Věda z Karlovky: Rok 2021 přinesl objevy, osvětu i ocenění

Rok 2021 byl druhým rokem s covidem, který mnoha vědkyním a vědcům přinesl další nečekané komplikace – na některé padly rodičovské povinnosti a domácí výuka dětí, jiným se zkomplikovaly zahraniční spolupráce, další neúnavně pomáhají pandemii zvládat a vysvětlovat složité jevy veřejnosti. Přesto se výzkum nezastavil; mnoho věcí se povedlo. Přinášíme přehledný výběr vědeckých úspěchů z Univerzity Karlovy, o nichž jsme v magazínu Forum psali. Přední vědci publikovali své studie v časopisech jako Science, Nature či PNAS, jiní vydali tlusté knihy, přitom učili a vedli studenty či doktorandy, další uspěli v náročných grantových soutěžích... Pojďme se společně za rokem 2021 ohlédnout.

Jan Konvalinka, Ruth Tachezy (s Ivanem Hirschem), Filip Matějka či Dagmar Dzúrová a mnozí další neúnavně pracují na lepším zvládání pandemie.

Vědecké objevy z Nature i Science

Vědci s afiliací Univerzity Karlovy opět pronikli do nejprestižnějších vědeckých časopisů světa. Například výzkumníci z UK spolu s kolegy z Botanického ústavu Akademie věd ČR, Jihočeské univerzity a České zemědělské univerzity studují biodiverzitu kamerunské přírody již více než patnáct let, a mají tak světově unikátní data, se kterými nyní přispěli k mezinárodní studii publikované v časopise Nature.

„Již dlouho víme, že africké lesy jsou cenné svojí unikátní biodiverzitou, kdy jsou domovem pro mnoho vzácných rostlin a živočichů. Nyní jsme zjistili, že ukládají téměř dvakrát více uhlíku, než se předpokládalo, což zvyšuje jejich význam z hlediska regulace klimatu a nutnost ochrany, protože velmi rychle mizí,“‎ řekl magazínu Forum v srpnu ekolog David Hořák z Přírodovědecké fakulty UK.

Čeští vědci na jedné z výzkumných výprav ve středoafrickém Kamerunu.

Překvapivé bylo i zjištění studie otištěné v magazínu Science, jež sledovala změny vegetace za posledních osmnáct tisíc let. Na výzkumu se podílel i paleoekolog Petr Kuneš z PřF UK: „‎Čekali jsme, že největší změny vegetace budou na konci doby ledové nebo v souvislosti s průmyslovou revolucí 18. století. Překvapilo nás, že to jsou poslední čtyři tisíce let.“ Podle vědců tak v posledních letech možná pozorujeme pouhou „špičkou ledovce“ dlouhodobého procesu, který započal již v dávné minulosti. I tak ale změny mohou souviset s činností člověka.

„Před čtyřmi tisíci lety nedocházelo k žádným zásadním klimatickým změnám, začínáme ale pozorovat veliké změny vegetace a ve stejné době člověk začíná výrazně ovlivňovat své okolí – kácí a vypaluje lesy, zakládá pole, chová zvířata,“ popisoval v květnu Ondřej Mottl, jenž aktuálně působí na Univerzitě v Bergenu. Obratem ale dodával, že je potřeba ještě dalších analýz a pochopení souvislostí, na které se plánují zaměřit v navazujícím mezinárodním projektu Člověk na planetě Zemi (Humans on Planet Earth, HOPE), který kombinuje paleoekologická data s informacemi o klimatu a lidských populacích.

Paleoekolog Petr Kuneš z Přírodovědecké fakulty UK, jenž je spolupodepsán pod studií v renomovaném časopise Science.

Obě zmíněné studie patří do ranku špičkových vědeckých publikací, jež sleduje kupříkladu žebříček Nature Index. Univerzita Karlova v ukazateli prací z 82 vybraných přírodovědných časopisů vykazuje v posledních pěti letech zřetelný nárůst: v uplynulém roce (počítáno zatím roční období do září 2021) tak mají vědci UK podíl na článcích z řady dalších renomovaných časopisů, jako jsou PNAS, Cell, ACS Nano, Angewandte Chemie, The EMBO Journal anebo dalších titulů z rodiny Nature. Výrazným vkladem jsou práce expertů z Matematicko-fyzikální fakulty UK, Farmaceutické fakulty UK a rovněž z řady lékařských fakult.

