Padesát let u laboratorního stolu

 Je mi opravdu ctí a potěšením, že jste mě pozvali na toto zasedání „Historické sekce“ - evidentně jako kuriositu. Skutečně jsem u laboratorního stolu strávil padesát let a doufám, že ještě aspoň chvíli budu moci pokračovat. A skutečně jsem se dostal k chemii, která doslova materialisuje geometrii platonských ideálních těles.

 Šťastnou shodou okolností jsem již ve čtrnácti letech zahořel pro chemii, jako vyvolenou náplň života. Vždy jsem měl pocit, že to pravé je objevovat nové sloučeniny, nové reakce a objasňovat mechanismy dějů, při kterých se podle člověkovy vůle navzájem váží složky rychlostí pokud možno kolem 1023 dějů za hodinu. Samozřejmým mi připadalo i to, že nové látky by měly nacházet praktická použití. Vždy jsem měl pocit, že laboratorní chemik je první po Bohu, protože stejně jako on vytváří z ničeho něco zásluhou svých znalostí i obratností svých rukou. Ke chvále tohoto živočišného druhu jsem svého času napsal i esej „Badatelé s modrým límcem“ pro Chemické listy.

 K opravdové chemii podle svých představ jsem se dostal roku 1948 jako „mlok“ na Ústavu organické chemie VŠCHT Praha a od té doby jsem u laboratorního stolu na různých místech zůstal až dosud. Až do roku 1958 jsem na ústavu profesora Lukeše dospíval v chemického profesionála a sloužil tam jako asistent a později odborný asistent. Většinou se spoluautory jsem tehdy publikoval asi dvacet prací, z nichž většina měla vztah k „Aldolisacím a příbuzným reakcím“. Se svou celoživotní partnerkou Alenou Zobáčovou jsme na toto téma napsali i obsáhlou monografii; vyšla v Hudlického seriálu o preparativní organické chemii už roku 1960.

 Byla to moje šťastná léta, protože jsem byl mladý a protože jsem byl v denním kontaktu s možná nejvěší osobností, která kdy učila na VŠCHT - panem profesorem Rudolfem Lukešem - a ve spolupráci s řadou kolegů a více méně vrstevníků. Nebudu je zde jmenovat, abych nechtěně na někoho nezapomněl. Ti žijící vědí, koho mám na mysli, ti, kteří nás předešli do nenávratna, už mou vzpomínku neuslyší.

 Asi bych tam spokojeně zestárnul a přišel o životní šanci být u zrodu vědního oboru, který je potenciálně stejně rozsáhlý jako organická chemie, ale s molekulární architekturou zcela odlišnou a doslova dech beroucí. Mám na mysli chemii deltaedrálních sloučenin bóru.

 Koncem padestých let byl náš ústav obzvlášť těžce zasažen poslední recidivou drsných čistek. Dva docenti a řada asistentů musila odejít jinam. Všichni to na konec přečkali ve zdraví - myslím si, že především proto, že dozráli a vyrostli v chemické experty pod vlivem pana profesora. Osobně jsem po různých episodách zakotvil ve Vývojovém oddělení n.p. DENTAL v Holešovicích, díky Ing. Herbenovi, který byl vedoucím (a o deset let předtím propuštěn rovněž z našeho ústavu v první vlně čistek) a díky statečnému postoji ředitele DENTALu pana Ing. Páva, který přes dobře míněné rady různých kádrováků zaměstnal ve svém podniku celou řadu vyvrhelů. 

