Třetí příloha časopisu FORUM - FORUM VĚDY - přináší informace o vědeckých výsledcích (vzniklých v roce 1998) těch fakult a pracovišť UK, které se dosud na stránkách FORUM VĚDY neprezentovaly. Dále přináší dokončení příspěvků z minulých příloh a poprvé se - ve snaze informovat šířeji o vědeckém dění u nás i ve světě - objevují i příspěvky jiné, než ryze univerzitní. Protože však hlavním posláním přílohy je dávat prostor informacím o nejnovějších výsledcích vědeckého bádání na Univerzitě Karlově (a diskusi o něm), budou i příští "vědecké" přílohy letošního ročníku časopisu FORUM (vyjdou v únoru a v květnu 2000) věnovány převážně příspěvkům, informujícím o významných aktuálních vědeckých počinech na fakultách a ostatních pracovištích Univerzity Karlovy.
Timothy Cole: Pasteur ve své laboratoři, 1925
(Přetisknuto z: A Treasury of Art and Literature, Hugh Lauter Levin Associates. Inc., 1991)
Autoři sdělení: Prof. RNDr. Milan Hejný, doc. PhDr. Stanislav Štech.
Předmět sdělení: výsledky výzkumu znalostí žáků z matematiky.
Zdroj: Matematické vzdělávání žáků ve věku 5 - 15 let. Výzkumný grant GA ČR č. 406/96/1186
Cílem námi provedeného zkoumání bylo zjistit, jakými pedagogickými a psychologickými způsoby lze navodit tvořivé klima a vhodné matematické kontexty.
Nový úhel pohledu přinesla naše myšlenka využít matematické kontexty, jejichž součástí jsou i konkrétní lidé. Na rozdíl od tradičních aplikací, ve kterých byly podmínky matematizace dány známou neosobní zákonitostí fyzikální, biologickou apod., jsou zde podmínky matematizace navíc ovlivněny sociálními vztahy mezi zúčastněnými subjekty. (Příklad takového kontextu, který byl rozpracován v našem výzkumu: Dva či více lidí jezdí po téže trase, ale ze dvou různých míst, do stejného místa zaměstnání. Dopravují se autem jednoho z nich. Vzniká otázka, jakým dílem budou přispívat na hrazení cestovních nákladů. Při hledání odpovědi se vzájemně prolínají zkušenosti a poznatky z matematiky, reálného života i mezilidských vztahů. Příkladem návrhu řešení, které ignoruje zákonitost matematického výpočtu je výrok: "Podíl nákladů se určí dohodou zúčastněných stran". Příkladem řešení, které ignoruje zkušenosti z mezilidských vztahů, je snaha hledat vzorec k aplikaci za každých okolností.)
Ve vyučování vyvolává taková situace živou diskusi, ve které se objevují argumenty ze všech uvedených oblastí. Jejich konfrontace a odstraňování napětí, které při tom vzniká, představují nové impulzy vyučování matematice.
(Dokončení z přílohy FORUM VĚDY I., in: FORUM 12/V)
Autor sdělení: prof. JUDr. Václav Pavlíček, CSc.
Předmět sdělení: srovnávací analýza ústav středoevropských a východoevropských států.
