@Zajímavé projekty Archivy - Strana 6 z 23 - Grantová agentura České republiky

26. 05. 2023

Hlavním vědeckým přínosem projektu podpořeným Grantovou agenturou ČR (GA ČR) bylo stanovení charakteristik proudění v okolí válce a vyšetření aerodynamického a aeroelastické odezvy v turbulentním proudu v kritickém a přechodovém režimu, tedy za rychlostí obvyklých ve stavební aerodynamice. Ty se stanovují parametrem, kterým je tzv. Reynoldsovo číslo. Výsledky projektu kromě teoretického poznání, jak probíhají procesy v mezní vrstvě a v oblasti teorie vzniku samobuzených kmitů, najdou uplatnění taktéž v praktických aplikacích při konstrukčních řešeních nebo kodifikaci zatížení staveb.

Projekt profesora Stanislava Pospíšila z Ústavu teoretické a aplikované mechaniky AV ČR přinesl nové přístupy k vysvětlení chování proudění a podstaty jevů existujících při dvourozměrném proudění vzduchu kolem válce s drsným povrchem, a to v rozsahu Reynoldsova čísla charakteristického pro nízké a středně vysoké turbulence proudu, typické pro reálné situace.

Aerodynamika je širokým vědním oborem, ve kterém je studováno proudění vzduchu kolem různých objektů. Patří mezi obtížné teoretické disciplíny s širokým uplatněním téměř kdekoliv, kde vzduch nebo plyny existují. Je to dáno především tím, že plyny se řadí mezi tekutiny, které tekou s nízkými i vysokými rychlostmi, což znamená, že proudění se odehrává v různých režimech, ve kterých jsou již vlastnosti plynů rozdílné. Aerodynamika je využívána při stanovení sil působících na dopravní prostředky, v oblasti energetiky, ale rovněž i pro návrhy vnitřních účinků proudění v motorech, při výpočtech chlazení, stanovení komfortu v místnostech a prostorách provozů.

Zajímavostí je, že z oblasti aerodynamiky pochází jeden z tzv. nevyřešených problémů techniky. Jedná se o turbulentní proudění, které přivádí vědce k otázce, zda je vůbec možné vytvořit jeho teoretický model k popisu statistik jeho vnitřních struktur. V minulém století se oblast aerodynamiky rozšířila i do oblasti stavebnictví a návrhu inženýrských konstrukcí. Také se vyvinul obor příbuzný – stavební aeroelasticita, kterou lze definovat jako součást mechaniky zabývající se nejen působením vzdušných sil na konstrukci, ale i jejich interakcemi s konstrukcí, která se pohybuje. Tato disciplína zasahuje proto do důležitých oblastí bezpečnosti staveb a infrastruktury, ale také třeba kvality životního prostředí a energetiky, akustiky a optimalizace návrhu vysokých staveb. Jen do roku 1940 se v důsledku silných bouří mnoho konstrukcí a mostů zřítilo, aniž by byly známy přesné příčiny těchto katastrof. Jednou z nich byl například kolaps mostu v Tacomě (USA), který v podstatě nasměroval výzkum v aerodynamice i do stavebnictví, což vedlo k bezpečnějším návrhům a v podstatě zamezilo opakovaní podobných katastrof.

Vítr a jeho statické působení jsou tedy významnými faktory při návrhu konstrukcí a škody, které vítr každoročně způsobí, jsou důvodem mnoha alarmujících titulků v novinách. Méně je známo, že nezanedbatelná část škod vzniká v případech, ve kterých je hlavním příčinou dynamické působení a odezva, ke které nemusí docházet pouze za extrémních rychlostí větru, ale naopak za poměrně běžných, a dokonce nečekaných okolností. Je to dáno také tím, že rychlost (tlak větru) je možné popsat jako kompozici střední hodnoty a fluktuačních složek, které hrají důležitou roli. Fluktuační složka větru je pro běžné rychlosti a pro většinu případů považována za náhodný stacionární a ergodický proces, který má charakteristické frekvenční spektrum. Obecně se účinky větru dělí na statické a dynamické, které pak dělíme podle druhu odezvy a převažujících frekvencí, což situaci značně komplikuje, protože mezi těmito jevy dochází ke kombinacím a ke vzniku nových jevů například v důsledku energetických přechodů a působení fluktuací, zvaných šumy. Ty mohou mít silný vliv na chování konstrukce například v oblasti větvení rovnováhy.

K laboratorní tvorbě větru a ke zkoumání proudění a zatížení staveb jsou vědci využívány aerodynamické tunely s relativně nízkými rychlostmi. Jsou určeny pro stavebnictví a jejich primárním experimentálním požadavkem je, aby byla v modelování fyzikálních jevů zachována důležitá podobnost kritérií, které zajistí spolehlivé a do reality přenositelné výsledky získané na menších modelech. Experimenty v tunelech pochopitelně slouží i k lepšímu pochopení teoreticky stále nedokonale popsaných aerodynamických jevů a náhodnosti. Společně s výpočetními procedurami z oblasti numerické dynamiky tekutin tvoří dnes ucelený vědní nástroj.

Obr. 1. Schéma aerodynamického tunelu ÚTAM AV ČR, v. v. i.

Je zřejmé, že stavební aerodynamika není jen záležitostí větších stavebních celků. Nachází své místo v návrhu konstrukčních detailů a nosných prvků, jako jsou například mostní lana a závěsy s různým tvarem. Průřezové profily těchto stavebních prvků podstatně ovlivňují režimy obtékání. Řešitelé projektu GA ČR nasměrovali své úsilí na výzkum aerodynamiky a aeroelasticity na válce s nominálně kruhovým průřezem a s různou povrchovou drsností, která vzniká v různých klimatických nebo technologických podmínkách a která režim obtékání silně ovlivňuje v negativním i pozitivním smyslu. Příkladem je námraza na laně nebo jeho trvalý defekt vzniklý při výrobě, případně během používání. Při obtékání tělesa na povrchu (v případě necylindrických ostrých průřezu pak na hranách) vznikají poruchy ve stabilitě proudu, tvoří se tzv. smykové vrstvy pokračující do úplavu. Dochází k odtrhávání a tvorbě vírů a k prudkým změnám tlaků, které pak generují odezvu v určitém frekvenčním pásmu. Takto vytvořená odezva může za určitých okolností trvat velmi dlouhou dobu. Frekvenční pásmo, nebo lépe řečeno jeho střední frekvence, je charakterizováno bezrozměrným Strouhalovým číslem, zatímco amplituda závisí na útlumu, vyjádřeného hodnotou čísla Scrutonova.

K zajímavému průběhu kmitání dochází, když při určité rychlosti větru dojde k rezonanci. Pokud výchylka překročí jistou hranici, interakce proudění a tělesa vede ke změně frekvence odtrhávání vírů, a ta se začne přizpůsobovat vlastní frekvenci oscilátoru. Tento jev je znám jako uzamčení a je projevem nelineárních oscilací v tzv. limitním cyklu. Kmity se odehrávají za velkých výchylek vedoucích k poškozením, jak je patrné na fotografii na obrázku 2d).

Obr. 2. Příklady námraz a poškození lana od aeroelastického kmitání.

Obr. 3. Uspořádání experimentu v aerodynamickém tunelu.

Obr. 4. Vrstevnicové mapy pro různé režimy obtékání válce s námrazou

Vznik vírů, rychlostní pole a převažující frekvence změn tlaků je výsledkem režimu obtékání. Ten se zjišťuje nejčastěji měřením rychlostí proudu v jednotlivých bodech úplavu metodou žhaveného drátku, případně integrální metodou zvanou Laserové zobrazení rychlostního pole částic. Schéma uspořádání se znázorněním této metody je uvedeno na obrázku 3. Tři režimy proudění jsou pak vyobrazeny na vrstevnicových mapách na obrázku 4, z kterých lze určit rozměry vírů, jejich vzdálenosti a také například odporové síly, které proud na tělese vytváří. Ty jsou uváděny v hodnotách silových koeficientů jako na obrázku 5, ze kterých je patrné, že se skutečně mohou významně lišit v závislosti na povrchu. Například odpor hladkého tělesa klesá na polovinu, je-li proud více turbulentní. Jinými slovy, turbulence proudu je v dané oblasti Re jistou obdobou drsnosti povrchu. Pokud je na válci námraza, vroste intuitivně také jeho odpor, na druhé straně ale vede přítomnost námrazy k nárůstu síly příčné a někdy i ke změně silového momentu, což může zapříčinit nestabilní kmitání ve větru.