Na svůj dvouapůlletý pobyt v této instituci nikdy nezapomenu. Byla to malá skupina osobností, se kterými bylo radost pracovat. Byli velmi úspěšní už proto, že s edisonskou vynalézavostí a zaujetím řešili problémy, na které pracoviště nebylo zdaleka vybavené, a že se své práci věnovali s intensitou neúměrnou mizerným platům. Naučil jsem se tam polymerovat a kopolymerovat především deriváty kyseliny akrylové a methakrylové, a podílel jsem se na dobrodružství zavádění do praxe sprejových forem léčivých substrátů. Každý zná „Akutol“, lak na vlasy „Mivolan“", někteří možná i perličkové karboxylové ionexy, flokulátory jemných suspensí a ovšem i „Dentakryl“. Poučil jsem se, že každá oblast synthetické chemie je velice zajímavá, když se jí naplno věnujete - a že se vaše laboratorní výsledky velmi zúročí, jestliže je převedete do praktického použití. Potom jste opravdu svobodní, ať děláte cokoliv. Víte totiž, že už jste se zaplatili a nikomu nedlužíte za privilegium zkoumat, co uznáte za vhodné.

Roku 1960 byla na důrazný podnět velikého spojence založena při ČSAV „laboratoř speciální anorganické chemie“, jejím vedoucím se stal Ing. J. Vít a jeho zástupcem Ing. V. Procházka. Po napínavém kádrování jsem se stal jedním z členů malého kolektivu, jehož úkolem mělo být objevit technologicky schůdné procesy přípravy hydridů lehkých prvků, především Li, Na, Al, B a Si. Nastoupil jsem dne 1. dubna 1961. První čtyři roky byly naše výsledky přísně utajovány, samozřejmě jsme nesměli publikovat a dokonce i naše patenty byly „tajné“. Tato heroická doba nebezpečných reakcí, běžných požárů a výbuchů by uspokojila každého dobrodruha, ale měli jsme i slušné výsledky, které se zúročily později.

Roku 1965 tato éra skončila definitivním koncem nadějí, že v této oblasti budou nalezena nová zázračná raketová paliva. LSACH se stala normální laboratoří ČSAV a později se změnila v současný Ústav anorganické chemie AV-ČR. 

Nyní se na chvíli vrátím k oněm „Padesáti letům“. Když se mi poprvé podařilo objevit několik organických sloučenin, neexistovaly prakticky žádné z dnes běžných fysikálních method k jejich charakterisaci, aspoň v našich zeměpisných souřadnicích. Látku jste musili připravit, co nejlépe vyčistit a dát na elementární analysu. Když byla pevná, určili jste bod tání, u kapaliny přibližný bod varu a index lomu (z toho a hustoty jste mohli určit molární refrakci, která měla jistou informační hodnotu). Potom jste důkladně probrali literaturu - zda jste náhodou neobjevili Ameriku, a pak jste musili řadou více méně pracných chemických konversí převést vaši látku v něco, co již bylo bezpečně charakterisováno předtím, a tím jste zjistili, jakou konstituci vaše původní látka vlastně měla. Bylo to velmi pracné a není divu, že k dosažení doktorátu vám stačilo pořádně popsat několik sloučenin. Věhlasný profesor Šorm (ovšem v době ještě o něco dřívější) úspěšně absolvoval docentskou habilitaci na základě předchozích dvanácti pulikací. 

Dnes to vypadá podivně, ale věřte, že to byly výkony úctyhodné. Hmotnostní a infračervená spektroskopie byly v plenkách, NMR nebyla ještě vynalezena a rtg. strukturu organické látky u nás nikdo nedokázal určit; i ve světě šlo v tomto směru o výjimečné činy.

  Rozdíl oproti současnosti poznáte nejlépe nahlédnutím do libovolné diplomové práce na současné VŠCHT. V každé se setkáte s desítkami nových, perfektně definovaných sloučenin, jsou proměřeny ve všech oblastech spektra, rtg. struktury, NMR spektroskopie a hmotnostní v nejrozmanitějších precisních variantách se staly rutinní záležitostí; kvantově-mechanické výpočty pokročily natolik, že poskytují informace, které byly dříve zcela nedostupné. Už z tohoto důvodu se rozrostly autorské kolektivy do dříve nemyslitelných počtů. Dnešní vědecká publikace připomíná referát o výkonu slušného orchestru - každý v něm má svůj úkol a konečný výsledek je společným dílem.