Čile publikující ERC grantisté

Loňský rok byl publikačně bohatý i pro dva držitele prestižních grantů Evropské výzkumné rady (ERC) z pražské přírodovědy. Vědecký tým Filipa Koláře v květnovém vydání magazínu PNAS popsal, že i evoluce se může za určitých podmínek opakovat a také v srpnové edici Nature Communications objasnil, jak se rostliny přizpůsobují toxickým půdám. Skupina Matyáše Fendrycha zase poodhalila, jak rostou kořeny rostlin (květnový Nature Plants) a objasnila rychlou funkci rostlinného hormon auxinu (tamtéž v červenci).

Již tradičně byla vyhodnocena soutěž vysoce kvalitních monografií UK pro rok 2021 (vydaných však ještě před tímto vročením). První příčku obsadila kniha Sherabad Oasis: Tracing Historical Landscape in Southern Uzbekistan (Karolinum 2019) editorů archeologů Ladislava Stanča a Petry Tušlové z Filozofické fakulty UK.

Z téže fakulty vzešlo i opětovně dotiskované dílo profesora Martina Hilského s názvem Shakespearova Anglie: Portrét doby (Academia 2020), jež obdrželo cenu Magnesia Litera jako kniha roku 2021. Magazín Forum přinesl s profesorem Hilským velmi obsáhlé interview (a zařadil jej i na titulní stranu anglického vydání).

Kromě základního výzkumu došlo i na aplikace. Vědci z Matfyzu (Marek Omelka a Ondřej Týbl) například slavili celostátní úspěch s predikčním modelem výsledků parlamentních voleb 2021, který je velmi přesně s časovým náskokem odhadoval již během sčítání hlasů a televizních přenosů!

Herní vývojáři ze studia Charles Games, jednoho ze spin-offů Univerzity Karlovy, zase po již dřívější úspěšné videohře Atentát 1942 představili novou počítačovou hru Svoboda 1945: Liberation. Hráči se prostřednictvím příběhu a hravou formou seznámí s pohnutou historií česko-německého pohraničí po konci druhé světové války a s nástupem komunismu k vládnoucí moci, přičemž využívají poznatků historiků i expertů dalších společenských věd. K propojování poznatků základního výzkumu pro aplikace již řadu let přispívají odborníci z Centra pro přenos poznatků a technologií UK (CPPT) a také dceřinky Charles University Innovations Prague (CUIP), přičemž inovacím jsme věnovali celé speciální vydání jarního magazínu Forum.

Objevy přímo v terénu... a brzy snad i ve vesmíru

Archeologii na Karlovce nepěstují jen egyptologové či „pravěkáři“ z FF UK, ale i zástupci dalších součástí. Například vědci z Evangelické teologické fakulty UK pomáhají v Izraeli odkrýt záhadný chrám, který se velikostí podobá Šalomounovu chrámu. Ten podle biblického příběhu nechal vystavět král Šalomoun jako jediné centrum náboženství Judského království. „Nemůže to být ‚První chrám‘ jednak z hlediska místopisného, jednak vzhledem k povaze osídlení. To, co bylo do současné doby odkryto, je pouze chrám, sila a pár budov kolem. Nenašlo se tam jako v Jeruzalémě další širší osídlení na několika hektarech, neobjevily se žádné hradby, ať už z doby chrámu nebo dřívější,“ vysvětluje Filip Čapek, jenž archeologické výzkumy teologů z UK vedl (snímky z izraelských výzkumů jsou k vidění níže).

Na skutečně průlomovém výzkumném úspěchu se vědci z UK podíleli na samém sklonku roku. Günther Kletetschka z Přírodovědecké fakulty UK a Vilém Mikula, absolvent Matfyzu aktuálně působící v agentuře NASA, přispěli ke konstrukci nového teleskopu Jamese Weba (JWST), který byl 25. prosince vynesen do vesmíru. „Jedná se o nejambicióznější a nejkomplexnější astronomický projekt, jehož dokončení bylo plánováno již na rok 2007. Opakovaně ale došlo k odkladu a až nyní jsme se dočkali,“ říká Kletetschka.