Obr. 5. Hodnoty silových koeficientů na válci s hladkým povrchem a s námrazou

Pro Strouhalovo číslo charakterizující frekvenční režim vírové cesty platí, že je námrazou rovněž silně ovlivněno. V rozsahu měřených rychlostí daných Reynoldsovým číslem St roste, je-li turbulence proudu vysoká, zatímco pro válce s námrazou je vliv turbulence na změnu frekvence vírů potlačen, jak je vidět na pravém spodním grafu.

Obr. 6. Strouhalovo číslo charakterizující možnost vzniku kmitání hladkého válce či válce s námrazou od vznikajících vírů jako funkce rychlosti větru.

V návaznosti na stanovení statických sil a frekvencí tým profesora Pospíšila pokračoval ve studii vzniku kmitání na oscilátorech s různou technologickou drsností a s námrazou. Základem této práce byla analýza „rezonančních“ křivek a amplitud kmitání. Pozornost je nutné obrátit na skutečnost, že při zvyšování rychlosti větru dochází k oscilacím v zásadě ve čtyřech experimentálních režimech, které se vědeckému týmu podařilo identifikovat ve shodě s teoretickými analýzami nelineárního oscilátoru Van der Polova typu.

Obr. 7. Odezva válce při interakci proudění a tělesa, která vede k fyzikálnímu jevu „uzamčení“ a která je výsledkem nelineárních oscilací v tzv. limitním cyklu

V předkritickém režimu znázorněném na obrázku 7a) je odezva determinována náhodně se oddělujícími víry v poměrně širokém frekvenčním pásmu. Při zvýšení rychlosti v oblasti Strouhalova čísla nastává krátký úsek rezonance, kdy je frekvence oddělování vírů velmi blízká vlastní frekvenci táhla (obrázek 7b). Z tohoto stavu přechází oscilátor do tzv. kvaziperiodického režimu vznikajícího při efektu uzamčení, ve kterém dochází k záznějům a synchronizaci mezi frekvencemi výchylky a vírů, které jsou si blízké (obrázek 7c). Při dalším zvýšení rychlosti větru přechází soustava do pokritického režimu.

Projekt rovněž přispěl k problematice laboratorní tvorby námrazy v klimatickém tunelu a jeho zachycení digitální fotogrammetrickou metodou v plném měřítku zkombinovanou s numerickou analýzou obrazu založeného na trojrozměrných modelech prvků, mapujících profily námrazy podobné těm, které byly pozorovány v přírodě.

12. 05. 2023

Výsledkem výzkumů – ať už medicínských, technických či třeba meteorologických – bývá ohromné množství vzájemně propojených dat. Poznat, co významného z nich vyplývá, může být docela dobrodružství, dokazuje Stanislav Nagy z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze. Za nové poznání statistických metod byl v loňském roce nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.

Když Stanislav Nagy vysvětluje podstatu své práce laikům, začíná jednoduchým příkladem. Chceme zjistit, jaká je obvyklá výška dětí v určitém věku.

„Základní postup je, že změřím výšku dejme tomu dvaceti stejně starých dětí, z naměřených hodnot vypočítám průměr a mám představu, jak jsou tyto děti obvykle vysoké,“ říká doktor Nagy. „Jenomže co když jsem udělal při jednom měření chybu a zapsal jsem místo 140 centimetrů 1400 centimetrů? Pak mi z počítače vyskočí průměr nesmyslně vysoký a pozorování znehodnotí.“

Statistikové proto používají veličinu zvanou medián. Získané hodnoty seřadí od nejnižší po nejvyšší a mediánem je pak číslo, které leží uprostřed. Neboli před mediánem i za ním je stejné množství pozorování. Medián v tomto případě bude zřejmě kolem 140 cm a „ulétnutý“ záznam výsledek neovlivní.

Mnoharozměrný datový prostor

To je jednoduché. Ale co když jedno pozorování zahrnuje dva údaje? „Dejme tomu u lékaře máme děti stejného věku a u každého změříme výšku a hmotnost,“ říká doktor Nagy. „Získáme ke každému pozorování dvě hodnoty, můžeme je zanést do dvourozměrného grafu a tady už je větší problém najít medián, tedy bod, kolem něhož jsou pozorování rozptýlená, abychom měli představu, jaká kombinace výšky a hmotnosti je v této věkové skupině obvyklá.“

Když se přidají další měření (třeba ještě krevní tlak, srdeční tep, hladina cukru v krvi…), získají pozorovatelé hodnoty, které se dají zanést jako body zobrazitelné v mnoharozměrných prostorech. Ty si sice dokáže představit málokdo, ale matematika s nimi běžně pracuje.

Až na „drobnost“. Neumí v nich dobře najít právě medián. A to je docela problém. V našem hypotetickém případě jej potřebujeme proto, abychom úplně jednoduše určili, že dítě, jehož naměřené hodnoty se nacházejí poblíž mediánu, prochází zřejmě obvyklým vývojem. Zato dítě, jehož hodnoty se zobrazí daleko od mediánu, může mít poruchu vývoje nebo nějakou chorobu, a je proto nutné věnovat mu lékařskou pozornost.

Nečekané souvislosti

Velké vědecké experimenty přinášejí obrovské množství údajů, při jejichž analýze by se medián hodil. Proto matematičtí statistikové navrhli řadu postupů, jak medián v mnoharozměrné sadě dat určit.

Pro potřeby tohoto textu stačí napsat, že statistika při stanovení blízkosti k mediánu používá od roku 1975 termín „hloubka“. Je to funkce, která určuje, jestli má naměřený bod k mediánu blízko, nebo je vzdálený. Bohužel se však postupy určení hloubky od sebe liší, a tak statistici docházejí k různým výsledkům.

Existuje však i jiný obor matematiky, zvaný konvexní geometrie. „Někdy před šesti lety jsem si všiml, že v tomto oboru existuje obdobný problém, jako je ve statistice hledání mediánu a příslušné hloubky. Ale geometrie jej řeší už od roku 1822,“ popisuje doktor Nagy. V tomto případě se studovaný problém nazývá „popis plovoucího tělesa“ a týká se vlastností objektu volně plovoucího v kapalině.

To, čemu statistici říkají „hloubka“, se v konvexní geometrii nazývá „plovoucí těleso“, je jinak definováno, má úplně jiné použití, ale doktor Nagy si všiml, že obě pojetí se sobě velice podobají. Spolu s kolegy se tedy v rámci projektu financovaného Grantovou agenturou ČR pustil do propojování poznatků z obou matematických oborů. To, že si všiml jejich podobnosti, se ukázalo jako výborný tah.

„Mohli jsme použít poznatky osvědčené v konvexní geometrii k tomu, abychom vyřešili některé těžké problémy ze statistiky,“ raduje se Stanislav Nagy. „Vyvrátili jsme při tom spoustu chybných závěrů z minulosti.“ Nové výsledky zaznamenali v šestnácti odborných publikacích.

Happyend jen částečný

Čekal je však ještě největší úkol. Zjistit, jestli se postup používaný v konvexní geometrii při popisu plovoucího tělesa dá využít při řešení úkolů v matematické statistice úplně pokaždé.

„Pokud by se ukázalo, že postupy jsou zcela rovnocenné, bylo by to vynikající. Mohli bychom neomezeně propojit obě disciplíny a přineslo by to užitek matematikům i spoustě odborníků z jiných věd,“ vysvětluje doktor Nagy, proč byl jeho další výzkum tak důležitý.

Ověřování věnoval několik let. Výsledek přinesl určité zklamání. „Obě funkce jsou zcela stejné jen za určitých podmínek. V těch jsme oba matematické obory určitě posunuli dál a z toho mám opravdu radost,“ konstatuje a hned dodává: „Ale pořád je tam co objevovat. Matematika má hodně záhad, tahle je mezi nimi, ale my ji jednou vysvětlíme.“

Mgr. Stanislav Nagy, Ph.D., pracuje na katedře pravděpodobnosti a matematické statistiky Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze. Na téže vzdělávací instituci vystudoval matematiku, doktorát získal v roce 2016 na Katolické univerzitě v Leuvenu v Belgii v oboru matematika a tentýž rok na Univerzitě Karlově v oboru pravděpodobnost a matematická statistika. Je autorem a spoluautorem více než třiceti odborných článků. Ve svém výzkumu kombinuje přístupy ze statistiky a pravděpodobnosti s příbuznými metodami geometrie, analýzy nebo strojového učení. V dubnu 2022 se stal laureátem ceny České matematické společnosti.

