Dva nejprestižnější granty pro dva bratry. Jungwirthovi získali podporu, o které jiní vědci jen sní

Jen málokdy si některý z českých vědců sáhne na nejprestižnější evropský grant ERC Advanced. Tučnější podporu než tuhle badatelé z veřejných peněz nedostanou, a když už ji někdo obdrží, je to velká věc, dokazující i značný význam vybraného projektu. Do letošního roku získalo tento grant jen osm českých vědeckých týmů. Teď se k nim přidaly další čtyři. Z toho dva jsou bratrů Jungwirthových.

Za prvním stojí Pavel Jungwirth, fyzikální chemik z Ústavu organické chemie a biochemie (UOCHB), za druhým Tomáš Jungwirth, fyzik z Fyzikálního ústavu. Oba jsou vědci, profesoři a špičky ve svých oborech. Pracují na dvou na sobě nezávislých projektech a to, že si oba letos požádali o nejprestižnější z grantů, je do značné míry náhoda.

Pavel Jungwirth se už dříve mediálně zviditelnil například tím, že prokázal sladkou chuť těžké vody nebo vyrobil kovovou vodu, což publikoval v časopise Nature.

Teď u Evropské výzkumné rady uspěl s projektem modelování iontově řízených biologických procesů. Jak sám říká, je to podstatně méně zábavné než jeho předešlé, mediálně vděčné počiny, jeho projekt ale může přinést zásadní vylepšení pro práci mnoha dalších vědeckých týmů.

V rámci projektu nazvaného Q-Scaling chce Pavel Jungwirth a jeho tým vytvořit takový nástroj, který umožní modelovat působení iontů v biologickém prostředí, a to bez dodatečných nákladů na výpočetní techniku. Tedy poskytne mnohem vyšší výkon a přesnost, ale za stejné náklady. Díky tomu dokážou výzkumníci přesně popsat a využít biologický potenciál iontů, které v lidském těle přenáší informace. To se dá v budoucnu využít například pro vývoj léčiv nebo jejich transport do buněk.

Dnes jsou podle Jungwirtha metody virtuálního modelování těchto biologických procesů natolik nepřesné, že srdce podle nich netluče jednou za vteřinu, ale jednou za tři miliony let. „Nám už se podařilo metodu zlepšit tak, že jsme se dostali na jednou za šest hodin, ale ani to není k životu,“ říká HN se smíchem Pavel Jungwirth.

S tlukotem srdce ionty přímo souvisí. Každé sevření svalu je dané tím, že se ve správný moment vápenaté ionty navážou na protein, který se jmenuje kalmodulin. Tím se spustí signální kaskáda, která synchronizuje to, že se všechny buňky v srdci stáhnou najednou a pak se zase všechny uvolní. „Jednou za vteřinu se vápenatý iont musí navázat a zase odvázat,“ popisuje fyzikální chemik. Na vylepšení metodiky, která tento proces umí namodelovat a sleduje, jak se ionty chovají v biologickém prostředí, pracuje už deset let.

Rozhovor

Být na obálce Science je jako dostat se na titulku Playboye, ale o tom věda není, říká o úspěchu svého týmu Pavel Jungwirth

6. 6. 2020 ▪ 9 min. čtení

Jeho bratr Tomáš Jungwirth pak uspěl s projektem založeným na práci a objevech, na kterých dlouhodobě se svým týmem pracuje a díky nimž nedávno identifikoval třetí základní magnetickou třídu nazývanou altermagnetickou. Ta doplňuje tradiční feromagnetické a antiferomagnetické třídy. Jeho tým slibuje, že v rámci projektu ukáže, jak mohou altermagnety kombinovat přednosti feromagnetů a antiferomagnetů, které byly považovány v principu za nekompatibilní. „Tímto pomůžeme otevřít nové směry výzkumu a vývoje ve spinové fyzice, nanoelektronice a optoelektronice. Konkrétně prozkoumáme využitelnost altermagnetů pro technologie ultrarychlých digitálních pamětí a neuromorfních logiko-paměťových součástek,“ uvádí tým Tomáše Jungwirtha v popisu projektu.

Oba bratři vědci pracují v ústavech, které spadají pod Akademii věd. S finanční podporou 2,5 milionu eur (téměř 59 milionů korun – pozn. red.) a s poměrně volnými podmínkami využití, toho mohou jejich vědecké týmy během následujících pěti let hodně udělat. „ERC Advanced grant je ten úplně nejprestižnější, který vědec může dostat. Je to velký úspěch jak pro bratry Jungwirthovy, jimž ze srdce blahopřeji, tak pro jejich pracoviště, ale i pro celou Akademii věd,“ oceňuje úspěch předsedkyně Akademie věd Eva Zažímalová.

O ERC Advanced grant usilovalo v roce 2022 na 1650 projektů, a šance na úspěch tak byla zhruba třináctiprocentní. Do Česka se těchto grantů doposud i s těmi dnes vyhlášenými dostalo dvanáct, z toho tři pro týmy ÚOCHB. Celkem Evropská výzkumná rada letos udělila 218 ERC Advanced grantů. 

Kromě ÚOCHB a Fyzikálního ústavu AV ČR nyní granty směřují také na ČVUT v Praze týmu Josefa Šivice, který se věnuje výzkumu inteligentních počítačových systémů, a na Univerzitu Pardubice k Michalovi Holčapkovi, jenž se zabývá otázkou, proč je dysregulace lipidů v krvi podobná u různých typů rakoviny. Lipidy jsou důležité biomolekuly s různými funkcemi a jejich dysregulace může přímo odrážet různé patologické stavy lidského organismu.