Zdroj :Transformace ústavních systémů zemí střední a východní Evropy. Grant GA ČR č.407/97/1246
V důsledku rozložení sovětského bloku, jeho ideologie a praxe a politických zvratů, kterými prošly země střední a východní Evropy na přelomu osmdesátých a devadesátých let, se změnila nejen podoba poválečné Evropy, ale byl zřejmě ukončen i klíčový konfliktní protiklad 20. století: střet Východu a Západu, jako dvou rozdílných ideových koncepcí a společenských uspořádání. Příspěvkem ke zkoumání přechodného období současné České republiky a ostatních bývalých států "reálného socialismu", se stalo v uplynulých třech letech řešení výzkumného úkolu, garantované katedrou ústavního práva Právnické fakulty UK. Výzkum se zaměřil na analýzu ústavních změn států střední a východní Evropy, včetně zkoumání okolností schválení nových ústav a podmínek, za nichž jsou v současnosti realizovány. Vlna schvalování nových základních zákonů v těchto státech je srovnatelná s takovými klíčovými etapami ústavního vývoje, jakými byly v Evropě revoluční rok 1848 a obě světové války. Od konce roku 1990 do roku 1998 přijaly všechny země střední a východní Evropy nové základní zákony, které jsou nejen završením nové podoby existujících právních řádů, ale i významným dokladem o hloubce přeměn, jimiž tyto státy v krátké době prošly. (Z formálního hlediska představuje výjimku pouze Maďarsko, kde ovšem byla původní ústava z roku 1949 několikrát zásadním způsobem novelizována.) Práce na výzkumném úkolu byly v realizovány v postupných krocích: od sběru materiálu a navázání kontaktů s mnoha vědeckými pracovišti, vysokými školami a ústavy (zejména zahraničními), přes zpracování dílčích podkladů a studií (některé byly zveřejněny v odborném tisku nebo prezentovány na vědeckých konferencích) a sborník statí a textů ústav, ve kterém jsou uveřejněny vedle odborných statí i české překlady ústav Polska, Litvy, Lotyšska a Estonska. Práce na tomto grantu pak budou završeny v letošním roce dvěma zásadními výstupy. Prvním výstupem je sborník překladů textů ústav zemí střední a východní Evropy (bude zde věnována pozornost i novým ústavám východních zemí spolkového Německa). Vydáním sborníku se zčásti zaplní výrazná mezera v nabídce pramenné ústavní literatury tohoto druhu na našem knižním trhu. Druhým výstupem byla konference s mezinárodní účasti, konaná 15. a 16. října 1999 na Právnické fakultě UK. Konference se tematicky zaměřila na otázky vlivů a variant řešení platných ústavních textů zemí střední a východní Evropy, na problémy rozvoje forem vlády a na ústavního postavení jednotlivce. Zvláštní pozornost byla věnována aktuálním otázkám rozvoje ústavního práva se zaměřením na evropskou integraci a rozvoj forem reprezentativní i přímé demokracie. Zkoumané ústavy byly ve své drtivé většině ovlivněně modely, uplatněnými ve vyspělých západoevropských státech. Reflektují i ústavní tradici a zvláštnosti jednotlivých zemí, stejně jako v sobě nesou odraz politického kompromisu, odpovídajícího rozdílné době jejich přijetí. Na další ústavní vývoj působí vliv evropské integrace. Kontinentální ústavy jsou konfrontovány i s jinými právními kulturami (některé výrazně islámem). V budoucnosti se nemohou vyhnout výzvám, které s sebou nese moderní informační a komunikační společnost a tlak vyvolávaný globálními neřešenými problémy. Opakovaně se potvrzuje, že základní zákony jsou sice specifickým fenoménem právní kultury každého státu, jejich roli nelze ovšem přeceňovat a nelze je vytrhovat ze širokého komplexu společenských problémů přechodného období, zvlášť, když obrysy stabilního uspořádání velké části Evropy (srov. Rusko a bývalou Jugoslávii) jsou zatím stále v nedohlednu.
Autor sdělení: prof. MUDr. Petr Goetz, CSc.
Předmět sdělení: familiární maligní onemocnění.
