Lucie Plíhalová: Ve vědě vás neúspěch nesmí odradit

Především ale dáma, která když mluví o „své“ chemii a biologii, tak dokáže posluchače během chvilky přimět dívat se na svět jejíma očima. Jak fungují rostliny? Proč rostou a proč ne? Jak zvládají sucho? Dorozumívají se? A co se od nich můžeme naučit? Svět otázek a odpovědí Lucie Plíhalové.

„Vždycky mě zajímalo, jak věci fungují,“ říká a vzpomíná, jak se na základní škole jako jedna z mála hlásila do fyzikálních a chemických kroužků. Jak to v kabinetech vonělo, jak to bylo tajemné a lákavé zároveň. 

Proč je pro vás věda tak fascinující?

Zajímá mě svět. Už od mala jsem hodně četla, protože jsem chtěla vědět, jak funguje lidské tělo, rostliny, zvířata. Dokázat nakouknout dovnitř a pochopit všechna proč a jak. Co spolu musí chemicky zreagovat, abychom tak krásně fungovali a mohli tady spolu třeba mluvit. Vždyť taková bytost, jako je člověk, nebo i zvíře, rostlina, je hotový zázrak. Zvlášť rostliny mě fascinovaly vždycky. Jsou to velmi staré organismy. Existují v různých podobách stovky milionů let. Měly tak spoustu času na to „vymyslet“, jak zvládnout přežít, jak zmírnit stres. Musely se naučit poradit si, protože na rozdíl od člověka se nemůžou přemisťovat, odstěhovat se do lepších podmínek. Dokázaly se adaptovat na změny teplot, nedostatek vody. A to v době klimatické změny řešíme i my lidé. Jen těžko zvládáme stresové a zátěžové situace, které přinášejí dlouhodobé výkyvy počasí, ničí nás extrémní horka. Podívejte se kolem sebe. Nejsme už všichni ani stoprocentně zdraví, užíváme různé léky a doplňky a ta adaptace je pro nás těžká.

Takže nás mohou inspirovat právě ty rostliny?

Když přednáším studentům v prvním ročníku Chemii pro biology II, máme za okny posluchárny stromy. Ukazuju jim je a říkám: Ony spolu mluví, komunikují, třeba pomocí obyčejné glukózy. Studenti se na mě dost nevěřícně dívají. Myslím, že je nesmírně důležité, abychom nezapomínali, že rostliny kolem nás jsou živé a že některé z jejich vlastností či schopností mohou být inspirací i pro naše životy. Třeba že se dokážou podpořit v době krize. K pochopení všech procesů, které se v jakémkoli organismu odehrávají, a všech elementů, které v něm jsou a ve výsledku spolu ladí v dokonalé harmonii, je ideální právě chemie. Chemická biologie, které se věnuju já, je moderní interdisciplinární obor. Jedna definice říká, že je to „zkoumání biologických systémů pomocí chemických nástrojů“. Zjednodušeně řečeno, zkoumáme to, co je živé, po stránce chemie. Právě tak by se mi líbilo více i vzdělávat studenty – interdisciplinárně, aby nebyli „jen“ chemici nebo „jen“ biologové, aby vnímali svět kolem sebe jako celek.

Váš obor může mít vliv na život nás všech, třeba tím, že se podaří vypěstovat odolnější plodiny a předejdeme tomu, že lidstvo vyhladoví. Jak ale takový výzkum prakticky vypadá? Jak donutíte rostlinu, aby byla odolnější?

Máme nějaké elementární informace z literatury, ty určitě znáte i vy. Například že když pěstujete rostliny na zahrádce a chcete, aby lépe prospívaly, dodáte jim dusík a podpoříte tak růst zelené hmoty. Když přidáte fosfor, pomůžete růstu kořenů a celkovému zdraví rostliny, a když dodáte draslík, podpoříte kvetení, zrání plodů a zvýšíte celkovou odolnost proti chorobám a škůdcům. To jsou ale opravdu jen elementární informace, které stačí vám, ať máte dobrou úrodu. My vědci se ale musíme ptát, proč se to děje. Proč ta rostlina „vyrobí“ tu hmotu tak snadno. A tak ji studujeme v jednotlivých fázích vývoje a poznáváme látky, které ji tzv. regulují. Je to fascinující, protože rostliny sice vypadají jednoduše, ale jsou to dost složité organismy. Stejně, jako v nás lidech, i v nich existují tisíce látek, které mají různé regulační funkce. A stačí třeba jen stopová množství malých chemických molekul a vývoj rostliny se změní. Je to, jako když si například vezmete nějakou látku a ta vám zrychlí srdeční tep. Stejně tak to funguje u těch rostlin.

