Objev na Nobelovu cenu. Pro šéfa

Mladí vědci Nobelovu cenu nedostávají. Ani podstatná účast začínajícího badatele na velkém objevu nemusí vyústit v náležité ocenění.

Astronomka Jocelyn Bellová, provdaná Burnellová, faktická objevitelka pulsarů (viz text Exoti nebeského bestiáře) Nobelovu cenu nedostala. Své vynechání komentovala vysoce korektně: projekt vymysleli jiní, její odměnou bylo už to, že se na něm mohla jako doktorantka podílet. Kdyby se prý Nobelova cena měla udílet i začátečníkům bez zásluh, její prestiž by klesla…

Nu, někteří jiní „pozůstalí“ tak uvědomělí nebyli, ale na tom nesejde – hlavní by přece měl být skutečný podíl na oceněném objevu.

Občas to připomíná otázku z pohádky Boženy Němcové Moudrý zlatník: Komu patří panna – tomu, kdo ji vyřezal, nebo tomu, kdo jí dal řeč?

Příklad z historie: V roce 1909 Ernest Rutherford, čerstvý nobelista a asi největší znalec radioaktivity té doby, dal svému stážistovi Hansi Geigerovi a diplomantu Ernestu Marsdenovi za úkol prostudovat průchod paprsků alfa tenkými vrstvami kovů. Podle tehdy platné „pudinkové“ teorie měly být atomy kladně nabité homogenní kuličky, ve kterých jako rozinky v pudinku „plavalo“ odpovídající množství záporných elektronů. V takovém případě by průletů částic alfa (rychle letících jader hélia vznikajících při radioaktivní přeměně velmi těžkých atomových jader) ubývalo úměrně s tloušťkou prolétané vrstvy.

Ernest Rutherford, fotografien z roku 1905.Autor neznámý, publikováno v Rutherford: Being the Life and Letters of the Rt. Hon. Lord Rutherford, O. M., CC BY-SA 4.0

Oba mládenci naplno využili svého důvtipu, Geiger pro pokus vynalezl Geigerův-Müllerův počítač radioaktivních částic.

A výsledek? U tenounké zlaté fólie sice drtivá většina helionů podle očekávání bez problémů proletěla, avšak asi jedna osmitisícina se velmi odchýlila, až odrazila zpátky.

„Bylo to neuvěřitelné skoro tak, jako kdyby někdo vystřelil proti listu hedvábného papíru patnáctipalcový granát a ten se vrátil a zasáhl střelce,“ napsal Rutherford – a vytvořil takzvaný planetární model: Atom není stejnorodý, nýbrž obsahuje rozměrově nepatrné, zato velmi hmotné, pro letící částice neprůchodné jádro, zatímco lehounké elektrony obíhají v prostupné „prázdnotě“ kolem něj obdobně jako planety kolem Slunce.

Parafrázováno jazykem klasičky, pánové G+M vyřezali panenku jako lusk, ale mluvit ji naučil pan R. Proto je za autora planetární teorie atomu i za objevitele atomového jádra a potažmo protonu považován jedině on.

Mladí a zhrzení

Ve většině výzkumných laboratoří odjakživa platilo, že šéf je neomezeným vládcem – vybírá si spolupracovníky, zadává jim úkoly, stará se o jejich odborný rozvoj, a až je vyučí, třeba jim i pomůže najít odpovídající místo. Někdy autorita vědeckého mistra dosahovala takřka otrokářských podob; jak vzpomíná molekulární virolog Josef Říman: takový Albert von Szent-Györgyi, nobelista za objev vitaminu C, před druhou světovou válkou určoval svým badatelským přidavačům témata, kterými se mají zabývat, a podle toho je rozesílal na zahraniční stáže. Doma pak výsledky jejich výzkumu sám skládal do publikací.

Mladí se prý často nestačili divit, že jako spoluautoři figurují v úplně jiných pracích, než čekali… Svému mistrovi však bezmezně důvěřovali.

Jindeto ale takhle nefungovalo. Kupříkladu mladý mikrobiolog Albert Schatz během svého doktorátu v laboratoři Selmana Waksmana objevil v roce 1943 antibiotikum streptomycin, které jako první účinkovalo i na tuberkulózu. Pod příslušnou vědeckou publikaci i patentovou přihlášku se podepsali oba zúčastnění. Potom ale Waksman začal Schatze upozaďovat a vystupovat jako jediný autor objevu. Jakkoli Schatz u soudu vyhrál upřené patentové výnosy, Nobelovu cenu v roce 1952 dostal Waksman sám. Nepomohly protesty vědecké obce, nepomohlo Schatzovo odvolání do Stockholmu. Nobelovský výbor setrval v blahé iluzi neomylnosti.