Zdroj: granty IGA MZ ČR (2899-3,3526-3); GA ČR 301/66 1606; MŠMT (Barrande 970157. OK192-Biomed); Vědecko-technické spolupráce mezi ČR a USA (9510); British Journal of Cancer, 1998, 77(7), 1034-1039; Nucleic Acids Research, 1998, 26, 214-215; Genes, Chromosomes and Cancer, 1998, 22, 287-294
Další výzkum, který byl v minulém roce publikačně uzavřen, se týkal familiárně se vyskytujících nádorových onemocnění. Tvoří 10 procent všech maligních onemocnění a jsou typické nahromaděním různých zhoubných nádorů v několika generacích příslušníků tzv. nádorových rodin. Výsledky molekulárně genetické analýzy genů, jejichž mutace se podílejí na vzniku a rozvoji nádorového procesu, přinášejí základní poznatky o nádorové transformaci a umožňují i vytypování dosud nepostižených jedinců nádorových rodin se zvýšeným rizikem vzniku zhoubného bujení, což umožňuje dispenzarizaci rizikových osob s cílem co nejčasnější diagnostiky a s podstatně nadějnější prognózou terapeutická úspěšnosti. Skupina doc. Ing. Z. Sedláčka, CSc., a RNDr. J. Mareše, CSc., z Ústavu biologie a lékařské genetiky 2. LF UK, publikovala informace o nádorových rodinách s Li Fraumeni syndromem, kde podstatou zvýšené nádorové susceptibility jsou vrozené mutace nádor supresorového genu p53 a odhalila dvě dosud nepopsané zárodečné mutace. Vypracovala také databázi všech dosud publikovaných zárodečných mutací tumor supresorového genu p53 s genealogickými i klinickými daty. Databáze má významný mezinárodní ohlas. Výsledkem mezinárodní spolupráce v oblasti molekulární genetiky nejčastějšího nádoru dětského věku Wilmsova tumoru - je publikace hodnotící prognostický význam ztráty genetického materiálu na dlouhých raméncích chromozomů 11, 16 a 22 v buňkách nádorové tkáně.
(Dokončení z přílohy FORUM VĚDY II, in: FORUM 1/VI)
Autor sdělení: Mgr. David Storch
Předmět sdělení: proč se jednotlivé druhy liší v prostředí, které osidlují: evoluce a ekologie
Zdroj: D. Storch,
D. Frynta, Evolution of habitat selection in birds: Stochastic acquisition of cognitive clues ?, Report CTS (CTS-98-15), 1998; D. Storch, V. Kotecký, Structure of bird communities in the Czech Republic: The effect of area, census technique and habitat type. Report CTS (CTS-98-13), 1998; D. Storch,
P. Musil, Does the age of fish stock define water bird distribution? A long-term study of fishponds with controlled stock. Report CTS (CTS-99-08), 1999
Vztah organismů k prostředí je rozhodujícím činitelem biologické evoluce: každé prostředí ovlivňuje prostřednictvím přirozeného výběru vlastnosti organismů, které je obývají. Na druhou stranu si organismy mohou prostředí aktivně vybírat, a tedy vlastně aktivně určovat, jaké prostředí bude v budoucnosti modifikovat jejich vlastnosti. Různé organismy si většinou vybírají různé typy prostředí, a i velmi blízce příbuzné druhy organismů se ve svém výběru prostředí liší. Tato rozdílnost bývá většinou přičítána na vrub mezidruhové konkurenci. Evoluce by však za určitých předpokladů mohla vést k rozdílnému výběru prostředí i bez mezidruhové konkurence. Předložili jsme alternativní model evoluce mezidruhových rozdílů ve výběru prostředí u ptáků, založený na postupném získávání náhodných "klíčů", umožňujících rozlišit "lepší" a "horší" prostředí. U ptáků je známo, že si prostředí vybírají podle určitých vnějších rysů (výška porostu, charakter vegetace, přítomnost určitých geomorfologických útvarů atd.). Pokud určitý rozpoznávací klíč umožní danému druhu zvýšit svou reprodukční zdatnost, použití tohoto klíče se bude v populaci postupně fixovat, nezávisle na tom, jaké konkrétní typy biotopů jsou tímto klíčem rozlišeny. Právě proto, že použití jakéhokoli klíče zvyšujícího průměrnou reprodukční zdatnost se zafixuje, může vést