Čo by slovenskí vedci skúmali, keby mali neobmedzene veľa peňazí?

Tento článok si môžete prečítať vďaka ESET Science Award, oceneniu Nadácie ESET, ktoré podporuje výnimočnú vedu na Slovensku.

Denník SME pravidelne oslovuje panel zložený z niekoľkých desiatok vedcov, výskumníkov a inovátorov zo Slovenska. Vedcov a vedkýň sa pýtame na názor na rôzne spoločenské či kultúrne otázky. Požiadali sme ich o odpovede písané ako názor na tému a ich odpovede zverejňujeme v plnom znení.

Účastníci panelu môžu a nemusia na konkrétnu otázku odpovedať. Zloženie účastníkov ankety sa preto môže pri každej otázke mierne meniť.

Vedci tentoraz odpovedajú na otázku:

Keby ste mali neobmedzené financie a zdroje, aký výskum by ste si želali robiť?

Juraj Gregáň,

genetik

Nerád rozmýšľam o projektoch, ktoré nie sú reálne. Ale v tomto prípade viem presne povedať, čo by som urobil. Vybudoval by som nový vedecký ústav.

Vytvoril by som v ňom prostredie, ktoré by pritiahlo najlepších vedcov.

V ústave by pracovali vedci z rôznych disciplín vrátane matematiky, fyziky, biológie, chémie a medicíny na témach, ktoré sú dôležité pre našu spoločnosť.

Ján Svoreň,

Astronomický ústav SAV

Napriek tomu, že je, žiaľ, nenulová šanca, že ľudstvo sa zničí aj samo, existuje aj objektívna hrozba, ktorej by sme mali čeliť. Ide o ohrozenie civilizácie zrážkou s veľkým asteroidom alebo kométou. Zem sa pohybuje v prostredí medziplanetárnych telies a naše pozorovania (kráterovanie povrchov telies bez atmosféry, zrážka kométy s Jupiterom i čoraz častejšie objavy asteroidov prelietajúcich v tesnej blízkosti Zeme) nás utvrdzujú v tom, že nie je otázka, či dôjde k zrážke, ale kedy sa tak stane.

Astronómia dnes pozná viac ako 93 % telies veľkosti jeden až dva kilometre, ktoré by mohli ohroziť Zem. Tieto telesá sú sledované a ich mierne premenlivé dráhy stále spresňované. Problémom však je, že astronómi môžu sledovať nebezpečné objekty len na nočnej oblohe. Teleso prilietavajúce v smere od Slnka je do poslednej chvíle pre optické systémy neviditeľné. Ak by sme mali neobmedzené zdroje, problém by sa dal vyriešiť niekoľkými veľkými vesmírnymi ďalekohľadmi umiestnenými na dráhe okolo Slnka vo vzdialenosti Venuše, ktoré by mohli tieto objekty včas zachytiť. A, samozrejme, obrovské prostriedky treba aj na vývoj technológií, ktoré by takto objavené nebezpečné teleso dokázali zneškodniť. Bruce Willis so svojou vesmírnou zbíjačkou určite nie je riešením.

Milan Kováč,

mayológ, Filozofická fakulta Univerzity Komenského v Bratislave

V prvom rade musím povedať, že mnohým z nás by na výskum postačovali existujúce finančné schémy, ako je VEGA a APVV. Problém je však v tom, že o peniazoch tam často rozhodujú tí istí ľudia, ktorí o ne sami žiadajú (alebo ich inštitúcie či kolegovia), tak si vytvorili aliancie a čudesné mechanizmy, kde s každým „potopeným“ cudzím projektom zvyšujú šance pre projekty svoje alebo svojich spojencov. Takto nikdy nemôžu byť podporené naozaj kvalitné projekty a celá slovenská veda je deformovaná alianciami priemerných a, žiaľ, aj podpriemerných.

Ak by som však mal snívať svoj vlastný sen o neobmedzených financiách (znova zdôrazňujem, že väčšinu toho, čo potrebujem, by som dosiahol aj s obmedzenými, ale spravodlivo pridelenými prostriedkami), tak by som stavil na nové technológie v archeológii. Zakúpil by som špičkový LiDAR (laserový skener na letecké snímkovanie povrchu zeme) a dokončil by som skenovanie rozsiahlych plôch guatemalskej džungle, ktoré mám rozrobené.

