik českého původu prof. RNDr. Jiří JANATA, Ph.D. z Georgia Institute of Technology v Atlantě touto vzpomínkou ceremoniál v budově Akademie věd ČR, při němž začátkem ledna tohoto roku převzal čestnou oborovou medaili Jaroslava Heyrovského za zásluhy v chemických vědách.
Foto: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin
Absolvent PřF UK, kde získal též titul CSc., působil mj. v britských Imperial Chemical Industries; poté na University of Utah či Pacific North-west National Laboratoryv USA. Podrobný přehled včetně ocenění a publikací viz např. webové stránky Učené společnosti ČR.
Profesor Janata se narodil v Poděbradech v roce 1939. Rodinu neminuly útrapy; nejprve od nacistů, po válce od komunistů, kteří Jiřímu popravili nevlastního bratra Zbyňka za účast ve skupině bratrů Mašínů. V roce 1968 pracoval v Anglii u Imperial Chemical Industries, a když přišel srpen, poslal telegram britskému premiérovi J. H. Wilsonovi, aby nedopustil další Mnichov. K rodné zemi ho mimo kořenů a příbuzenských vazeb (jsou například švagři s prof. Františkem Šmahelem) poutá také četná vědecká spolupráce i společné prožitky s partou spolužáků ze studií chemie na Univerzitě Karlově. Patří k nim třeba Helena Illnerová, která si při slavnosti vypůjčila slova básníka, jimiž vyjádřila další osudy oné generace studentů přírodovědy: „Jako kapky vody rozlétli jsme se po kraji…“
Jako studenta vás fascinoval Jaroslav Heyrovský, když vám při přednášce ukázal kapiláru se rtutí…
Tím experimentem chtěl ukázat, že se každý problém skládá ze spousty detailů. Heyrovského přednášku jsem si hodně nocí opakoval, to podivné maximum, na jehož potlačení se přidává želatina, která se na povrchu adsorbuje a dochází k rezonanci. Povrchové napětí se tedy sníží tím, že se něco dá na povrch. Prof. R. Brdička ještě jako student dělal v polovině 30. let polarografii. Jednou neměl uvařenou želatinu a tak z pohodlnosti použil bílkovinu z roztoku, kterou získal jiný student od pacienta s rakovinou. Přidáním bílkoviny potlačil maximum, ale vytvořila se mu dvojvlna kobaltu, což nechápal. Takže vlastně první analytická metoda – Brdičkova reakce na detekci rakoviny – vznikla díky tomu, že se tehdejšímu studentovi nechtělo vařit želatinu; tím jen zdůrazňuji, že potlačení maxima je hotová věc, ale detaily jsou nevysvětlitelné a někdy nedozírné…
Když jste přebíral medaili J. Heyrovského, rezonoval v laudatiích i ve vaší odpovědi termín „chemické senzory“. Za těmi podle vás stojí náhoda, která vám „přihrála“ spolupráci nad křemíkovými obvody pro měření chemických reakcí a ve finále vedla až ke vzniku prvních tranzistorů jako čidel na zjišťování přítomnosti chemických látek ve sloučeninách.
Jméno jsem si sice vybudoval na senzorech, ale pro mne jsou vlastně vedlejší činností. Vždy jsem se zabýval fyzikální chemií a máte pravdu, že se má práce nakonec dala použít pro senzory, což mi přineslo hodně radosti. Napsal jsem vysokoškolskou učebnici, editoval sborníky, dokonce se mi podle anglické zkratky pro chemicky modifikované tranzistory řízené polem přezdívalo doktor Chem Fet. Navzdory mému označení za analytického chemika jsem nikdy žádnou analýzu neudělal, jen se mi dařilo rozpoznat to využitelné pro analytickou aplikaci. A v případě tranzistorových sen-zorů jsem zjistil jejich podstatu, tedy interakci elektrického pole s chemikáliemi.
Dva roky před tím, než jste po vpádu spřátelených vojsk opustil Československo, se vám otevřely laboratoře americké University of Michigan, pak jste působil na řadě jiných míst, ale kontakt s našimi vědci jste si zachoval. S kým zejména?
Mým školitelem byl profesor J. Zyka, ale po vědecké stránce mě vedl P. Zuman, který v roce 1968 působil v Birminghamu. Také jsem spolupracoval s organickým chemikem profesorem V. Horákem. V mojí laboratoři pracovali dr. J. Langmaier z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského nebo dr. F. Jelen, spolupracovník prof. E. Palečka z Biofyzikálního ústavu AV ČR v Brně a nedávno také dr. T. Křížek z PřF UK.