Název projektu nominovaného na Cenu předsedy Grantové agentury ČR: Geometrické aspekty matematické statistiky

Drsná škola pro bílé krvinky

03. 05. 2023

Významnou součástí imunitního systému je druh bílých krvinek zvaných T-lymfocyty. Pomáhají v organizmu k vytvoření obranné reakce a k ničení cizorodých či nemocných buněk. A „učí“ se to v brzlíku. Tento proces zkoumá Dominik Filipp z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR, jehož projekt byl v loňském roce nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.

T-lymfocyty mají zvláštní schopnost likvidovat pozměněné buňky vlastního těla, například buňky nádorové nebo napadené viry. Pomáhají také jiným buňkám imunitního systému při obraně našeho těla před patogeny, čímž zastavují a léčí případná onemocnění. Zajímavostí je, že to neumějí od svého vzniku, ale postupně se to „učí“.

Tyto krvinky vznikají v kostní dřeni a odtud putují do brzlíku, kde dozrávají. Od prvního písmena latinského názvu tohoto orgánu, thymus, byl také odvozen jejich název T-lymfocyty. Brzlík je malý orgán mezi hrudní kostí a plícemi. Největší je v dětství; u desetiletého dítěte váží asi 50 gramů. Pak se zmenšuje, až nakonec prakticky splyne s tukovou tkání. V tu dobu už také není tolik potřebný. T-lymfocyty, jež se přímo podílely na odstranění nějakého patogenu, se totiž poté proměnily v tzv. paměťové buňky, které jsou pro případ potřeby skladovány i po léta v různých částech imunitního systému po těle.

Tajemný brzlík

„V devadesátých letech jsem byl na stáži v imunologické laboratoři v kanadském Torontu,“ vzpomíná Dominik Filipp. „Tehdy jsem se zabýval hlavně genetikou. Všimli jsme si tam, že v brzlíku se zapínají do činnosti některé geny, které jinak pracují jen ve střevě a udržují pod kontrolou střevní bakterie. To ale tehdy nedávalo žádný smysl – proč by v brzlíku měly pracovat stejné geny jako ve střevě? Vždyť v brzlíku nebyly k ničemu zapotřebí! Zaujalo mě to. Brzlík mi dodnes připadá jako tajemný orgán, láká mě, takže se od té doby dění v něm věnuji.“

Výzkumy ve světě pokračovaly a ukázalo se, že brzlík není jenom místem, kde dozrávají obranářské T-lymfocyty. Ony tam také, s velkou nadsázkou řečeno, „chodí do školy“ a „učí se“, proti čemu mají bojovat. A doktoru Filippovi se podařilo v rámci grantu od Grantové agentury ČR popsat jeden z principů, jak toto „učení“ probíhá. Poznatky publikovala uznávaná vědecká periodika eLife a Nature Communications.

Zjednodušme složité procesy na prosté vysvětlení. Krvinka T-lymfocyt ničí nechtěné buňky v organizmu poté, co se k nim připojí na specifické místo skrze své povrchové čidlo, kterému říkáme receptor. Na konci receptoru je totiž prohlubeň, do níž musí specifická molekula z části patogenu přesně zapadnout. Receptory na různých T-lymfocytech jsou odlišné, a podobně i molekuly na patogenech. Každá tato bílá krvinka se proto připojí k jinému patogenu.

Mikroskopický obrázek „školícího střediska“ v brzlíku. Školící epitelová buňka (zelená a červená po okrajích, modrá ve středu) je obklopená třemi vyvíjejícími se T-lymfocyty (pouze modré buňky). [Ústav molekulární genetiky Akademie věd ČR]

Problémem je, že receptory na T-lymfocytech jsou tak různorodé, že mohou rozpoznat a připojit se na molekuly vlastního těla, a tak zničit své vlastní buňky, které tyto molekuly produkují. Tento nechtěný proces se nazývá autoimunita, a ta je často spojována s těžkými zdravotními potížemi.

Tomu by měl zabránit právě brzlík. Do něj z kostní dřeně putují nehotové T-lymfocyty, které svůj receptor vytvoří a otestují právě v brzlíku. V brzlíku se pro ně vytvářejí kopie téměř všech molekul vlastního těla, tedy bílkovin, které jsou produkovány i velice specializovanými buňkami a orgány, například v oku, mozku, pokožce nebo i výše zmíněném střevě. V brzlíku pomáhají trénovat T-lymfocyty.

Pokud T-lymfocyt v brzlíku rozezná skrze svůj receptor bílkovinu vlastního těla, je ihned zničen a eliminován, protože imunitní systém takový T-lymfocyt nepotřebuje. Teprve ten T-lymfocyt, který na nic vlastního nezaútočí, je z brzlíku vypuštěn do běžného krevního oběhu, protože tam bude vyhledávat částice cizorodé, kterých se tělo potřebuje zbavit. Doktor Filipp s kolegy popsali, jak konkrétně mechanismus vytváření „školicích“ bílkovin a jejich prezentace T-lymfocytům skrze několik různých typů „školicích“ buněk v brzlíku funguje.

„Mimochodem, to přirovnání brzlíku ke škole je sice odpovídající, ale do takové školy bychom opravdu chodit nechtěli. On totiž brzlík taky připomíná jatka. Asi 95 procent T-lymfocytů, které se do něj dostanou, nesplní požadavky a je okamžitě zničeno,“ popisuje doktor Filipp.

Vliv na autoimunitní onemocnění

Ani v lidském organismu nic nefunguje stoprocentně. Takže i z brzlíku se někdy do těla dostávají T-lymfocyty, které nefungují správně a napadají buňky vlastního těla. V důsledku toho vznikají záněty střev nebo se rozvíjí cukrovka 1. typu, protože „zmatené“ T-lymfocyty zničí buňky produkující inzulin ve slinivce břišní, a mohou se objevit i mnohá další autoimunitní onemocnění. Jejich vznik bývá často důsledkem nějakého zánětu, který přispěje ke špatné aktivitě T-lymfocytů.

Dominik Filipp a jeho kolegové využívají myši, u nichž vyřazují z funkce různé geny, aby poznali, jaký vliv to má na jejich brzlík. Přispívají tak k poznání, jak nemoci vznikají. A přibližují vědu k době, kdy proti autoimunitním onemocněním dokážeme najít vhodné léky.

„Děláme základní výzkum a jsme teprve na začátku. Ale dokážu si teoreticky představit, že jednou půjde využít naše poznatky o brzlíku k léčení lidí,“ zamýšlí se doktor Filipp. „Jednou z možností by mohlo být dopravit – nějakou injekcí, anebo dokonce jen spolknutou tabletou – do brzlíku látky, které v něm zabezpečí fungování těch mechanismů, které kontrolují eliminaci nesprávně fungujících T-lymfocytů, jež tělu škodí. Doufám, že se něco takového i díky našim poznatkům podaří.“

RNDr. Dominik Filipp, CSc., pracuje v Laboratoři imunobiologie v Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR v Praze a zabývá se molekulárními a buněčnými mechanismy imunitních reakcí. Přednáší na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Vystudoval Přírodovědeckou fakultu Univerzity Komenského v Bratislavě. Několik let pracoval v Marseille a v Torontu.

Název projektu nominovaného na Cenu předsedy Grantové agentury ČR: Úloha signalizace receptorů rodiny Toll v mechanizmech centrální tolerance

Zajímavé poznatky ze života „skákajících genů“

20. 04. 2023

Dědičná informace uložená v DNA (genom) není u většiny organizmů tvořena pouze geny. Většinu genomu tvoří záhadná „temná hmota“ představovaná opakujícími se úseky DNA neboli repeticemi. Hlavními repeticemi jsou tzv. transpozony (často označované jako skákající geny) a tandemově uspořádané repetice neboli satelity. Repetice nejsou v genomu uspořádány rovnoměrně, ale často se shlukují v oblasti centromer nebo na koncích chromozomů. Bylo otázkou, zda toto hromadění repetic v určitých oblastech genomu je důsledek jejich náhodného včleňování a následného zachování procesem selekce, anebo jsou naopak repetice pouze do určitých míst chromozomů cíleně včleňovány, například do centromer.

V rámci projektu, podpořeného Grantovou agenturou ČR (GA ČR), tým docenta Kejnovského ukázal, že transpozony nejsou včleňovány do genomu náhodně, ale jsou přednostně včleňovány do jiných transpozonů (tzv. „nesting“), a to dokonce do sobě podobných transpozonů. Tato místa přednostního včleňování dokázali v rámci výzkumu nalézt. Příkladem takového místa jsou palindromatické sekvence DNA, místa, která se čtou v obou směrech stejně¹ (příkladem palindromu je například věta „jelenovi pivo nelej“ nebo „kobyla má malý bok“). Přednostní včleňování do již existujících transpozonů dává z evolučního hlediska smysl, neboť právě v těchto místech transpozony genomu nejméně škodí.