evoluce postupně k odlišení výběru prostředí mezi jednotlivými druhy. Simulační model ukázal, že tyto rozdíly se budou dále zvětšovat, poněvadž další evoluce rozpoznávacích klíčů u daného druhu probíhá v prostředí omezeném použitím klíčů, získaných v předchozích krocích. Evoluce mezidruhových rozdílů ve výběru prostředí může být do značné míry ovlivněna také konkrétní historií prostředí, v nichž se daná ptačí fauna vyvíjela. Analýza složení ptačích společenstev teritoriálních ptáků na území ČR ukázala, že hlavním faktorem, odpovědným za rozdíly mezi jednotlivými společenstvy, je typ prostředí, přičemž hlavní rozdíl leží mezi společenstvy rákosin na jedné straně a všemi ostatními společenstvy na straně druhé. Prakticky žádný druh není schopen obývat zároveň rákosiny a nějaké jiné prostředí. Není to asi přitom způsobeno zásadním rozdílem v charakteru rákosinného prostředí, poněvadž se nezdá, že by ptáci obývající rákosiny měli nějaké zvláštní adaptace (většinou jde o druhy blízce příbuzné jiným, nerákosinným druhům). Důvod bychom mohli hledat spíše v historickém vývoji evropské ptačí fauny. Mokřadní biotopy byly společně s lesem dominantním prvkem evropské krajiny během většiny třetihor, tj. v době, kdy se evropská ptačí fauna utvářela. Lze tedy usuzovat, že evropská ptačí fauna se primárně diferencovala na společenstva lesů a společenstva mokřadů, zatímco ostatní typy prostředí vznikly později a byly sekundárně osídleny druhy primárně obývajícími jiné typy prostředí, anebo druhy z jiných geografických oblastí. Evoluční historie může být klíčem k porozumění rozdílům ve výběru prostředí mezi jednotlivými druhy. Poněkud odlišná situace je u vodních ptáků, kteří se při výběru prostředí rozhodují na základě vlastní zkušenosti s potravní nabídkou. Zjistili jsme, že základním faktorem, ovlivňujícím výskyt vodních ptáků na třeboňských rybnících, je stáří rybí obsádky (ptáci dokonce změnami svého výskytu reagují na její meziroční změny). Osidlování prostředí je kromě aktivního výběru ovlivněno ještě řadou dalších faktorů. Jedním z nich je teritorialita, která vede k tomu, že konkurenčně méně úspěšní jedinci musí osídlit i takové typy prostředí, které by normálně nepreferovali.
Autor sdělení: RNDr. Barbora Dvořánková, MUDr. Ludomír Brož
Předmět sdělení: nový způsob kultivace lidských epidermálních buněk a jejich využití v klinické praxi
Zdroj: Journal of Materials Science: Materials in Medicine 8 (1997) 587-590, Biomaterials 19 (1998) 141-146; Granty: IGA MZ 4399, GAUK 124/97
Díky pokroku v různých odvětvích medicíny se stále zvyšuje naděje na přežití i u pacientů s rozsáhlým popáleninovým traumatem. Omezené množství odběrových ploch u nich však brání časnému trvalému krytí ranných ploch, a tím i účinnému postupu léčby. Jsou proto vyvíjeny různé expanzní metodiky, které mají za cíl zvětšit co nejvíce plochu pokrytou odebranou kůží. Nejmodernější metodou je kultivace epidermálních buněk keratinocytů. K přípravě epidermálních štěpů o ploše tisíců centimetrů čtverečných potřebujeme kožní štěp pacienta velikosti poštovní známky. Tento štěp je enzymaticky (působením trypsinu) rozvolněn na dermis a epidermis, ze které je získána suspenze keratinocytů. Keratinocyty jsou kultivovány společně s podpůrnými buňkami, myšími fibroblasty, u kterých je zastavena schopnost dělení. Za tři týdny takto získáme i několik tisíc cm2 souvislého porostu keratinocytů. V konečné fázi je tento porost enzymaticky odvolněn - jako štěp ode dna kultivační nádoby a uchycený na textilním nosiči - aplikován na rannou plochu pacienta. Několikaleté praktické zkušenosti nás přesvědčily, že přenos kultivovaných keratinocytů na textilním nosiči je příliš složitý a neposkytuje vyhovující klinické výsledky.