V letech 1988–2007 jste často publikoval s prof. Vladimírem Marečkem, který vzpomíná nejen na vaši spolupráci, ale i další aktivity – výlety do národních parků, lyžování, sjíždění „divoké“ vody… „Nezapomenutelný byl např. víkendový pobyt na osamělé horské chatě pod Mt. Hoodem, která patřila Reed University v Oregonu. Protože jsme s Jirkou až do odpoledne pracovali v laboratoři, dorazili jsme k ní v noci a poslední úsek cesty jsme se brodili v hlubokém sněhu s lyžemi a proviantem. Chata byla dobře vybavená (včetně sauny – promrzlým nám přišla vhod) a nezamčená – těžko by se předávaly klíče. V sobotu se zaplnila, ale atmosféra byla příjemná. I na výletech se vždy našel čas na diskusi o výsledcích a plánování dalších experimentů.“ A také na mariáš – když se našel třetí spoluhráč“, dodává Jiří Janata.
Foto: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin
Jeden z nejúspěšnějších českých chemiků působících v zahraničí Jiří Janata je mj. hodnotitelem grantových žádostí GA ČR a čestným členem Učené společnosti ČR. Na snímku se svými spolupracovníky a přáteli Helenou Illnerovou a Vladimírem Marečkem.
Mezi vaše spolužáky patří i váš vzdálený bratranec, rovněž chemik žijící v Americe, prof. Josef Michl (viz AB 10 a 11/2011, Chemie je umění, radost a hra). Kde se vaše cesty protínaly?
Na vodě, na lyžích, v lezení po horách, táboření – prostě v Životě. Pepík je člověk, který žije! Zajímavé je, že ačkoli jsme se snažili i v práci, nevydali jsme spolu žádnou publikaci.
Náš studijní ročník na přírodovědě byl akční po všech stránkách. Jezdili jsme na hory, na vodu. Pocházím ze sokolské rodiny, tatínek byl náčelníkem Tyršovy župy v Poděbradech.
Zeptala jste se na nejdivočejší vodu, tou bylo asi Colorado, ale vyloženě o krk mi šlo na řece Tieton vytékající z Mount Adams ve Washingtonu, kde jsem rozlámal kajak. Na vodě je tím nejdůležitějším ji „přečíst“, poznat z jejího povrchu, co se děje dole. A to jsem tehdy nezvládl, stáhl mě vír a voda mě nechtěla pustit.
Jste sportovec tělem i duší. I v případě výzkumu máte „tah na branku“, když umíte „vsítit“ aplikace, není to tak?
Ano. Nepouštěl jsem se do výzkumu, aniž bych si nepoložil otázku, jestli se dá výsledek k něčemu použít. Bohužel jsem se však setkal i s tím, že ačkoli šly použít veškeré výsledky mého výzkumu, stejně nesmyslně skončil z komerčních důvodů. Základní myšlenka „práce – vývoj – komercializace“ nechybí jen v České republice, ona nefunguje nikde.
Foto: Jiří Janata, Archiv autora
Jiří Janata je mimo svou profesi chemika vášnivým sportovcem, patřil např. do volejbalového týmu, jímž v r. 1962 začíná historie sportovního klubu Slavia MFF Praha (viz zde). Miluje hudbu (leta se věnoval hře na klavír) a také přírodu. Kvetoucí azalky zachytil v době autorizace našeho rozhovoru.
Takže má Česko zbytečnou tendenci si neustále podrážet sebevědomí?
Náš český charakter je velice kritický, ale i skeptický. Podle mě má kořeny ve Švejkovi, což nám ale na druhou stranu dodává obrovskou sílu.
Pomohlo vám „švejkování“ prosadit, co jste potřeboval?
Ohromně. V USA jsou přehnaně alergičtí na „environmentally harmfull“ věci a zakazují pracovat s kde čím, laboratoře dvakrát ročně kontrolují revizoři. Jenže v chemii se nedá ničemu stoprocentně předejít, nejlepší prevencí je zdravý rozum a míra znalostí. Aby inspektoři něco našli, pokaždé jsem na ně něco zásadně špatného narafičil, oni to zapsali, já si posypal hlavu popelem a spokojeně jsme se rozešli. S čirým švejkováním si američtí byrokrati nevěděli rady, byla to moje nejefektivnější zbraň.
Dlouhou dobu jste se věnoval vývoji senzorů na odhalování nebezpečných látek. Přesto jste později dospěl k názoru, že základem úspěchu je prevence. Největší nebezpečí totiž hrozí v klimatizačních jednotkách a právě sem je třeba zacílit účinné mechanismy. Začal jste prosazovat myšlenku ochrany před toxickým znečištěním veřejných prostor. V jednom ze starších rozhovorů jste si posteskl: „Americké ministerstvo vnitřní bezpečnosti zřízené po útoku v září 2001 žije v zajetí starých představ a stále financuje výzkum detektorů, nikoli výzkum prostředků sterilizace a ochrany vzduchu.“
V Pacifických severozápadních národních laboratořích v Hanfordu, kde bylo vyrobeno plutonium pro první atomovou bombu, v prostředí znečištěném vysoce radioaktivními odpady, jejichž likvidaci se zatím nikomu nepodařilo vyřešit, jsme zkoumali přeměnu látek zasažených chemikáliemi, jejich identifikaci a stupeň poškození. S dalším profesorem českého původu J. Růžičkou z univerzity v Seattlu jsme vyvinuli rychlou, spolehlivou a levnou metodu stanovení obsahu radioaktivního stroncia v nádržích s jaderným odpadem – jenže jsme narazili na konzervativismus vládních úředníků a vlastně nechuť cokoli řešit.