  Zmínku si zaslouží i nebetyčný rozdíl ve zdánlivě nevýznamné formální stránce publikací. V době mých začátků byla velkou vymožeností mohutná lístková kartotéka výpisků z literatury, s více či méně mechanisovaným vyhledáváním a vlastní konečné sepisování se dělo obyčejným psacím strojem. Seřadit několik tisíc autorů podle abecedy byl horor a přečíslování referencí po dodatečných vsuvkách by dnes bylo užitečným alternativním trestem i pro těžké zločince. Tak například u zmíněné monografie „Aldolisace a příbuzné reakce“ jsme potřebovali asi půldruha roku ke shromáždění zhruba čtyř tisíc výpisků z původní literatury, dva roky trvalo třídění, zpracování a vlastní sepsání strojopisu (+ 3 kopie, každý soubor vážil asi 1.8 kg!). Přibližně rok trvaly několikanásobné korektury, nejdříve sloupcových obtahů a potom po komplikovaném „lámání sazby“ ještě jednou. Stejně jsme nevychytali všechny chyby. Podobně pracná byla příprava i běžných vědeckých sdělení.

  Je zbytečné, abych popisoval dnešní možnosti; znáte je líp než já, který k počítači pořád přistupuje s ostýchavou bázní, i když jej používám jen místo psacího stroje.

  Ale co se změnilo pramálo, je vlastní laboratorní technika syntéz. Ne že by tu nedošlo k obrovskému pokroku zejména v syntézách komplikovaných přírodních látek - zejména peptidů a fragmentů nukleových kyselin a podobně. Rovněž přibylo praktických pomůcek, míchaček perfektně regulovaných lázní k ohřevu nebo chlazení, rotačních odparek, atd.. Ale u běžných syntéz pohodlně vystačíte s tím, co jste se naučili v mládí. Pořád potřebujete trochu zkušenosti, co nejvíce zručnosti a trochu vědomostí, kombinovaných s inteligentně zvolenou strategií. S baňkou a chladičem, obyčejnou vodní nebo olejovou lázní a bez míchačky si pořád můžete troufnout konstruovat i molekuly svých snů. 

Nezbytným předpokladem je ale neustále monitorovat reakční průběh, postupné dělení jednotlivých složek reakční směsi a čistotu finálních preparátů aspoň pomocí TLC - je to pozoruhodně účinná metoda se spotřebou řádově mikrogramů vzorku, je rychlá a pozoruhodně informativní, pokud máte trochu zkušeností. Asi před dvěma roky jsem odhadl, že jsem za posledních třicet let prohnal chromatografickými komorami nejméně 250 000 proužků Silufolu, mnohé s celou řadou skvrn vedle sebe. Dokud to speciální požadavky nevylučují, pořád platí mé prastaré pravidlo: „Součet svorek, hrdel baněk a rukou nemá překročit čtyři a jejich součin má být jedna“. Občasní cizozemští postdokové jsou zprvu trochu pohoršeni a dotčeni takovou primitivností. Ale když se trochu poučí, přijdou tomu na chuť a žasnou, co se takovým jednoduchým způsobem dá připravit.

Jak už jsem se zmínil, většina chemických prací je stále více kolektivním dílem. Tedy nepřekvapí, že jsem byl většinou jen jedním z koautorů na pracích, které uvádím v přehledu níže. Spoluautorů byly celkem desítky, domácích i cizozemských, nedokážu je explicitně vyjmenovat, ba ani spočítat. Ale na většině mých prací z oblasti chemie boru byli nejčastější spoluautoři S. Heřmánek - mé alter ego - a B. Štíbr, kdysi žák a nyní hlava Oddělení boru.

Publikace
    - organické:  20
    - boranové:  160
Patenty:  celkem 53
Monografie:  2
Kapitoly v cizích monografiích:  4
Přehledné referáty:  asi 5
Vědecké eseje:  asi 8
Přednášky: mnoho desítek tu - i cizozemských 

(V tomto přehledu nejsou uvedeny žádné „publikace“ v jakémkoliv sborníku.)