Takže ta rostlina jakoby sama se sebou komunikuje? Mám si představit nějakou rostlinnou samomluvu?

Raději mluvme o komunikaci chemické, která se děje v rámci té rostliny. Například jakým způsobem se má vyvíjet její kořen, aby se v době velkého sucha dostala k vodě. Nebo co musí udělat, když šel někdo kolem a kousek jí ulomil. Je to její konec, nebo tu část dokáže nahradit? Rostlina si vysílá signály, které zprostředkovávají malé chemické molekuly. Právě těmi se zabýváme. Máme štěstí, protože jsme mohli navázat na dobrou práci Laboratoře růstových regulátorů, což je společné pracoviště naší fakulty a Ústavu experimentální botaniky Akademie věd, kde se kolegové řadu let zabývají funkcí takových signálních molekul. Zjednodušeně řečeno my chemici pak zkoušíme k takovým molekulám „něco“ přidat, nebo naopak ubrat a pozorovat, zda stále ještě fungují jako signální, tedy že předávají danou informaci, nebo signalizují něco jiného. Chcete například, aby rostlina víc kvetla nebo měla víc odnoží a větší výnos. Je to aktuální téma, protože světová populace roste a zajistit pro všechny do budoucna dostatek potravin vůbec nebude jednoduché. V této problematice je právě chemická biologie krásně uplatnitelná.

Co se můžeme naučit od rostlin i my laici?

Třeba to, že rostliny nemají tolik možností, jako my lidé, co budou přijímat. Jsou na jednom místě, když zaprší, mají vodu, vezmou si nějakou látku z hnojiva nebo půdy, které jim dáme. A dokážou s tím vyžít. Řízení jejich organismu je velmi promyšlené, když ty procesy sledujete, je to velmi uklidňující. Oproti tomu my našemu dokonalému stroji moc nepomáháme. Zpracované potraviny mají stovky složek, bereme léky, sypeme do sebe potravinové doplňky a divíme se, že naše tělo, ten perfektní organismus, je zmatené a neví, co má dělat. Ve výsledku nás zabíjí blahobyt, v němž žijeme. Pojďme si vzít ze světa rostlin tu jejich stabilitu a uměřenost. Bojím se ale, že na to ještě zatím nejsme zralí.

Jak to myslíte?

Nestíháme. Stále jsme v běhu a jen tak si sednout, dívat se kolem a poučit se z rostlin, které jsou kolem nás, na to nemáme čas. Musíme jen věřit, že až si čas najdeme, budou kolem nás stále ještě nějaké rostliny.

Věda je velmi konkurenční prostředí. Týmy po celém světě se věnují i podobnému výzkumu. Je vůbec šance se odněkud z Olomouce prosadit?

Šance určitě je a nám se hodně věcí podařilo a daří. Myslím, že je dobře, když se zkoumá nějaké konkrétní téma v různých mezinárodních komunitách, protože se tak zvyšuje množství informací, s nimiž můžeme dál pracovat. V dnešním moderním světě nedokážete bádat a objevovat sama, je to týmová práce. Věda nezná žádné bariéry, ani jazykové, ani národní. Jde o to, dobrat se společně k výsledku, přinést informaci a v rámci komunity ji rozšířit. My chemičtí biologové připravujeme i různé tzv. nástroje pro základní výzkum. Jeden příklad za všechny – připravujeme isotopicky nebo fluorescenčně značené molekuly, aby se dal sledovat metabolismus v rostlině nebo v člověku. Je skvělé, když zjistíme, že takový námi vyrobený nástroj někdo použije. Že slouží a nebyla to jen konstrukční chemie někam do šuplíku. Nejde o to se proslavit, radost je v tom objevit něco nového a zjistit, jak věci fungují.