Věřil jste, že se vám podaří prosadit výsledky výzkumu z pozice člena podvýboru Národního výzkumného poradního výboru (National Research Council Committee) pro ochranou veřejných míst v dopravě před útoky teroristů chemickými a biologickými zbraněmi. Podařilo se?
Jasná a stručná odpověď zní: Nepodařilo. Myslím, že podstatou selhání nových myšlenek je příšerná setrvačnost americké vědy a politiky. Podívejte, když se kvůli teroristovi, který si zapálil kecky, aby shodil letadlo, musí po mnoho dalších let zouvat každý cestující, je to špatně. Američané bojují v již vyhrané nebo prohrané válce; oč pokročilejší je v tomto směru Izrael… Tragédie americké vědy a politiky v oblasti „Homeland Security“ spočívá v tom, že ji určují většinou nekvalifikovaní lidé. Kdo neuspěje ve vědě nebo jiné oblasti, skončí často jako politik ve Washingtonu, který svými zásadními rozhodnutími ovlivňuje velké skupiny lidí a dokonce i národní politiku.
Protože se o tom začíná psát v médiích, mohlo by veřejné mínění po nějakém čase přimět ministerstvo, aby svou politiku změnilo. Tenhle boj s větrnými mlýny nevzdávám, ochrana uzavřených civilních prostor je totiž klíčová. Zvykli jsme si pít vodu z vodovodu a věříme v její garantovanou nezávadnost. A podobně důvěřujeme, že můžeme dýchat čistý vzduch. Jenže je pravděpodobné, že to, co se kdysi stalo v tokijském metru (v roce 1995 otrávila sekta Óm šinrikjó cestující sarinem – pozn. MH), dorazí i sem. Proto je důležité preventivně chránit letadla, nemocnice, nádraží nebo školy.
Byla by vaše doporučení využitelná i v případě např. legionelly, která se vyskytla i v pražské vodě?
Samozřejmě. V potrubí je možno monitorovat přítomnost škodlivých látek, ale je to velmi těžké. Když vás budu chtít otrávit, mám na výběr spoustu chemických látek. Senzor, který by je všechny rozeznal, neexistuje. Způsoboval by falešné poplachy, které by posléze nikdo nebral vážně. Je-li ve vzduchu smrtící látka, musí se definovat toxikologicky, což už dávno věděli horníci, když si brali do dolů kanárky a bílé myši. Jak zjistíte, jestli třeba na nádraží neuniká jedovatý plyn? Jednoduše – pomocí videokamer a podle chování lidí. Jakmile začnou padat kolem určitého bodu, je jasné, že dochází k nějakému problému. I když bude postiženo určité procento lidí, nebude to celé nástupiště.
Foto: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin
Nastávají ve vědeckém poznání největší skoky teprve za řinčení zbraní (bohužel)?
Podívejte se na 2. světovou válku. Britové znemožnili Hitlerovi invazi do Anglie, protože velice rozumně rekrutovali nejlepší vědce a vymysleli radarový systém, který je zachránil. Taktéž projekt Manhattan (vývoj atomové bomby) byl veden absolutními špičkami a zvítězila americká věda. Bojím se, že potřebujeme další světový konflikt, aby se věda zase dostala na vysokou úroveň.
Není oním impulzem pro vědu, opatrně řečeno, už současná situace ve světě?
Obávám se, že letos dojde někde na světě k útoku chemickými zbraněmi. Zatím je použil nejen prezident Asad, ale také Iráčani už ve válce během 60. let. Tito lidé nemají zábrany jako od 1. světové války my. Nevidí rozdíl mezi tím, když někdo zahyne pod pásem tanku nebo se udusí sarinem. Chemické zbraně jsou snadno dosažitelné, dají se jednoduše syntetizovat; jakmile jimi někdo zaútočí, následně se úplně změní pohled na vědu. Amerika se opět pustí do boje s tím, co zažila, což povede k oživení myšlenek na ochranu civilních prostor, v nichž jsem se exponoval. Velmi jednoduché řešení je založeno na předvídání, co by se mohlo stát, nikoli na reakci na to, co už se stalo. Je to smutná předpověď, ale obávám se, že se naplní.