Přibližně polovina publikací vyšla v Collection, druhá polovina pak v cizozemských časopisech. Zjistil jsem, že konečný citační ohlas na ty i ony je srovnatelný, pouze citace prací v CCCC vrcholí s několikaletým skluzem. Počet všech ohlasů v SCI jsem přestal už dávno sledovat. Při posledním sčítání před deseti lety to bylo něco málo přes 860 a asi jich od té doby podstatně přibylo. Není to tedy nijak oslnivé, ale uvážíme-li, jak exklusivním klubem je světová boranová obec, je to docela slušné.

 Praktického využití z mých výsledků se dostalo jen máločemu. Za zmínku stojí např. moje spoluúčast na dopování polovodičů dekaboranem a pozdějí meta-karboranem, které umožnilo velkovýrobu transistorů a integrovaných obvodů v ceně jistě desítek miliard korun (každý ze tří spoluautorů základních patentů byl odměněn asi dvoumiliontinou této částky); podstatně menší, ale pořád slušný přínos znamenalo dopování germania lithiem, které umožnilo připravit velkoobjemové detektory rentgenova záření, omezené jen velikostí základního monokrystalu (největší měly objem kolem jednoho litru). Dosti rutinně se vyrábějí i některé boranové deriváty, ty spíše pro laboratorní výzkum; je mezi nimi i anion B12H122-, ale složený prakticky z čistého isotopu 10B, pro t.z. „neutronovou záchytnou léčbu“ tumorů.

Možná největší význam měl můj skromný podíl na objevu, vývoji a modifikaci nové třídy extračních činidel pro isolaci některých radionuklidů z nukleárních odpadů. V podstatě to jsou deriváty kobaltokarboranového aniontu (C2B9H11)2Co(-), který je známější pod svým supertriviálním jménem COSAN. Tuto jedinečnou sloučeninu sice objevil F.M.Hawthorne z kalifornské university v Los Angeles, ale my jsme rozpoznali její pozoruhodné vlastnosti, rozhodující pro požití jako extrakční činidlo, uskutečnili jsme většinu popsaných derivatisací a ve spolupráci a zpětném ovlivňování kolektivem expertů z ÚJV v Řeži (zejména M.Kyrš, J.Rais a P.Selucký) jsme pomohli uvést tato činidla do průmyslové praxe.

 Dá se diskutovat o tom, zdali je to dost za relativně dlouhý život v laboratoři. Nicméně je jisté, že jsem dosáhl blaženého stavu - pocitu, že jsem se dávno zaplatil, a že náklady na můj základní výzkum nebyly ztrátové. Takový osvěžující pocit doporučuji každému chemikovi v základním výzkumu; dá se pořídit celkem snadno - všímejte si vlastností vámi objevených látek a neváhejte na ně upozornit experty aplikovanho výzkumu.

  Na závěr bych se měl zmínit i o vztahu základního výzkumu a pedagogické činnosti. Dospěl jsem k názoru, že výborný badatel a výborný pedagog se zřídkakdy sejdou v jedné osobnosti, protože jde přece jen o rozdílné profese. Nepochybuji však o tom, že dobrý pedagog musí být sám vědecky činný, a naopak, že dobrý badatel by měl mít možnost ovlivňovat vědecký dorost. Úvahu na toto téma jsem ostatně publikoval před časem v eseji „O profesionalismu“ v chemických listech. 

Ve svém případě jsem určitou pedagogickou šanci dostal. Byla intensivní ve šťastných letech na zdejší vysoké škole na slavném Ústavu organické chemie. Později už šlo jen o příspěvek k výchově mladších kolegů příkladem - doufám, že většinou dobrým - a v posledních letech i o ovlivnění několika cizozemských postdoků. Uvážím-li, jak hluboce ovivnil můj život velký pedagogický mistr a ryzí charakter - pan profesor Lukeš, musím přiznat, že dobrý učitel má asi větší význam, než jakékoliv úspěchy v základním výzkumu. Ale bez něho se nikdo vysokoškolským učitelem srovnatelného formátu nikdy nestane.

Vyslechli jste zlomek badatelského životopisu šťastného člověka.