Asi nejznámější případ „křivdy“ se týká objevu inzulinu. Mladý lékař Frederick Banting dostal na podzim 1920 nápad, jak ho získat ze psích slinivek. Požádal profesora fyziologie Johna Macleoda, aby ho nechal experimentovat u sebe na katedře. Macleod neochotně poskytl Bantingovi k ruce jeden zapadlý kamrlík a jednoho ze svých demonstrátorů, studenta Charlese Besta. Ani tomu se do nejistého dobrodružství moc nechtělo, prý si o tenhle „trest“ házel se spolužákem mincí a prohrál. Nakonec ale té výzkumné nádeničině propadl a dělal jako mourovatý. Když oba zhruba po roce uspěli, Macleod je vystrnadil z univerzity a jejich výsledek začal vydávat za svůj. Naštěstí tomu nerozuměl tolik, aby mohl na jejich práci navázat.

V roce 1923 dostali Nobelovu cenu Banting a Macleod. Přecenění Macleoda a především opomenutí Besta Bantinga tak rozlítilo, že chtěl cenu odmítnout, nakonec se nechal umluvit přes vlastenectví, byl totiž prvním kanadským nobelistou. (Podle mého názoru měl cenu dostat pouze Banting, který všechno vymyslel a vydupal ze země.)

Charles Best a Frederick Banting, okolo roku 1924. Jen Banting dostal Nobelovu cenu.
volné dílo, CC0 1.0

V roce 1952 provedli v Americe Alfred Hershey se svojí o dvacet let mladší kolegyní, tehdy bakalářkou Marthou Chaseovou tzv. mixérový experiment, „jeden z nejjednodušších a nejelegantnějších experimentů v počátcích molekulární biologie“ (řečeno slovy jednoho jejich kolegy), kterým definitivně prokázali, že nositelkou dědičnosti je DNA. Aniž bychom zacházeli do detailů, kuchyňský mixér zde sloužil k oklepání či spíše oprání některých povrchových struktur bakterií použitých v pokusu. V roce 1969 získal Nobelovu cenu pouze Hershey.

Podobně jako Best či Bellová, i tady si Chaseová cenu nejspíš nezasloužila. Naproti tomu Marianne Grunberg-Managová ji pravděpodobně dostat měla. V roce 1955 při svém působení v laboratoři Severo Ochoy objevila polynukleotidfosforylázu, první známý enzym polymerující nukleotidy. Nobelovu cenu „za objev mechanismu biosyntézy RNA“ však v roce 1959 bral pouze Ochoa.

Svět vědy závažnost jejího objevu – na rozdíl od stockholmských přidělovačů – náležitě ocenil, paní Grunberg-Manago se stala členkou vysoce prestižní Americké akademie věd a umění i Národní akademie věd USA, první ženskou předsedkyní Mezinárodní biochemické unie a první ženskou předsedkyní Francouzské akademie věd. (Později se sice ukázalo, že polynukleotidfosforyláza má trochu jinou funkci, ale to na velikosti jejího objevu moc nemění.)

Případ opomenutého pomocníka má i česká věda. Když v roce 1923 ve Philosophical Magazine popsal Jaroslav Heyrovský „elektrolýzu se rtuťovou kapkovou elektrodou“, nabídl se mu ke spolupráci Masuzó Šikata (angl. přepis Masuzo Shikata), čerstvý doktor chemie z univerzity v Tokiu, který v té době stážoval na univerzitě v Berlíně.

Oba vědci se brzy spřátelili; hráli spolu tenis, chodili do divadel a na koncerty. Přitom kde jen mohli, diskutovali o nové metodě, až došli k závěru, že bude třeba zdlouhavá ruční měření zautomatizovat. Společně nakreslili schéma přístroje pro technické laboranty fyzikálního ústavu Karlovy univerzity. Tak v roce 1924 spatřil světlo světa aparát, který urychlil měření s kapkovou elektrodou z hodiny na několik minut. Vynálezci mu dali jméno polarograf.

Masuzó Šikata a Jaroslav Heyrovský, Londýn 1952. Nobelovu cenu dostal roku 1959 Jaroslav Heyrovský.Zdroj Electrotechnical Encyclopedia

Na jaře 1925 se Šikata vrátil do Japonska, aby tam polarografii až do své smrti v roce 1964 propagoval a rozvíjel. Přestože jeho podíl na vývoji polarografu byl podstatný, Nobelovu cenu v roce 1959 dostal pouze Heyrovský. (Podle mě při vší úctě k Šikatovi byl jediným objevitelem polarografie Jaroslav Heyrovský.)

Mladí a spokojení

Naštěstí pro vědu existuje mnohem víc případů, kdy mladý vědec cenu zaslouženě dostane.