Detekciu mayských miest, pyramíd, ciest a polí by som zveril vyvíjaným systémom umelej inteligencie (na čom tiež s košickými kolegami priebežne robíme). Potom by sme mohli vytvoriť mapy celej stratenej mayskej civilizácie. Do kľúčových miest by som následne vyslal dobre vybavené rozsiahle archeologicko-technologické tímy s georadarmi, 3D skenermi atď. Myslím si, že by sa nám v krátkom čase podarilo vyriešiť mnoho veľkých problémov, okrem iného záhadný zánik mayskej civilizácie a možno aj to, čo z toho vyplýva pre tú našu.

Veronika Verešová,

Ústav orientalistiky SAV/Nadácia Aigyptos

Určite by to bol výskum starovekého Egypta. S kolegami to robíme prostredníctvom archeologického výskumu a analýzou nájdeného materiálu v lokalite Tell el-Retábí vo východnej delte Nílu. Napriek tomu, že tu výskum prebieha už niekoľko rokov, doteraz sa nám podarilo preskúmať len veľmi malú časť. Aj z toho mála je však jasné, že má neskutočný potenciál a naše objavy doslova prepisujú dejiny.

Na jednej strane je zrejmé, že sa tu nachádzali vojenské pevnosti s chrámom panovníkov Ramesseho II. a III. a teda doslova poklady, ktoré by nám povedali viac o ich aktivitách nielen v tejto časti krajiny. Na druhej strane financie by sme potrebovali hlavne na analýzy nálezov, na určenie ich zloženia, pôvodu a veku. Práve ten vek, ktorý sa dá určovať pri organických nálezoch uhlíkovou (C14) metódou, by mal zásadný význam. Táto lokalita bola totiž osídlená aj v Druhom prechodnom období a na začiatku Novej ríše, teda v obdobiach, ktorých presné roky trvania doteraz nie sú isté.

Takouto analýzou by sme mohli doterajšie výsledky potvrdiť alebo vyvrátiť, čo by malo zásadný vplyv na vedomosti o tejto kultúre pre celý svet. A prečo práve staroveký Egypt? Pretože nás jeho dejiny, kultúra a spoločnosť v mnohých ohľadoch majú čo naučiť aj o súčasnosti, nehovoriac o tom, že jeho štúdium a prezentácia majú potenciál vzbudzovať záujem o históriu a o kultúrne hodnoty. A to je niečo, čo ľudstvo motivuje bojovať o prežitie aj v čase krízy, aby mohlo tieto hodnoty ďalej vytvárať a uchovávať.

Martin Bačkor,

Katedra botaniky, Prírodovedecká fakulta UPJŠ v Košiciach

Ako ekológ a fyziológ rastlín viem, že neobmedzené zdroje v prírode neexistujú. Tak ako v ľudskej spoločnosti. Pandémia Covidu-19 je nepríjemným testom spoločnosti, ale svojím rozsahom a dosahom bude pre nás menej významná než dosah globálnych zmien, ktorých svedkom budú naše deti alebo vnúčatá. A to si plne uvedomujem dosah tejto pandémie na ľudskú spoločnosť a už vôbec ju nebagatelizujem. Teraz sa táto problematika odsunula na okraj, čo významne posunie riešenie fenoménu globálnych zmien na našej planéte. Pritom možno povedať, že ekológia je ekonomikou prírody a možno „vice versa“ ekonomiku možno pokladať za ekológiu peňazí.

Slovensko nemá neobmedzené zdroje na podporu výskumu a vedy. Rozpočty na vedu a výskum sú u nás nepomerne nižšie než napr. len v Českej republike a to dlhodobo. Ak by som mal možnosť rozdeľovať „neobmedzené zdroje“, podporil by som takmer každý druh výskumu nielen v prírodných a technických vedách vrátane aplikovaného výskumu v medicíne, farmácii, poľnohospodárstve, lesníctve, ale aj v humanitných odboroch. Ja osobne by som sa intenzívne venoval štúdiu stresovej fyziológie rastlín s ohľadom na klimatické zmeny alebo problematike poklesu biodiverzity organizmov, prípadne problematike znečistenia životného prostredia (napr. ťažkými kovmi a plastmi) a rezistenciou mikroorganizmov na antibiotiká. Alebo by som testoval biologicky aktívne látky z rastlín pre farmaceutické využitie.