Výzkum je běh na dlouhou trať. Není to depresivní, když se člověku nedaří?

Je pravda, že když se úspěch dlouho nedostavuje, může vás přepadnout splín. Když se o něco pokoušíte popatnácté a ono to nevychází, tak to opravdu člověka demotivuje.

Ale co s tím?

Jdete znovu do laboratoře. Musíte si všechno znovu promyslet a podívat se na problém z jiné perspektivy. Změnit podmínky. Prostě znovu a znovu. Horší splín nastává, když se vám to po měsících práce povede udělat tak, jak jste si to na papírku nebo na počítači namalovali. A ono to nefunguje. Sedíte a přemýšlíte, co je špatně, když bylo všechno tak perfektně vymyšlené a namodelované.

Takže se nenechat odradit?

Přesně, a nebát se překračovat komfortní zónu. Protože to, co je napsané v učebnici, je fajn. Ale pro vaši práci je to jen výchozí bod. Nesmíte se bát vystoupit ze zavedeného rámce. Protože když uspějete, tak ta radost je nesmírná. A i když cesta k ní je dlouhá, stojí za to. Věřte mi. Neúspěch v chemii neznamená konec.

Kde jste nejraději? V laboratoři, na pokusném poli? Kde to pro vás, jako vědkyni, je největší dobrodružství?

V mé hlavě. Moc ráda přemýšlím nad tím, co budeme zkoumat, jak by to mohlo fungovat, k čemu to využít. Vlastně si vymýšlím takové malé příběhy. To je pro mě ten pravý adrenalin.

Taková soukromá laboratoř v hlavě.

Tak nějak. A pak mě vždy bavilo dělat úplně nové molekuly.

Co to znamená?

Nastudujete si, jaké prvky je možné spojit dohromady, aby vytvořily konkrétní strukturu, nakreslíte si to, a pak to můžete zkusit v baňce vyrobit. To mě baví.

Kdybyste se dnes znovu rozhodovala, jaký obor zvolíte, a věděla, kolik neúspěchů ta práce obnáší, znovu by to byla chemie?

Stoprocentně. Je exaktní i kreativní zároveň. Je to svět, který má jasná pravidla, kde můžete to, co potřebujete, změřit. Ale současně máte prostor pro vaši invenci. Jako když malujete obraz. Barvy na paletě jsou vlastně stále stejné. Ale jak je použijete, co z nich dokážete vytvořit, to je jen a jen na vás.

 

Autoři: Ivana Pustějovská, Egon Havrlant

Foto: Jakub Čermák

Zdroj: Univerzita Palackého v Olomouci

---

Lucie Plíhalová vystudovala anorganickou chemii na Přírodovědecké fakultě UP, kde v roce 2007 získala také Ph.D. z Chemie, v roce 2019 pak habilitovala v oboru Zemědělská chemie na Mendelově univerzitě v Brně, kde získala titul docentka. Od počátku své profesní kariéry pracuje na PřF UP jako vědkyně i pedagožka, v současné době vede Katedru chemické biologie a od roku 2022 je také prorektorkou UP pro vědu a výzkum. Spolupracuje s univerzitami v USA, Itálii či Litvě. Odborně se zaměřuje na organickou syntézu látek odvozených od rostlinných hormonů a s nimi související výzkum biologických mechanismů uplatnitelných v zemědělství, medicíně nebo kosmetickém průmyslu. Zabývá se také vlivem regulace růstu užitkových plodin na jejich výnos, kvalitu a odolnost proti stresu v souvislosti s klimatickou změnou. Je spoluautorkou řady odborných publikací, řešitelkou či spoluřešitelkou několika výzkumných grantů MŠMT a GA ČR a členkou týmu projektů TA ČR i projektu OP JAK Špičkový výzkum TANGENC: Nové poznatky pro plodiny nové generace.