Ve spolupráci s doc. Smetanou z 1.LF UK Praha a s pracovníky Ústavu makromolekulární chemie AV ČR (pod vedením Ing. Vacíka) jsme vyvinuli novou metodiku kultivace a přenosu keratinocytů na polymerním nosiči. Kultivace buněk přímo na nosiči má řadu předností:
Použitý polymerní nosič je na bázi hydrogelu z materiálu, který je v lékařství používán dlouhou dobu bez vedlejších účinků. Polymer obsahuje přibližně 40 procent tekutiny, v tomto případě kultivačního media s antibiotiky, takže je pro první dobu po aplikaci zajištěna výživa buněk i jejich ochrana před infekcí. Klinické výsledky u prvních deseti popálených pacientů jsou velmi povzbudivé. Podrobné imunohistochemické studium takto zrekonstruované epidermis prokázalo, že má všechny parametry pokožky zdravé. Byly zde nalezeny i Langerhansovy buňky, což dokazuje, že takto vytvořený kožní kryt může plnit i svoji imunitní funkci. Kultivované epidermální štěpy však neslouží pouze k léčbě popálených pacientů. Lze je s výhodou použít i při léčbě zbytkových ploch či trofických defektů např. bércových vředů či proleženin.
Kdyby se měl určit hlavní vítěz letošních Nobelových cen za vědu, byly by to - a dodejme, že jako obvykle - americké vysoké školy.
Nobelovu cenu za lékařství převezme 10. prosince 1999 Günter Blobel, původem Němec, nyní Američan působící na Rockefellerově univerzitě v New Yorku. Nobelovu cenu za chemii dostane Ahmed Zewail, který si americké občanství přijal jako druhé k egyptskému. Učí na Kalifornském technologickém institutu v Pasadeně. Nobelovu cenu za fyziku si odvezou dva Nizozemci - Martinus Veltman a Gerardus 't Hooft. Veltman, dnes již důchodce, učil na univerzitě v Utrechtu, kde byl jeho žákem 't Hooft, s nímž tehdy uskutečnil nyní oceněné matematické výpočty. Později se Veltman stal profesorem Michiganské univerzity. Jediný 't Hooft si udržuje své hlavní vědecké působiště mimo USA - je profesorem univerzity v Utrechtu. Ukazuje se, že Spojeným státům se vyplácí jejich podpora vědeckému výzkumu, bohatě financovanému ze státních i soukromých prostředků, a přitahování schopných mozků ze zámoří do amerických vědeckých institucí, které jim jsou schopny nabídnout špičkové podmínky pro vědeckou práci.
Günter Blobel (1936) převezme cenu za lékařství
Ahmed Zewail (1946) získal cenu za chemii
Martinus Veltman (1931) a 
Gerardus 't Hooft (1946) byly oceněni za přínos fyzice
FORUM VĚDY: Je v současném vědeckém světě stále
platná zásada: "Publish or perish!"?
Jiří Grygar: V přírodních vědách prakticky stále, a silně platí až na malé výjimky originálních osobností, které získají spontánní uznání vědecké obce svého oboru. Je to docela kruté heslo a má celou řadu nevýhod, například rozmělňovaní souvislých studií do více samostatných příspěvků, anebo publikování podobných a nehotových verzí téhož výzkumu v různých časopisech, ale taková je doba.
FV: Existuje ještě jiná, objektivní metoda hodnocení kvality vědecké práce, než metoda scientometrická?
J.G.: Žádná jiná metoda není propracována do úrovně kvantitativních ukazatelů. Nicméně zažil jsem v mezinárodních hodnotitelských komisích alternativu, kdy místo počtu prací, citací a vyjádření impaktních faktorů časopisů, hrálo větší roli zdůraznění, vypíchnutí pěti či deseti nejzávažnějších vlastních prací a navíc pak posudky respektovaných externích hodnotitelů o celé osobnosti posuzovaného. Pozoruhodné je, že většinou se takto určené pořadí úspěšnosti velmi těsně podobá pořadí stanovenému scientometricky.