V rámci projektu řešitel a jeho tým vytvořili program „TE Greedy Nester“ určený pro hledání LTR retrotranspozonů, tedy transpozonů, které se šíří v genomech duplikativně prostřednictvím molekul RNA.² Jejich program si, na rozdíl od konkurenčních programů, poradí i s obřími genomy zamořenými transpozony, jako je genom kukuřice, tvořený až z 80 % transpozony.

U transpozonů je důležité také správné určení jejich evolučního stáří. Vědecký tým zjistil, že klasická metoda určování věku LTR retrotranspozonů založená na divergenci dlouhých koncových repetic (LTR, jsou při včlenění shodné) není přesná v důsledku genové konverze. Proto navrhl vylepšenou metodu určování stáří těchto transpozonů, která proces genové konverze zohledňuje.³

Řešitelský tým dokázal také zjistit, že transpozony velmi často obsahují motivy, které ochotně tvoří čtyřvláknovou DNA, pro jejíž hledání vytvořili nový software.⁴ DNA se totiž vyskytuje nejen v ikonické podobě známé dvoušroubovice, ale také jako struktura třívláknová (triplex), nebo dokonce čtyřvláknová (kvadruplex). Bylo prokázáno, že kvadruplex má regulační roli a funguje jako přepínač různých molekulárních procesů v buňce. Ve spolupráci se skupinou prof. Kateryny Makove z PennState University v USA vědci zjistili, že kvadruplexové motivy zpomalují, nebo dokonce zastavují prodlužování DNA při sekvenování DNA moderní metodou PacBio.⁵ Navíc odhalili, že v místech kvadruplexových motivů se nachází nejvíce mutací DNA, jak ve zdravých, tak zejména v nádorových buňkách. Rovněž zjistili, že kvadruplexy inhibují skákání Ty1 elementů u kvasinky.⁶

Transpozony patří mezi nejdynamičtější složky genomu. Při řešení projektu se tedy řešitelé zamýšleli nad otázkou, proč jsou některé složky evolučně dynamičtější než jiné. Odpovědí je jejich publikace⁷ prezentující hypotézu, že příčinou vyšší evoluční dynamiky některých genomových elementů je jejich větší náchylnost k migraci či pohybu po buňce i mezi buňkami. Největší mobilitu vykazují právě transpozony, tandemové repetice a promiskuitní DNA (tj. DNA migrující mezi buněčnými organelami chloroplasty/mitochondriemi a jádrem).

Všechny uvedené a během výzkumu zkoumané složky genomu jsou pak významnými hráči fungování genomu a buňky. Poskytují genomům variabilitu, která je předpokladem evoluce a adaptace a kterou člověk také odpradávna využívá při šlechtění kulturních plodin.

Pohyb evolučně nejdynamičtějších složek genomu po buňce. EccDNA – extrachromozomální cirkulární DNA, TE RNA – přepis transpozonu. DNA je modře, RNA je červeně (autor obrázku Pavel Jedlička).

Výstupem projektu je také několik odborných článků:

¹ Jedlička et al 2019, Mobile DNA

² Lexa et al 2020, Bioinformatics

³ Jedlička et al 2020, Front Plant Sci

⁴ Labudová et al 2020, Bioinformatics

⁵ Guiblet et al 2018, Genome Research

⁶ Tokan et al 2018, BMC Genomics; Tokan et al 2021, Biology

⁷ Kejnovsky and Jedlička 2022, BioEssays

Autor článku: doc. RNDr. Eduard Kejnovský, CSc.

Po stopách vírů

04. 04. 2023

Obr. 1 Motivací projektu bylo hledání vírů v proudící kapalině či vzduchu (obrázek je ilustrační a neobsahuje data z projektu).

Detekce vírů, zřídel a dalších singularit v proudící kapalině či plynu je v centru pozornosti inženýrů i matematiků po dlouhá desetiletí. Jejich výskyt může ukazovat na špatné aerodynamické vlastnosti obtékaného objektu nebo na překážky bránící hladkému transportu kapaliny. Prof. Jan Flusser z Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR se svým týmem v rámci projektu podpořeném Grantovou agenturou České republiky vyvinul originální metodu detekce těchto jevů.

Proudění kapaliny či vzduchu v nějakém prostředí, obtékání kolem daných objektů, se tradičně studuje pomocí matematického modelu daného tzv. Navier-Stokesovými diferenciálními rovnicemi. Na vstupu modelu definujeme okrajové podmínky (to znamená třeba tvar obtékaného objektu), na výstupu pak dostáváme řešení popisující vektor rychlosti v každém bodě. V něm lze singularity detekovat metodami matematické analýzy. Tento přístup má dva základní nedostatky. Jednak je velmi výpočetně i teoreticky náročný (ne nadarmo je otázka obecné řešitelnosti Navier-Stokesových rovnic jedním ze slavných „Millennium Problems“) a jednak ho nelze použít na reálná data, kde např. studujeme objekt v aerodynamickém tunelu a vektory rychlosti proudění měříme na diskrétní síti bodů přímo.

„Problém mi jako nevyřešený prvně ukázali někdy v roce 2016 kolegové z univerzity z Lipska, kteří pracovali na projektu pro jednu německou automobilku, a přestože šlo o oblast, kterou jsem se nikdy předtím nezabýval, zaujalo mne to. Napadlo mne zcela vynechat jakýkoliv model proudění, vyhnout se Navier-Stokesovým rovnicím a zapojit naopak metody umělé inteligence pro analýzu dat, s kterými máme bohaté zkušenosti,“ vzpomíná profesor Flusser.

Hlavní myšlenka

Zjednodušeně si můžeme ideu prof. Flussera představit takto: máme databázi struktur, které chceme v proudění hledat. Ta bývá manuálně vybrána z nějakých vzorových dat a nemusí být tvořena jen víry, metoda funguje pro jakékoliv regulární i singulární struktury. Na této databázi se metoda „naučí“, jak vypadá to, co hledáme, a následně pak prozkoumává data z aktuálního proudění (viz Obr. 2).

Obr. 2. Znázornění hlavní myšlenky metody. Vzorový objekt z trénovací databáze (nahoře) je srovnáván se všemi lokalitami zkoumaného vektorového pole (dole). Srovnávání probíhá pomocí originálně navrženého matematického popisu. Dosažení vysoké podobnosti se považuje za nalezení výskytu struktury (převzato z hlavní publikace projektu – viz níže).

To vypadá jednoduše, hlavní výzvou ovšem je, jakými charakteristikami data reprezentovat. Trénovací databáze je vždy omezená, nelze očekávat, že v ní budou všechny možné víry. Teprve když se povede najít charakteristiky, které nebudou záviset na konkrétní velikosti a tvaru víru, bude metoda fungovat efektivně. A právě nalezení takových charakteristik pro popis struktur ve vektorových polích bylo hlavním cílem projektu.

Výsledky

Na Obr. 3 a 4 vidíme ukázky detekce vírů v proudění kolem překážky a na satelitním snímku, mapujícím globální světový vítr.

Obr. 3. Detekce vírů v tzv. Kármánově vírové stezce, která vzniká při proudění kolem oblých těles, jako jsou křídla, karoserie nebo komíny (převzato z hlavní publikace projektu – viz níže).

Obr. 4. Detekce vírů na snímku globálního větru z meteorologické družice NOAA (převzato z hlavní publikace projektu – viz níže).

„Jsem velmi rád, že GA ČR tento projekt podpořila. Vzhledem k tomu, že proudění kapalin až dosud leželo mimo oblast našeho hlavního zájmu, je pravděpodobné, že bez grantových financí bychom se tímto výzkumem nezabývali,“ ohlíží se za úspěšným projektem prof. Flusser. „Navíc zde vidíme potenciál pro zobecnění na tenzorová data, která se vyskytují v nových zobrazovacích metodách v medicíně.“

Hlavní publikace z projektu

Kostkova J., Suk T., Flusser J.: „Affine Invariants of Vector Fields“, IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell., vol. 43, No. 4, pp. 1140-1155, 2021

Prof. Ing. Jan Flusser, DrSc.

vystudoval Fakultu jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT v Praze, obor matematické inženýrství (1985). V roce 1990 získal vědeckou hodnost CSc. v oboru výpočetní technika a v roce 2001 vědeckou hodnost DrSc. v oboru technická kybernetika. Profesorem v oboru Aplikovaná matematika na ČVUT byl jmenován v r. 2004. Od roku 1985 pracuje v Ústavu teorie informace a automatizace AV ČR (ÚTIA). Byl vedoucím oddělení Zpracování obrazové informace (1995–2007), ředitelem ÚTIA (2007–2017) a od r. 2017 je zástupcem ředitele pro výzkum. Pedagogicky působí na FJFI ČVUT a na MFF UK.