Za práce o detektorech jste si vydobyl řadu uznání, ale zdá se, že té současné si považujete víc. V čem spočívá a jaké má praktické uplatnění?
Nechci se chlubit, ale v závěru kariéry pracuji asi na svém největším projektu. Zabýváme se přípravou individuálních atomů kovu. Když můj student přinesl výslednou křivku experimentu, vyhodil jsem ho, protože jsem čekal jinou. Jenže mu podruhé vyšla zase tak a napotřetí už mi bylo divné, co je špatně. A pak jsme našli už dávno před tím publikovanou predikci, že ionizační energie, a tím i reaktivita lichých a sudých počtů atomů zlata vypadá „cik-cak“. Tato teoretická předpověď přesně odpovídala našemu experimentu.
Zásluhou obrovských katalytických vlastností dokáží tyto materiály daleko efektivněji spalovat alkoholy, např. metanol. Bylo by možné je použít na palivové články, pro výrobu, syntézu organických záležitostí atd. Co jsme zkusili se zlatem, udělali jsme také s paladiem, to jsme už byli poučeni a schopni najít shodu s teorií.
Predikovali teoretičtí chemikové jenom kovy?
Spočítali také směsi – říkáme jim atomové slitiny. Zatím se nepodařilo dostat víc než sedm atomů, jde o hodně experimentální záležitost. Ve výpočtech jsme se trochu rozcházeli s čínskými vědci, než jsme zjistili, že jejich teorie se týká izolovaných atomů kovu. Při našem postupu jsou ale atomové kovy vázány, a tím jsou geometricky definovány. Připravili jsme zajímavou sekvenci: „zlato-paladium-zlato“ a/nebo „paladium-zlato-zlato“. V první sekvenci jsme získali 10× větší katalytickou aktivitu. Čili v podstatě jsme dokázali, že nezáleží na množství, ale na pořadí, v jakém jsou atomy uspořádány. Publikovali jsme výsledky už před šesti lety, ale zatím žádnou odezvu neměly. Nevzdáváme se, přestože dnes jsou v módě nanomateriály…
Dotkněme se tedy „žhavé“ uhlíkové otázky. Neodporuje odpověď hlavnímu politickému proudu?
Když spálíte molekulu oktanu, což je v podstatě benzin, dostanete osm molekul kysličníku uhličitého a devět molekul vody. Voda má integrovanou absorpci světla, o 36 % větší koeficient než oxid uhličitý. Proč není na seznamu tzv. zelených plynů voda? Tuto otázku je dobré vždy položit. Nejinteligentnější odpověď, kterou jsem kdy dostal, zněla: „Protože voda se nedá regulovat.“ Samozřejmě nedá, vždyť vodou je pokryto 67 % povrchu země. Globální oteplování je způsobeno absorpcí slunečního záření, ale je dobré se zeptat, proč to přičítat jenom oxidu uhličitému a ne vodě. Kdo chce manipulovat lidmi, musí v nich vyvolat strach – strach z nepoznaného. Podle mého názoru jsou hlavní motivací současného uhlíkového šílenství finance. „Radikální environmentalisté“ se snaží vybudovat burzu pro výměnu uhlíkových kreditů neboli „obchodovat s životním prostředím“. To by byl zatraceně výhodný obchod.
Přiblížíte nám nový projekt, který řešíte s profesorem Emilem Palečkem?
Hned na začátku polarografie vznikla tzv. oscilografická polarografie, která závisela na kapkové elektrodě. Emil Paleček se na ni znovu zaměřil a podařilo se mu vyvinout velmi rigorózní, ale nepříliš intuitivní metodu, takzvanou „chronopotentiometric stripping“. Povšiml si určitých jevů, které se při jejím použití objevují – souvisejí s bílkovinou zachycenou, neboli adsorbovanou na povrchu elektrody. Se svými spolupracovníky publikoval řadu článků, některé mi Emil posílal k posouzení. Dohodli jsme se, že problém prozkoumáme z jiného úhlu. Naštěstí můj asi nejlepší aspirant Ryan West dostal místo na University of San Francisco, která jakožto soukromá jezuitská instituce není tak svázaná nesmyslnými americkými předpisy, takže zde může pracovat na rtuťové kapkové elektrodě. Problematika chování bílkovin na rtuťové elektrodě ho zaujala a rozhodl se jí zabývat. To je totiž na americké půdě výjimečné, kdosi totiž kdysi usoudil, že rtuť je pro chemika nebezpečná. Vidíte tu absurditu situace, kdy hlavní americké univerzity nemohou k řešení určitého problému používat jinak ideální metodu! Naše spolupráce inspirovaná Emilem Palečkem je teprve v počátcích a já doufám, že povede k zajímavému výsledku, když ne pro něj a pro mne, tak pro naše mladší kolegy.