FV: Namítá se, že scientometrie je vhodná pro vědy exaktní, ale pro oblast humanitních věd se nehodí.
J.G.: To je do jisté míry pravda, ale je řada humanitních oborů, kde existuji docela dobré citační indexy. Jistě je snazší získat taková data např. pro sociologii než pro národopis. V tomto případě bych osobně dal přednost metodě, kterou jsem popsal výše.
FV: Lze scientometricky objektivizovat vědecké výstupy filozofů nebo historiků, zabývajících se
úzkou a specifickou oblastí?
J.G.: Pro filozofy by to nemělo být zvlášť obtížné, neboť předmět filozofie je zajisté celosvětový a lze tedy publikovat v prestižních mezinárodních časopisech.
U historiků je to obtížnější, pokud se věnují lokální historii. Tam je nutné postupovat velmi uvážlivě, například metodou "krasobruslařské poroty" (škrtáním nejlepšího a nejhoršího hodnocení a posuzováním technické kvality a uměleckého dojmu).
FV: Existuje obdoba například "scientometricky" prestižního Nature pro společenské vědy?
J.G.: Popravdě nevím; mám pocit, že nikoliv.
FV: Je vědecká práce pouze získáváním a publikováním nových poznatků nebo je i "style of life"?
J.G.: Rozhodně si myslím, že vědecká práce je osobitým stylem života. Přílišné soustředění na techniku získávání a publikování nových poznatků, s cílem maximálního scientometrického úspěchu, může pro vědu být dokonce i kontraproduktivní. I když to povaha vědeckého bádání přímo nevyžaduje, vždy mě potěší, když potkám významné světové badatele, na nichž je daleko nejnápadnějším rysem vyrovnaná radost ze života a kvalitní humanismus.
Slovník vědců je obnovenou verzí Encyklopedie vědců publikovanou Institutem pro fyziku (1993). V tomto vydání se redaktoři a další spolupracovníci řídili záměrem říci přibližně tolik o vědě jako o vědcích, kteří ji vytvořili. Všechna hesla (přes 1600) obsahují základní životopisné údaje. Cílem slovníku není poskytnout detailní informace. Většina prostoru byla věnována hlavním vědeckým přínosům a jejich významu. Vystihnout přínos nebylo vždy snadné, zvláště bylo obtížné pomocí relativně prostých slov vysvětlit práci v oblasti matematiky nebo moderní teoretické fyziky. Snad největším problém přinesl výběr hesel. Redaktoři se snažili zachytit osoby, které přispěly k větším pokrokům v teorii nebo dospěly k zásadním či dobře známým objevům. Obzvláště těžké bylo vybrat současné vědce, uvážíme-li, že jsou uvedeni všichni vědci (asi za 2500 let). Editoři slovníku zahrnuli nositele Nobelovy ceny ve fyzice, chemii, fyziologii nebo lékařství.(Jejich úplný seznam - do roku 1998 - je na konci slovníku.) Dále se řídili seznamy ocenění od vědeckých společností. Z českých vědců, kteří studovali a později též učili na Univerzitě Karlově, se objevili J. E. Purkyně a J. Heyrovský. Ve slovníku jsou zahrnuti také biochemici C. F. Cori (1896-1984) a jeho manželka Gerta Theresa Cori (1896-1957), oba narození v Praze, kde též vystudovali (1920) a kteří v roce 1922 přesídlili do USA. Zmiňuje se rovněž dlouhodobá činnost E. Macha a krátkodobá A. Einsteina na pražské univerzitě. Ve slovníku se preferují přírodní vědy. Technologie a inženýrství jsou zastoupeny vzácněji, podobně antropologie, psychologie a filozofie. Pečlivě sestavený věcný rejstřík a vztahové odkazy napomáhají dobré orientaci.
Většina stěžejních vědeckých myšlenek je sama o sobě prostá a dá se v zásadě podat řečí srozumitelnou každému.ALBERT EINSTEIN |