Prof. Flusser se zabývá digitálním zpracováním obrazu, rozpoznáváním objektů a relevantními oblastmi umělé inteligence a matematiky. Je autorem či spoluautorem více než 200 původních vědeckých prací, mezi něž patří i známé monografie Moments and Moment Invariants in Pattern Recognition (Wiley, 2009; překlad do čínštiny 2014) a 2D and 3D Image Analysis by Moments (Wiley, 2016). Náleží k nejvíce citovaným českým matematikům. Je držitelem řady českých i zahraničních vědeckých ocenění, mimo jiné Ceny předsedy GA ČR (2007), Ceny AV ČR (2007), Elsevier Scopus Award (2010), Felberovy medaile (2015) a Akademické Prémie (2017).

Foto: Adela Leinweberova

Kremace bez obřadu – česká specialita a její zdroje

23. 03. 2023

Česká republika je vedle Švýcarska zemí s nejvyšším podílem kremací v Evropě, tímto způsobem jsou pohřbeny čtyři pětiny mrtvých. Ještě výjimečnější jsou ovšem Češi tím, že pohřbívání svých blízkých často nevěnují velkou pozornost. Na otázku, proč tomu tak je, odpověděla Olga Nešporová a její kolegové z Etnologického ústavu Akademie věd ČR.

Přesná čísla týkající se pohřbení jsou známa pouze u způsobu naložení s mrtvým tělem, tedy zda je uloženo do země nebo spáleno. V tomto ohledu byla Československá republika, respektive její česká část, poměrně výjimečná a „pokroková“ již v první polovině 20. století. Tak vysokých podílů kremace na způsobu pohřbívání, jaké již tehdy byly běžné ve Švýcarsku (4 % v roce 1920 a 16 % v roce 1945), sice nedosahovala, ale i tak patřila v zavádění a rozšíření moderní kremace mezi evropskou špičku. To si udržela až dodnes. Významně tomu napomohl vývoj po druhé světové válce.

Rozšiřování kremací a občanských pohřbů

Pohled do minulosti pomáhá rozklíčovat a náležitě interpretovat současné dění. Kremace byla v zemích východního bloku od 50. let 20. století hojně propagována, protože dobře odpovídala tehdejšímu vědecko-ateistickému světonázoru hlásajícímu, že po smrti nic není. Žádné zmrtvýchvstání a pokračování v podobě života věčného či jiné formy posmrtné existence neexistuje. Přeměna lidského těla na hromádku popela to pěkně ilustrovala.

Kremace byla nejen pokroková, ale měla ještě jednu méně zjevnou výhodu. Umožnila zjednodušit pohřby, provádět je na jednom místě, odbourat pohřební průvod. Přenesení místa pohřebního obřadu z domu, kostela a hřbitova do nového sekulárního prostoru umožňovalo lépe určit nová pravidla. Tím byla značně oslabována dosavadní autorita církve nejen v oblasti smrti, ale i obecně.

Místo křesťanských obřadů byly za komunismu cíleně rozšiřovány nové občanské pohřby. Úspěšně se to ovšem povedlo pouze v některých zemích. Ponejvíce právě tam, kde byla kremace už dost myslitelnou a neodmítanou alternativou pohřbení, což se netýkalo zemí se silnou katolickou, a ještě více s pravoslavnou křesťanskou tradicí. Římskokatolická církev povolila kremaci pro své věřící v 60. letech 20. století, pravoslavná ji dodnes odmítá. I v Československu bylo nejvíce kremací i občanských pohřbů v Čechách, méně na Moravě, ale jen velmi málo na Slovensku. V Košicích nebyl o kremace zájem ani tehdy, když byly zdarma.

Vsyp popela se praktikuje od od 70. letech 20 století, zpravidla kolektivně a s občanským obřadem. Obálka knihy publikované v roce 2021 ve Velké Británii.

Že vzestupu kremací u nás pomohl komunistický režim je zřejmé. Proč ale jejich počet ještě dále stoupal i po sametové revoluci? A proč po politickém převratu na sklonku 20. století začali lidé stále častěji od pohřebního obřadu zcela upouštět?

Aby bylo možné na tyto a podobné otázky odpovědět, je nezbytné přesněji znát a pochopit, co se v pohřební oblasti dělo v průběhu 20. století. Právě o to se pokusila sociální antropoložka Olga Nešporová, společně s historičkou a etnoložkou Alexandrou Navrátilovou z Etnologického ústavu Akademie věd ČR. Tématu se věnovaly ve výzkumném projektu Proměny pohřebního ritu v Čechách a na Moravě v průběhu 20. století, finančně podpořeným Grantovou agenturou České republiky. Pro lepší porozumění a komparaci v rámci Evropy tým doplnila historička Heléna Tóth z německé univerzity v Bamberku.

Projekt vedle pohřebního způsobu věnoval velkou pozornost pohřebním obřadům, zejména těm občanským. Poukázal na významnou roli sborů pro občanské záležitosti v utváření a realizaci nových zjednodušených pohřbů.

Krematorium s občanskou smuteční obřadní síní v České Třebové, otevřené v roce 1970, dodnes používané.

Bezobřadové pohřbívání

Do sametové revoluce bylo pohřbení bez jakéhokoliv pohřebního obřadu v době míru a prosperity nevídané, týkalo se pouze zločinců či jiných sociálních vyděděnců. Kremace bez obřadu, tedy takové, kdy je mrtvé tělo člověka spáleno, aniž aby se s ním předtím pozůstalí rozloučili při pohřebním shromáždění, se pozvolna začaly rozšiřovat v 90. letech 20. století. Dnes již je v některých českých lokalitách dokonce většinovou praxí, jinde tímto způsobem končí pětina až čtvrtina zesnulých. V evropském kontextu je to velmi neobvyklé. Náhradní soukromé pohřební obřady se v České republice rozšiřují jen velmi zvolna. „Ze studia pohřební praxe ve druhé polovině 20. století vyplývá, že současné bezobřadové pohřbívání je přímou reakcí na předchozí praxi, tedy to, jak se konaly občanské pohřby, jakou měly formu a obsah,“ vysvětluje doktorka Nešporová. Jejich podoba se s politickým převratem změnila jen málo a pro mnohé pozůstalé ztratilo jejich vykonávání smysl. Návrat k obřadům církevním, které jsou v Evropě stále nejběžnější formou posledního rozloučení, nenastal, a nové formy se tvoří jen velmi pomalu.

Privatizace smutku nahrává i komornějším formám pohřbů. Velmi zvolna se rozšiřuje snaha o přírodní a ekologické pohřbívání spojené s pohřebními obřady, které více zohledňují přání zesnulého i pozůstalých. Tato rozloučení se často konají venku a pozůstalí v nich mají aktivnější roli, než je běžné v obřadních síních. Například ve Velké Británii nebo Nizozemsku se přírodní pohřbívání v posledních desetiletích velmi rozšířilo a dá se očekávat, že se stane hojnějším i v České republice.

Mgr. Olga Nešporová, Ph.D., působí v Etnologickém ústavu Akademie věd ČR v oddělení kulturních dějin a ve Výzkumném ústavu práce a sociálních věcí v Praze. Odborně se věnuje především sociální antropologii a sociologii smrti, rodiny a rodinné politice. K jejím nejvýznamnějším publikacím patří knihy O smrti a pohřbívání (2013, Brno: CDK) a Funerary Practices in the Czech Republic (2021, Bingley: Emerald Publishing). Její odborné studie vyšly v časopisech Český lid, Fórum sociální politiky, Journal of Family Issues, Lidé města, Mortality, Omega, Sociologický časopis a Sociální studia.

Vztahovou šikanu vnímají učitelé jako obzvláště těžko řešitelnou

15. 03. 2023

Při snižování šikany a zmírňování jejího dopadu na psychiku šikanovaných dětí dokážou hodně pomoci učitelé. Někdy je pro ně ale šikana nepřehledná, nebo podceňují její následky či spoléhají na strategie, které nefungují. A to zejména u takzvané šikany vyčleňováním, zjistila Lenka Kollerová z Psychologického ústavu Akademie věd ČR v Praze a její kolegyně a kolegové. Za svůj výzkum byla v roce 2022 nominována na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.