Samuel Kováčik,

teoretický fyzik, Vedátor_sk

To je ťažká otázka. Sú dve oblasti, kde sú peniaze veľmi dôležité a viem si predstaviť, že by som v nich vedel fungovať.

Prvou je oblasť obnoviteľnosti, ktorá presahuje nesmierne veľa vedeckých disciplín a zaoberá sa veľmi akútnymi problémami ľudstva. Druhou je výskum vesmíru, tam veľa stojí a padá práve na nedostatku financií.

Mojou aktuálnou oblasťou výskumu je kvantová štruktúra priestoru a gravitácia, v tejto oblasti už ľudia rozmýšľajú o sofistikovaných experimentoch, ktoré by kvantovú podstatu gravitácie vedeli odhaliť. Toto by ma veľmi lákalo.

Ján Baláž

vesmírny konštruktér, SAV, člen-korešpondent Medzinárodnej astronautickej akadémie IAA

Neviem si predstaviť nejaké osobné nasadenie neobmedzených financií, avšak rád by som upriamil pozornosť na oblasť, ktorá by si to zaslúžila. Vesmír je nepochybne krásny, avšak nič, čo sme v ňom doposiaľ pozorovali, sa nemôže porovnávať s nádherou a pohostinnosťou našej planéty. Udržať jej obývateľnosť si zasluhuje najvyššiu prioritu mnohých vedných disciplín vrátane astronómie a astronautiky, kde dominuje ochrana pred kolíziou Zeme s nebezpečným mimozemským telesom.

Zatiaľ čo astronómia zaznamenala veľké pokroky pri detekcii potenciálne nebezpečných objektov, v oblasti astronautiky pretrváva značná bezmocnosť pri potrebe dostatočne rýchlo dopraviť hmotnejší náklad k takémuto objektu za účelom jeho odklonenia z kolíznej trajektórie.

Toto obzvlášť platí pre neperiodické kométy, ktoré pomerne často prenikajú hlboko do vnútornej slnečnej sústavy a jediné, čo nás zatiaľ pred nimi chráni, je "pani náhoda", teda malá pravdepodobnosť zrážky, keďže Zem je v slnečnej sústave predsa len maličkým objektom.

Preto si myslím, že je nutné investovať do oblasti vývoja podstatne energetickejších propulzných systémov, súčasné chemické pohony sú nedostatočné a lety s gravitačnými asistenciami planét sú príliš zdĺhavé. Pokiaľ v dohľadnom čase nedôjde vo fyzike k fundamentálnym objavom použiteľným na tento účel, zrejme nám zostáva iba nukleárna energia, ktorá je o niekoľko rádov energetickejšia ako tá chemická. Výskum a technológie v tejto oblasti sú nesmierne náročné a drahé, ale zatiaľ inú cestu nepoznáme.

Peter Tóth,

archeológ, Masarykova univerzita v Brne

V súčasnosti sa venujem problematike prechodu od lovecko-zberačského spôsobu života k prvým poľnohospodárom v strednej Európe (tzv. neolitizácia), ku ktorému došlo okolo polovice 6. tisícročia pred n. l. Táto výskumná otázka je veľmi atraktívna, keďže neolitizácia znamenala obrovskú zmenu v dovtedajšom spôsobe života.

Človek sa nielen usadil, žil v domoch s pevnou konštrukciou a venoval sa poľnohospodárstvu či chovu domácich zvierat. Tieto zmeny šli ruka v ruke so zmenami v zložení stravy, ideológii, s objavením nových technológií. Súčasné bádanie vysvetľuje neolitizáciu troma spôsobmi: migráciou, akulturáciou (pôvodné obyvateľstvo prijímalo nový spôsob života) a integráciou (kombinácia oboch modelov). Nové analýzy aDNA (archaickej DNA) poukazujú na to, že musíme počítať s migráciami obyvateľstva balkánsko-anatolského pôvodu, ktorí boli nositeľmi nového spôsobu života.