„Magnetický tým z UK“ vyřešil pomocí unikátního čtyřpólového magnetu otvírání mikrozávěrek detektorů nového teleskopu. I díky tomu bude možné nahlédnout do nejranějšího vesmíru a pouze a jen na jeden objekt, například galaxii. Nový teleskop bude podle odborníků přínosem pro všechny obory astronomie a mohl by způsobit doslova revoluci například při studiu vzniku a vývoje hvězd a planetárních systémů. Mimo jiné bude pátrat (jako následník Hubbleova teleskopu) i po možných projevech života ve vesmíru.

Teleskop Jamese Weba se skládá z 18 šestiúhelníkových pozlacených beryliových zrcadel, jež tvoří plochu o průměru 6,5 metru. Foto: NASA

V Karolinu ocenění vědci a vědkyně

Po roční pauze způsobené koronavirovou pandemii byly v uplynulém roce uděleny hned čtyři čestné doktoráty Univerzity Karlovy: Doctor honoris causa. Prestižní ocenění (a titul Dr.h.c.) získal světoznámý norský antropolog Thomas Hylland Eriksen, řezenský bohemista Marek Nekula, americký adiktolog Thomas F. Babor a německý virolog Hans-Georg Kräusslich. Se všemi významnými osobnostmi přinesl magazín Forum svým čtenářům původní rozhovory v angličtině i češtině.

 
Držitelé čestných doktorátů UK: na snímku vlevo T. H. Eriksen a M. Nekula (oba vedle rektora UK), vpravo pak T. F Babor a H.-G. Kräusslich.

Již popáté Univerzita Karlova ocenila své významné vědce a vědkyně prestižní výzkumnou podporou Donatio Universitatis Carolinae. V loňském roce ocenění, se kterým je spojena i finanční podpora výzkumu ve výši jednoho milionu korun, obdržela gerontoložka Iva Holmerová Fakulty humanitních studií UK, lékař a klinický biochemik Libor Vítek z 1. lékařské fakulty UK, filozof Miroslav Petříček z Filozofické fakulty UK a zástupci Přírodovědecké fakulty UK: teoretický chemik Petr Nachtigall a biolog Viktor Žárský (níže).

Mimo zdi Karolina bylo oceněno i mnoho dalších vědců a vědkyň UK. Například na Univerzitu Karlovu putovaly hned tři ceny Česká hlava: oceněn byl kardiolog Pavel Osmančík z 3. LF UK, farmaceutka Martina Háková z Farmaceutické fakulty UK a fyzik Libor Šmejkal z MFF UK. Čtyři laureáti v pěti kategoriích získali cenu Wernera von Siemense za přínos v přírodních a technických vědách! Ministerstvo školství podpořilo tři výzkumné projekty grantem ERC CZ: finanční podporu získal právník Tomáš Dumbrovský z Právnické fakulty UK, matematik Sebastian Schwarzacher z MFF UK a chemička Mariya Shamzhy z PřF UK a výzkumného centra CUCAM. Mariya Shamzhy též získala Cenu Učené společnosti ČR.

UK jako průprava i příležitost pro další kariéru

V rámci seriálu Czexpats z UK rovněž pravidelně přinášíme příběhy vědců a vědkyň, kteří vystudovali na Univerzitě Karlově a aktuálně působí v zahraničí či se nedávno vrátili. Mnozí z nich se díky interní podpoře Primus vracejí na Univerzitu Karlovu, kde zakládají vlastní výzkumné skupiny. 

V březnu jsme takto například přinesli příběh hematologa Josefa Prchala, který pak byl v září oceněn Cenou Neuron za celoživotní přínos vědě. V zahraničí dlouhodobě působí i lékařka a vědkyně Diana Apetauerová, která se specializuje na neurodegenerativní onemocnění, jako je Parkinsonova choroba. Na Lahey Hospital (společné klinické, výukové a výzkumné centrum Harvardovy a Tuftsovy univerzity) vede kliniku extrapyramidových onemocnění, i přes to je ale s Univerzitou Karlovou stále v kontaktu.