Šikanováním je míněna opakovaná agrese vyznačující se asymetrií sil mezi tím, kdo ubližuje, a tím, komu je ubližováno. Jde nepochybně o jeden z nejvíce zatěžujících fenoménů ovlivňujících život dětí.

„Když na základní nebo střední škole vysvětlíme žákům definici šikany a zeptáme se, jestli se v posledních dvou měsících nestali jejím terčem, obvykle to potvrdí každý desátý až dvacátý z nich,“ říká Lenka Kollerová a dodává: „Ve více než 80 procentech případů jsou útočníky spolužáci ze stejné třídy.“

Od fyzických útoků po vyčleňování

Šikanování přitom může mít různé podoby. „V principu rozlišujeme čtyři základní formy šikany, ovšem většina obětí jich zažívá několik současně,“ vysvětluje Lenka Kollerová.

Nejčastější formou je verbální šikana, při níž útočníci dítě slovně ponižují, nadávají mu, vyhrožují. Druhou formou jsou vztahové útoky – sem patří například pomluvy, intriky a vyčleňování dítěte z kolektivu. Třetí formou je šikana fyzická, tedy různé mlácení, kopání a jiné fyzické ubližování. A formou čtvrtou, je kyberšikana, tedy ubližování v online prostoru.

„Zaznamenali jsme, že nejméně přehledná je pro učitele šikana vztahová, zejména vyčleňování vrstevníků z třídního kolektivu a aktivit. Přitom ta může způsobovat obzvláště velkou psychickou bolest, pocity méněcennosti, křivdy a zoufalství. Právě proto jsme se na ni v nynějším zkoumání více zaměřili,“ popisuje Lenka Kollerová.

Reprezentativní vzorek škol

Vyčleňování vrstevníků z aktivit či skupin je součástí života dospívajících. V určité míře a podobě se jedná o běžnou zátěž, s kterou se dospívající dobře vyrovnávají. Dospívající například vnímají jako přirozené, když někdo slaví narozeniny a pozve na oslavu domů jen ty ze třídy, s kterými se nejvíce kamarádí – aniž by chtěl záměrně ublížit někomu, koho nepozve.

Pokud je ale vyčleňování nástrojem šikany či diskriminace, není to v pořádku a učitelé musí zasáhnout.

„Šikanování je záměrné a opakované ubližování z pozice síly zaměřené proti někomu, pro něhož je obtížné se bránit,“ objasňuje Lenka Kollerová, jak rozpoznat, co je nebezpečné. „Když například učitel poprvé vidí, že se dítě chce připojit k nějaké skupince, a oni mu řeknou, že ho ve své skupině nechtějí, může si říct, že to je náhoda, že se děti třeba zrovna pohádaly. Pokud se to ale stává opakovaně, má učitel jasný signál, že to je záměr a pro vyčleňovaného je obtížné se bránit, a bude se tedy jednat o šikanování vyčleněním.“

Lenka Kollerová s kolegyní Pavlínou Janošovou uskutečnily rozsáhlé šetření mezi učiteli, na němž úzce spolupracovaly zejména s Dagmar Strohmeier z Univerzity aplikovaných věd Horního Rakouska, která je expertkou na řešení šikany, a Melanií Killen z Univerzity v Marylandu, která je přední odbornicí na předsudky a vyčleňování.

Výzkumný tým vybral reprezentativní vzorek 118 škol ze všech krajů České republiky. V nich jim na dotazníky odpovědělo 740 učitelů. S dalšími devatenácti zkušenými učiteli ještě uskutečnili hloubkové rozhovory. Šlo o učitele druhých stupňů základních škol a prvních čtyř tříd osmiletých gymnázií, tedy kantory žáků, kteří jsou ve věku, kdy narůstá vliv vztahů s vrstevníky na psychické zdraví.

Vyjednávání s šikanujícími žáky nefunguje

Asi neudiví, že podle výsledků výzkumu Lenky Kollerové i dalších studií je šikanování častější tam, kde je učitelé ignorují a nic proti němu nedělají. Byť někdy v dobré víře, aby situaci svou intervencí nezhoršili. Nové a důležité je zjištění, že účinnou metodou není ani to, když se učitel snaží šikanování zastavit mediací – tedy snahou vyjednávat s šikanujícími a zprostředkovat mezi nimi a šikanovanými dohodu či „usmíření“.

„Tito učitelé přistupují k šikaně, jako by to byl konflikt mezi stejně silnými stranami, což není pravda. K tomu se snaží přesvědčit oběť, aby se postavila útočníkům, což ale může situaci zhoršit. Z morálního hlediska není v pořádku přenášet odpovědnost za zastavení šikany na oběť. Výsledek může být přesně opačný, než učitel chtěl. Když jsme ve třídách měřili situaci na podzim a pak o půl roku později, zjistili jsme, že tam, kde učitelé používali mediaci, dokonce šikanujících žáků přibylo,“ konstatuje Lenka Kollerová.

Jak ukázaly mimo jiné hloubkové rozhovory se zkušenými pedagogy, učitelé šikanu odsuzují a snaží se ji zastavit. Ale šikanu vyčleňováním je pro ně někdy obtížné rozpoznat a také si nejsou jisti, jak správně zasáhnout. Co k efektivitě jednotlivých učitelských intervencí říká výzkum?

Nejčastěji zabírá autoritativní přístup učitele

„V jedné z našich prací v tomto projektu, kterou prováděl zejména Christoph Burger z Univerzity ve Vídni s Dagmar Strohmeier, se ukázalo jako nejúčinnější, pokud učitel důsledně použije autoritu, kterou vzhledem ke svému postavení vůči žákům má. Naprosto jednoznačně tedy dá najevo, že šikanování se v jeho třídě dít nebude, a začne proti němu zasahovat nejen kázeňskými prostředky, ale i rozhovory s šikanujícími žáky, v nichž důrazně vyžaduje změnu chování. Případně si promluví s jejich rodiči,“ uvádí Lenka Kollerová.

„Druhou efektivní strategií, která je ale vhodná jen v mírnějších případech a tam, kde učitel žáky dobře zná a kde má šikanující na své chování náhled, je oslovení šikanujících méně autoritativním způsobem, s menším využitím kázeňských opatření. Učitel je vede k nápravě v individuálních rozhovorech, ale i tady musí formulovat, jakou konkrétní změnu chování očekává, a dohlédnout na ni,“ podotýká Lenka Kollerová.

Projekt dále ukázal, že proti šikaně se daří lépe a častěji zasahovat ve školách, kde mezi učiteli panuje otevřená a upřímná komunikace a přátelské vztahy.

Genderové a etnické stereotypy

Práce Lenky Kollerové a Melanie Killen dále ukázaly, že to, jak učitelé hodnotí šikanu vyčleňováním, může být mírně zkreslováno genderovými a etnickými stereotypy. V některých situacích mají učitelé sklon mírně podceňovat negativní následky této šikany na šikanované chlapce, zřejmě pod vlivem stereotypu, že chlapci jsou odolnější než dívky.

Podobně si učitelé zřejmě pod vlivem stereotypní představy, že etnicky homogenní skupiny fungují lépe, někdy zcela neuvědomují, že když žáci české národnosti šikanují vyčleňováním spolužáka s jinou národností, je to stejně či více nemorální, jako když šikanují spolužáka české národnosti.

Zjištěný vliv genderových a etnických stereotypů je však relativně slabý. Celkově učitelé odsuzují šikanu vyčleňováním a chtějí proti ní zasahovat napříč různými genderovými a etnickými kontexty.

Výzkumníci o svých poznatcích připravili přímo pro učitele podcast (můžete si jej poslechnout zde: https://www.avcr.cz/cs/veda-a-vyzkum/socialne-ekonomicke-vedy/AUDIO-Sikana-v-ceskych-skolach-poradna-pro-rodice-a-finska-cesta/) a brožuru, která je ke dostupná stažení zde: https://www.academia.cz/uploads/media/preview/0001/07/f49c2ce711f827d151949e9115f2edeb86a62f8d.pdf).

LENKA KOLLEROVÁ

PhDr. Lenka Kollerová, Ph.D., pracuje v Psychologickém ústavu Akademie věd ČR v Praze a zabývá se sociálním a emočním vývojem dětí a dospívajících. Vystudovala katedru psychologie na Filozofické fakultě Univerzity Karlovy v Praze, kde v roce 2011 získala doktorát.