Otázkou však je, aká rozsiahla táto migrácia bola, ako prebiehala a ako dlho trvala. V prípade neobmedzených finančných zdrojov by bolo možné zrealizovať výskum svetového významu. Na základe celogenómových analýz aDNA v kombinácii s analýzami stabilných izotopov (ich množstvo sa v čase nemení a vypovedajú o zložení stravy či paleomigráciách) a rádiokarbónovom datovaní by bolo možné na viaceré z vyššie uvedených otázok odpovedať. Navyše by sme získali plastický obraz o štruktúre pravekej spoločnosti a príbuzenských vzťahoch. V neposlednom rade by sme mohli uvažovať nad príčinami (klimatické?, spoločenské?), ktoré k tejto migrácii viedli.

Slavomír Adamčík,

Centrum Biológie rastlín a Biodiverzity SAV

V laboratóriu molekulárnej ekológie a metagenomiky Centra biológie rastlín a biodiverzity SAV študujeme funkčnú diverzitu mikroorganizmov v pôde. Pôda je v slovenskej verejnosti považovaná za národné dedičstvo, verejnosť si želá zdravé potraviny, potravinovú sebestačnosť a s tým súvisia výzvy ako pokles biologickej diverzity, schopnosť pôdy udržať si priaznivé pomery minerálov a zadržať vodu. Pôda je mikrokozmos, v jednej vzorke je možné identifikovať stovky druhov húb, baktérií a živočíchov. Na identifikáciu slúžia pokročilé metódy sekvencovania DNA. Ďalšie rozbory mediátorovej RNA, komplexu enzymatických aktivít a metabolických produktov ukážu, či mikrobiálne spoločenstvá majú pozitívny efekt na rastliny a vývin pôdy. Rôzne manažmentové zásahy v poľnohospodárskej krajine spôsobujú nenávratnú degradáciu pôdy a zmeny mikrobiálneho spoločenstva.

Výskum mikroorganizmov môže rozlíšiť a identifikovať kvalitu pôdy. Trofické (potravinové a symbiotické) profilovanie jednotlivých druhov pôdnych mikroorganizmov môže zvýšiť naše chápanie ich funkcie. Pôdne mikroorganizmy nielen umožňujú kolobeh živín v pôde, ale ich enzymatické aktivity umožňujú prístup minerálnym prvkom, ktoré sú pre rastliny priamo nedostupné. Výskum funkčnej diverzity pôdnych mikroorganizmov by znamenal novú éru v pohľade na pôdu a trvalo udržateľný rozvoj agrárnej politiky na Slovensku. Vyžadoval by si spoluprácu popredných slovenských mikrobiológov, ekológov, pedológov a geografov a vyššie finančné zdroje by sa práve v tomto smere hodili.

Iveta Vasková,

dekanka Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie TUKE

Slovensko míňa veľmi málo na výskum a inovácie, iba okolo 0,9 % HDP, čo je najmenej z krajín V4. Pre porovnanie, v Českej republike to je okolo 1,8 %. Priemer EÚ je okolo 2 %. Najvyššie výdavky na vedy a výskum sú vo Švédsku, je to okolo 3,3 %. Najnižšie, okolo 0,5 %, majú Cyprus, Malta, Lotyšsko a Rumunsko.

Čiže k otázke z pohľadu pôsobenia Fakulty materiálov, metalurgie a recyklácie TUKE.

Materiály: spojenie vodíkových technológií a vodného manažmentu: záchyt, remediácia a úprava kvality dažďovej vody pomocou nanomateriálov s funkčným povrchom a výroba vodíka s pomocou novovyvinutých elektrolyzérov využívajúcich pokročilé materiály pre elektródy, uchovávanie a distribúcia vodíka ako nosiča energie.

Batériové systémy: kompozitné elektródy v inteligentných batériách s kontinuálnou diagnostikou ich kvalitatívneho stavu s predĺženou životnosťou a zároveň predikciou životnosti.

Inteligentné povlaky: smart povlaky so samoreparujúcim účinkom po mechanickom poškodení pre automobilový, energetický a dopravný priemysel.

Umelá inteligencia a materiály: využitie umelých neurónových sietí pri predikcii vlastností materiálov na základe kvantovo-chemických výpočtov.

Metalurgia: vybudovanie nezávislého výskumného centra so zameraním sa na fyzikálne a matematické simulácie procesov (termodynamické, vysokoteplotné, výmena tepla a hmoty, prúdenie, spaľovanie). Personálnu základňu na vytvorenie takéhoto centra už máme viac-menej vybudovanú.

Recyklácia: základný a aplikovaný výskum v oblasti recyklácie druhotných surovín.