William Lawrence Bragg si jako doktorant v Cambridgi v roce 1912 sám vybral téma – ohyb rentgenových paprsků průchodem krystalu (podle čerstvé teorie Maxe Laueho). Mladý Bragg provedl sérii důmyslných experimentů, na jejichž základě sestavil tzv. Braggovu rovnici (vztah mezi úhlem ohybu procházejícího rentgenového záření dané vlnové délky a vzdáleností atomů v prosvěcovaném krystalu). Mezitím jeho otec William Henry Bragg, profesor fyziky na univerzitě v Leedsu, sestrojil přístroj k měření vlnové délky rentgenového záření. To dohromady umožnilo určování krystalické struktury látek (tak byla mj. objevena struktura DNA či penicilinu). Braggové syn a otec získali v roce 1915 Nobelovu cenu.

Případů, kdy Nobelovu cenu ve shodě získali školitel i jeho doktorant, je ovšem celá řada. Pár příkladů za všechny:

• Otto Diels a Kurt Alder v roce 1928 objevili šikovný způsob syntézy dienů (nenasycených uhlovodíků se dvěma dvojnými vazbami v řetězci) užitečných pro výrobu polymerů. Nobelova cena 1950 za chemii.
• John Franklin Enders a Thomas Huckle Weller v roce 1949 zvládli pěstování viru dětské obrny in vitro nezbytné pro vývoj vakcíny. Nobelova cena 1954 za medicínu.
• Joseph Taylor jr. a Russell Alan Hulse v roce 1974 objevili první pulsar v dvojhvězdě. Nobelova cena 1993 za fyziku.
• David Morris Lee a Douglas Dean Osheroff v roce 1972 objevili supratekutost helia 3. Nobelova cena 1996 za fyziku.
• Martinus Veltman a Gerardus´t Hooft v roce 1971 objasnili kvantovou strukturu elektroslabých interakcí. Nobelova cena 1999 za fyziku.
• David Gross a Frank Wilczek v roce 1973 popsali tzv. asymptotickou volnost kvarků, na jejímž základě zformulovali teorii silných interakcí mezi kvarky (později dostala název kvantová chromodynamika). Nobelova cena 2004 za fyziku.
• Elizabeth Blackburnová a Carol Greiderová koncem roku 1984 objevily (přesněji doktorantka CG objevila) enzym telomerázu (viz starší článek Enzym buněčné nesmrtelnosti). Nobelova cena 2009 za medicínu. (Navenek to poněkud připomíná případ Marianne Grunberg-Manago, ale ta jednak uspěla o skoro třicet let dřív, kdy ženy ve vědě ještě „mohly být rády“, jednak jejím výzkumným šéfem nebyla žena, která si možná v mládí taky zakusila své, ale muž.)

Mění se časy?

Případů, kdy se na nobelovském objevu podíleli mladí spolupracovníci velkého šéfa, je mnoho a směrem k současnosti jich přibývá. Těžko soudit, zda byli upozaděni či oceněni právem, vždy záleží na konkrétním příkladu a zejména na fundovaném a objektivním zhodnocení příslušným nobelovským výborem (viz závěr textu Nobelovy ceny s otazníkem). Nicméně platí několik obecnějších zásad, které zde s určitou nadsázkou zformulujeme v duchu prvního filosofa vědy Francise Bacona.

Idol stavu. Vždy se mnohem snáz pomine bezvýznamný holobrádek než otitulovaný vašnosta v letech.

Idol souvěku. Jelikož členové výboru někdy podstatě věci dostatečně nerozumějí, jsou odkázáni na zdůvodnění uváděná v přišedších nominacích, popřípadě na konzultace se specialisty. Navrhovateli i konzultanty se stávají zasloužilí, tedy zpravidla postarší badatelé, kteří se logicky spíše než s doktoranty znají s jejich školiteli a mohou i přejímat jejich názory. Pokud je tedy šéf týmu nepřející, doktorant se těžko dovolá. Být dostatečně dlouho živ má proto u mladých objevitelů hned dvojí význam – nejen vydržet případné dlouhé vedení přidělovačů, ale také dožít se nových navrhovatelů a konzultantů, kteří budou mentálně bližší zase své generaci.

Idol Ega. Rozhodně není na škodu, když šéf už Nobelovu cenu má – jeho ješitnost je saturována, navíc je si vědom, že podruhé už cenu téměř jistě nedostane – může si na ni sáhnout jen nepřímo, přes svého učedníka. (Ernest Rutherford prý prohlašoval, že druhou nobelku nechce, ať ji radši dají jeho žákům. To se taky několikrát stalo.)

Idol oboru. Vypadá to, že obory vyžadující velký a specifický vstupní talent (třeba teoretická fyzika) jsou k uznání mladých vstřícnější.

Idol doby, idol pohlaví. Pokud připustíme existenci jakéhos společenského pokroku, pak začínající vědci a ženy vědkyně obzvlášť by se – jakkoli pomalu – měli prosazovat stále snadněji.

Naprosté rovnosti však (dokonce ani v exaktní vědě, vší dostupné objektivity futrálu) nedosáhneme nikdy, na to jsme až příliš lidští.