Název projektu nominovaného na Cenu předsedy Grantové agentury ČR: Pohled učitelů na vrstevnickou exkluzi mezi adolescenty

Překladatel Emil Saudek a jeho význam pro českou literaturu

08. 03. 2023

Spisovatele Franze Kafku zná téměř každý, podobně jako fotografa Jana Saudka nebo výtvarníka Káju Saudka, v kulturním povědomí stále rezonuje i jméno překladatele Erika Adolfa Saudka. Na koho se však neprávem zapomíná, je se všemi jmenovanými příbuzensky spřízněný překladatel, publicista a bankovní úředník Emil Saudek (1871–1941).

Saudkova překladatelská a kulturně zprostředkovatelská činnost byla spojena s Vídní přelomu 19. a 20. století, kdy sice docházelo k úžasnému rozkvětu moderního umění, avšak bezprostředně po rozpadu habsburské monarchie a vzniku Československa v roce 1918 byl význam podunajské metropole pro rozvoj české kultury vytěsňován. Zásadní cézuru v kolektivní i rodinné paměti pak způsobil nástup nacismu a holokaust, který tragicky poznamenal značnou část Saudkovy rodiny. Ani komunistický režim příliš nepřál výzkumům zaměřeným na židovské intelektuály pohybující se mezi češtinou a němčinou. Tyto trhliny v paměti se rozhodl zaplnit mezioborový týmový projekt „Emil Saudek a židovsko-česko-německé interakce v kreativním prostředí Vídně, podpořený Grantovou agenturou ČR, vedený Lucií Merhautovou a Michalem Toporem a řešený ve spolupráci Masarykova ústavu a Archivu AV ČR a Institutu pro studium literatury.

Rodinné zázemí

Emil Saudek, překladatel z češtiny do němčiny, kulturní prostředník, esejista, publicista a bankovní úředník se narodil židovským rodičům v roce 1876 v Jihlavě. Své dětství prožil ve vsi Polnička západně od Žďáru nad Sázavou spolu se svými dvěma sourozenci – starším Karlem (jeho vnuci jsou známý fotograf Jan Saudek a malíř a kreslíř Kája Saudek) a sestrou Růženou, provdanou Schwarzkopfovou, která zůstala v Polničce hospodařit na rodinném statku. Karel vystudoval obchodní školu v Jihlavě a usadil se v Děčíně. Ze sourozenců získal Emil nejvyšší vzdělání – v roce 1895 složil maturitu na německém gymnáziu v Jihlavě a poté vystudoval práva ve Vídni. V roce 1903 se oženil s Elsou Groag, jejíž rodiče pocházeli z Moravy, ona však již vyrostla v Linci, kde její otec působil jako profesor francouzštiny a angličtiny na reálném gymnáziu. V roce 1904 se Saudkovým narodil syn Erik Adolf, později významný překladatel z angličtiny a němčiny do češtiny, teatrolog a publicista.

Elsa Saudková a Emil Saudek v Mariánských Lázních ve dvacátých letech 20. století (pozůstalost Emila Saudka).

Multikulturní Vídeň přelomu 19. a 20. století

Vídeň byla na konci 19. století čtvrtým největším evropským městem, které se rychle modernizovalo a rozpínalo pod neustálým přílivem nových obyvatel ze všech koutů monarchie. Saudkovy studentské zápisky prozrazují prvotní šok z nového prostředí, natolik odlišného od rodné Vysočiny, a hledání opor především v umění. „Každý z nás prožívá v duši velký hlad a bídu, jsme jak ptáci v zimě. Pouze básníci se s námi dělí o chléb,“ píše německy v prvním dopise básníku J. S. Macharovi, který ve Vídni v té době žil. Prostřednictvím umění se Saudek snažil porozumět životu a najít si svou cestu a její smysl. Trvalo však více než desetiletí, než se z plachého obdivovatele českých básníků (vedle Machara hlavně Otokara Březiny) stal překladatelem, začal přednášet o literatuře v různých českovídeňských spolcích a publikovat v českém i německém tisku ve Vídni i v Praze.

Právě tyto mnohostranné aktivity stejně jako spolupráce s dalšími překladateli i vzájemné konkurenční vztahy byly důležitým předmětem výzkumu. Ten ukázal nezastupitelnost překladatelů a překladatelek pro propagaci české literatury v německojazyčném prostředí. Důležité byly nejen jejich jazykové znalosti, překladatelské schopnosti a pojetí překladu, ale i kontakty s německy píšícími spisovateli, s redakcemi časopisů a nakladatelstvími. Zároveň překladatelství nebylo ještě profesí, která by měla jasná pravidla, často nebylo ani honorované. Saudkův příklad také ukazuje na klíčovou roli židovských prostředníků, kteří se pohybovali na pomezí kultur a propojovali různé jazykové, literární a názorové okruhy.

Saudek se přátelil s řadou známých autorů a autorek jako Otokar Březina, Ivan Olbracht, Růžena Svobodová, Franz Werfel, Stefan Zweig nebo Hugo Sonnenschein, stejně jako s mnoha dalšími, méně známými či pozapomenutými osobnostmi literárního a novinářského světa. Zásadní pro jeho zprostředkovatelskou činnost bylo multikulturní prostředí Vídně, v němž se tvůrci a zájemci o umění setkávali v nejrůznějších, ať již oficiálních či neformálních, veřejných či soukromých prostorech – Saudek tak pravidelně navštěvoval kavárny, včetně proslulého Café Central, spolkové místnosti, ateliéry umělců (především malíře Arnošta Mandlera), bydliště přátel (Machara, Olbrachta, Jaromíra Doležala) a výstavy a přednáškové sály. Jako dobrý organizátor se podílel na přípravě různě pojatých literárních večerů nebo o nich psal v češtině či němčině.

Na základě svých zkušeností postupně rozvinul koncept Vídně jako „mostu do Evropy“ pro českou literaturu, přičemž přes Vídeň měla česká literatura nejen procházet dále do Německa (tento směr sledovala i většina vídeňských autorů), ale nejdůležitější měla být výměna poznatků probíhající mezi vzdělanými lidmi každodenně přímo na tomto velkém rušném mostě, křižovatce jazyků a kultur celé monarchie.

Saudek patřil k těm pokrokovým a humanisticky orientovaným intelektuálům, kteří na počátku 20. století věřili v sociální reformy a budoucí demokratizaci monarchie, ač to na první pohled zní jako protimluv. Věřil, že překlady mají důležitý kulturněpolitický význam a přispívají k uznání české kultury ze strany německy mluvících obyvatel, a vůbec k proměně vzájemných, politicky komplikovaných vztahů k lepšímu.

Jedno z mnoha míst, kde se Emil Saudek v předválečných letech setkával s umělci a novináři, představoval vídeňský byt slavisty Jaromíra Doležala. Na fotografii jsou zachyceni – horní řada zleva: Bohuš Vybíral, Jaromír Doležal, Miloslav Hýsek, Emil Saudek; dolní řada zleva: Hugo Sonnenschein, Josef Karásek, Melanie Karásková, J. Z. Raušar (pozůstalost Emila Saudka).

Emil Saudek a Otokar Březina

Emil Saudek měl celoživotně hluboký vztah k poezii Otokara Březiny, přeložil jeho sbírku Ruce (Hände, 1908), ve spolupráci s Franzem Werfelem pak sbírku Větry od pólů (Winde vom Mittag nach Mitternacht, 1920) a soubor esejů Hudba pramenů (Musik der Quellen, 1923). S básníkem se vídal osobně, věnoval mu řadu časopiseckých textů a v roce 1928 publikaci nazvanou příznačně Pod oblohou Otokara Březiny. „Nejde o dějiny mé osoby, ale jen a jen o OB,“ napsal v jednom z dopisů na počátku třicátých let, kdy pracoval na velké březinovské monografii, která však zůstala v rukopise. Březina byl pro něj velký mystický básník, jehož poezie a eseje prostřednictvím symbolického jazyka vyjadřovaly vztah člověka k univerzu, skryté souvislosti a cíle lidského konání napříč časem a prostorem (mezi první publikované překlady charakteristicky patřil Březinův esej Cíle).