Zleva nahoře: Michal Zápotocký, manželé Tomkovi, Josef Prchal. Zleva dole: Diana Apetauerová, Jan Mašek, Anežka Kuzmičová a Markéta Supa.

Návrat do Česka je jednou z otevřených možností pro manžele Markétu a Jakuba Tomkovi, absolventy Matfyzu. „‎Pro vědecký pár je extrémně náročné hledat vhodné místo pro oba. Měli jsme veliké štěstí, že jsme se oba dostali na doktorát na Oxford a oba jsme získali stipendium,“ říkají. V Oxfordu studovali stejný program Life Sciences Interface, v průběhu se ale jejich výzkumný záměr oddělil – Jakub se vydal směrem kardiologie a Markéta se zabývá rakovinou, což jim nyní trochu komplikuje další působení, protože nabídka špičkových míst pro oba obory je omezená. Tomkovi ale mají jasno, že chtějí být spolu a vztah na dálku, který je pro některé vědecké páry častý, u nich nepřipadá v úvahu: „Jsme připraveni dělat kompromisy, protože za žádnou cenu nechceme žít zvlášť. Navíc máme 2,5letého syna, ale i bez něho bychom nemohli být bez sebe,“ dodává Jakub. Zatím se jim to daří, aktuálně oba působí na University of California.

Na 2. lékařskou fakultu UK se díky podpoře Primus již vrátil neuroonkolog Michal Zápotocký, který působil tři roky v Kanadě a v zahraničních spolupracích pokračuje i z Motola, loni se podílel na publikaci v Cell.  Vlastní „Primus skupinu“ na Přírodovědě založil i molekulární biolog Jan Mašek, který se vrátil ze Švédska. Primus mezioborově spojil i vědkyně zkoumající dětské čtenářství a prožívání příběhů, Anežku Kuzmičovou z Filozofické fakulty UK a Markétu Supa z Fakulty sociálních věd UK (na titulní straně vlevo). Další příběhy vědců a vědkyň naleznete na webu UK Forum pod štítkem Czexpats z UK a Primus.

A další podstatné události roku 2021

V uplynulém roce také byla dokončena hned dvě hodnocení vědy na UK, která přinesla cenné a nezávislé podněty k dalšímu rozvoji vědecké a tvůrčí činnosti na UK. „Je to poprvé, co se kterákoli česká univerzita pokusila z vlastní iniciativy o takto komplexní, kritické a maximálně nezávislé hodnocení své vědecké činnosti za pomoci mezinárodního panelu,“ uvedl prorektor UK pro vědeckou činnost profesor Jan Konvalinka.

Světovou známku „A“ dostal v pilotním velkém hodnocení ekonomický ústav CERGE UK (působící ve společném výzkumném pracovišti s Národohospodářským ústavem Akademie věd ČR jako ústav CERGE-EI), výborné hodnocení „B+“ obdrželo pět fakult Univerzity Karlovy: jmenovitě MFF UK, PřF UK, 1. LF UK, FaF UK a FF UK.

U příležitosti Mezinárodního dne žen a dívek ve vědě jsme představili inspirativní vědkyně ze sedmnácti fakult UK. V loňském roce také proběhla několikrát odložená celodenní konference Ženy ve vědě, ke které již loni redakce nachystala speciální vydání magazínu Forum.

A v říjnu si Univerzita Karlova v rektorských volbách zvolila, že ji od příštího roku poprvé v její v její 674leté historii povede žena – lékařka a vědkyně Milena Králíčková. Novým prorektorem pro vědu by se měl stát ekonom Ladislav Krištoufek z FSV UK, jenž pro Forum poskytl rozhovor o bitcoinu. Nový tým rektorky Mileny Králíčkové (na snímku níže) se ujme vedení největší a nejstarší české univerzity v únoru 2022 a chce klást důraz na kvalitní výzkum,  bez něhož je nepředstavitelná i moderní univerzitní výuka studentů.