Událost v dějinách překladu české literatury do němčiny představoval Saudkův překlad poslední Březinovy sbírky Ruce, který vyšel ve Vídni na podzim 1908 v krásném knižním vydání s výtvarným doprovodem Františka Bílka. Úspěchem byl již fakt knižního vydání, protože najít nakladatele v Rakousku či Německu pro neznámou malou literaturu se mnoha překladatelům totiž nezdařilo a překlady vycházely ponejvíce v tisku, mnohdy zůstaly v rukopise. Bibliofilie vydaná v umělecké tiskárně Morize Frische ve Vídni však okamžitě upoutala pozornost, mj. Stefana Zweiga, s nímž se Saudek následně spřátelil a seznámil jej s některými českými autory. Zweig, sám významný literární zprostředkovatel a překladatel z francouzštiny, Březina uchvátil a upozornil na překlad řadu svých přátel v Rakousku i Německu. Napsal také o českém básníku esej do měsíčníku Österreichische Rundschau, v němž ocenil výjimečnost Saudkova překladatelského činu i to, že si troufl na překlad tak složité a podle něj výsostně moderní poezie.

Charakterizoval jeho přístup k překladu, který je věrný a služebný v nejlepším slova smyslu: „Někdo musil jen přijíti, dokonce ani ne uchvatitel, básník nebo kouzelník slova, jen někdo unesený, věrný. Někdo, jenž nechtěl dílo mistrovati, chtěl býti jen služebníkem jeho, hlasatelem vyslaným s velikým poselstvím v dáli. Někdo, jenž slovo za slovem pečlivě převáděl, jenž sám sebe umlčel, abychom lépe vnímali hlas milovaného. Emil Saudek, který toto vše pro dílo Březinovo podstoupil, zachoval věrně vše, učinil raději násilí německé řeči než myšlence. A správně učinil: neboť krása veršů Březinových není pouhým uměním slova, básnické pleti, jež na fotografii doslovného převodu mizí, nýbrž hlubší krásou vnitřní harmonie, rytmu vášnivě pohnutých údů, daleko se rozklenující hudby velikých myšlenek. Nejen slovo jest u něho ohnivé a barvité, nýbrž v běl rozžhavená extáze skovala duši veršů v trvalou formu. Tato forma musila býti věrně podle smyslu zachována, neboť jest novým mezníkem v řadě těch, kteří usilovali o poslední poznání. Z prázdného jména zurčí symfonie, těsný žalář řeči povolil, horizonty s novými hvězdnými obrazy a záhadnými dálkami se modrají nad pobořenou zdí. A víme, že Březina je z velkých lidí Rakouska. Obdivuhodná, vítězná síla básnické myšlenky, která nejprve vlastní jazyk přemáhá a pak ve všech jazycích, jako v domácím stanu, má svůj domov a otčinu!“ (Nalezen v překladu. Emil Saudek /1876–1941/, s. 171, o knize viz níže).

Situace post-paměti a problém historické interpretace

Emil Saudek zemřel v nemocnici 23. září 1941, jeho žena Elsa se o rok později nevyhnula transportu do Terezína a byla na podzim 1944 zavražděna ve vyhlazovacím táboře v Osvětimi. Jejich syn Erik A. Saudek období druhé světové války přežil, v podstatě za to vděčil své první manželce Evě Vrchlické (jeho druhá žena byla Věra Saudková-Davidová, neteř Franze Kafky), zemřel však náhle v roce 1963 a nezanechal o svých rodičích hmatatelnější svědectví. Výzkum se tak vyrovnával s pamětí násilně a tragicky narušenou holokaustem. Zásadní pomoc představovala osobní pozůstalost Emila Saudka, poskytli ji Saudkovi potomci, kteří zároveň o svých prarodičích z otcovy strany neměli žádné bližší informace, nepoznávali je ani na dochovaných fotografiích.

V této situaci post-paměti bylo cílem objevit možné biografické stopy, porozumět Saudkově literární činnosti a jeho hlubokému a celoživotnímu příklonu k české poezii v dobových literárních, myšlenkových a kulturních souvislostech. Bylo nutné prozkoumat množství archivních dokumentů a stránku za stránkou projít dobové časopisy a deníky s vědomím, že mnohé již objevit či dovysvětlit nelze. Překvapením a odměnou bylo však nečekané množství textů, nejen překladů, ale i esejů, článků, dopisů, a dokonce Saudkových vlastních literárních prací, básní a povídek v češtině.

Díky podpoře Grantové agentury České republiky bylo možné výzkum provádět v poměrně velkoryse složeném mezioborovém týmu, jehož členkami a členy byli: bohemisté s přesahem ke germanistice Lucie Merhautová, Michal Topor a Václav Petrbok, germanista se zájmem o překladatelství Štěpán Zbytovský, bohemista s přesahem k estetice, filozofii a výtvarnému umění Josef Vojvodík, historička zabývající se židovskými dějinami Ines Koeltzsch a politolog zabývající se v projektu vídeňskými novináři a parlamentními zpravodaji Vratislav Doubek.

„Od počátku bylo záměrem představit neznámou osobnost Emila Saudka jak v českém prostředí, tak zahraničním badatelům a dostát tak vlastně jeho vlastní zprostředkovatelské intenci. To se podařilo v řadě studií a dvou knižních publikacích,“ dodává hlavní řešitelka projektu doktorka Merhautová.

Projekt podstatně přispěl k výzkumu dějin překladu české literatury do němčiny a ukázal nové možnosti, jak studovat činnost překladatelů v různých sociokulturních prostředích, nahlížet na ně nejen jako tvůrce překladů, ale vůbec předpokladů pro propagaci české literatury. Pro své výsledky byl Grantovou agenturou České republiky hodnocen jako vynikající.

V časopise Slovo a smysl (2019/1) vyšla pilotní studie Michala Topora „Emil Saudek neboli homo translatorus“, dále v časopise Svět literatury (2020/62) stať „Emil Saudek a Otokar Březina: mezi překladem a exegezí“ z pera Josefa Vojvodíka, věnovaná Saudkově výkladu Otokara Březiny v kontextu novomystických proudů počátku 20. století. Štěpán Zbytovský pojednal Saudkovy a Werfelovy překlady Otokara Březiny z hlediska zastoupení české literatury v edičním plánu významného nakladatelství Kurt Wolff Verlag ve studii „Prager Vermittler und Übersetzer im Kurt Wolff Verlag“ uveřejněné ve francouzském časopise Études Germaniques (2020/1). Dvě komparativní studie publikovala Lucie Merhautová, jednak „Emil Saudek, Otokar Březina und Hugo von Hofmannsthal. Textgeflechte“ v ročence Hofmannsthal-Jahrbuch zur europäischen Moderne (2020/28), druhá vyšla pod názvem „Mauer oder Brücke? Deutsch-tschechische Vermittlungskonzepte am Anfang des 20. Jahrhunderts“ v německé publikaci Arnošt Vilém Kraus (1859–1943). Wissenschaftler und Kulturpolitiker (2021, ed. H. Březinová, S. Höhne, V. Petrbok) a zaměřila se na problematickou roli němčiny jako zprostředkovatelského jazyka české literatury, zohlednila přitom i první Saudkovy překlady v časopise Čechische Revue, redigované germanobohemistou Arnoštem Krausem.

Hlavní publikační výstupy však představují německá a česká monografie, které jsou různě koncipované. Publikace Emil Saudek (1876–1941). Ein Vermittler zwischen Metropole und Provinz (ed. Lucie Merhautová, Václav Petrbok, Michal Topor) vyšla v prestižním nakladatelství Boehlau jako 21. svazek ediční řady Intellektuelles Prag im 19. und 20. Jahrhundert. Soustřeďuje se především na Saudkovo vídeňské období a problém překladu a kulturního zprostředkování, obsahuje soubor vzájemně provázaných autorských studií všech členek a členů týmu. Česká publikace s titulem Nalezen v překladu. Emil Saudek (1876–1941) (ed. Lucie Merhautová, Michal Topor) sleduje život Emila Saudka a jeho rodiny ve větší šíři, kombinuje chronologicko-tematický přístup, prolínají se v ní výkladové pasáže s edicí takřka stovky dokumentů a je doplněna unikátní obrazovou přílohou.

Rubrika: @Zajímavé projekty

Vědci hledají nové možnosti regenerace nervové tkáně pomocí molekul mikroRNA

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Proudění větru a jeho vliv na válcovité objekty ve stavebnictví

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Hledají houby, které ani nevidí – podle jejich DNA

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Náhled do tajemství dat

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Drsná škola pro bílé krvinky

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Zajímavé poznatky ze života „skákajících genů“

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Po stopách vírů

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Kremace bez obřadu – česká specialita a její zdroje

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Vztahovou šikanu vnímají učitelé jako obzvláště těžko řešitelnou

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

Překladatel Emil Saudek a jeho význam pro českou literaturu

SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY