Networking na Technické univerzitě v Liberci: Profesor David Lukáš o významu otevřené vědy a dlouhodobém uchovávání výzkumných dat

Bylo nám ctí přivítat na setkání také emeritního rektora Technické univerzity v Liberci, profesora Davida Lukáše, který je uznávaným odborníkem na fyzikální principy tvorby polymerních nanovláken. Po akci jsme s ním měli možnost pohovořit o jeho pohledu na otevřenou vědu a o důležitosti dlouhodobého uchovávání vědeckých dat. Profesor Lukáš zdůrazňuje, že tato data jsou klíčová nejen pro vědecký pokrok, ale i pro inovace ve výzkumu. V rozhovoru se s námi podělil o své názory na budoucnost vědecké práce a výzvy, které přináší správa dat v rychle se rozvíjejícím světě vědy. Nechte se inspirovat jeho zkušenostmi!

Jako expert v oblasti nanovláken a dlouholetý akademický pracovník, jak vnímáte význam otevřené vědy v kontextu současného výzkumu? Myslíte si, že sdílení dat mezi vědci urychluje vědecký pokrok?

Já jsem o tom dokonce přesvědčen. Jsou disciplíny, které jsou na datech daleko víc závislé než to, co děláme my. Jenom abych představil, jaká je naše činnost – kromě základního výzkumu týkajícího se tzv. elektro-hydrodynamických nestabilit, se zabýváme aplikací a výrobou nanovláken. Aplikace směřují do oblasti biologie a medicíny. Data, která se zde rodí, mají charakter obrazu neboli mikrosnímků, které se získávají buď z elektronové mikroskopie nebo z konfokální a fluorescenční mikroskopie. Měříme například průměry vláken, orientaci vláken a velikost pórů. Když už nanovlákenná hmota interaguje s buňkami, je vhodné charakterizovat některé rysy buněčné populace, jako je například její hustota. Takže uchovávání těchto snímků je velmi, velmi užitečné. My se to snažíme dělat vlastními silami, ale obrazová data mají obrovské paměťové nároky, takže to většinou nezvládáme v plném rozsahu.

Vy jste v minulosti zmínil, že správná analýza často přichází s odstupem času a že je nutné uchovávat data po delší dobu. Jak je podle vás důležité uchovávat data pro budoucí analýzy a jak to ovlivňuje vědecké bádání ve vašem oboru?

Víte, během mé akademické práce jsem se setkal s několika situacemi, kdy bylo nezbytné nebo velmi užitečné použít data jiného autora. Jeden příklad je z doby, kdy jsme začínali pracovat na teorii elektrického zvlákňování, což je proces, při kterém se z polymerních roztoků tvoří nanovlákna. Jednou z klíčových informací pro naši práci byla tak zvaná kritická hodnota elektrického pole, které způsobuje, že se z povrchu polymerní hladiny začnou tvořit nanovlákna. Podobné pokusy prováděl už v roce 1914 náš krajan John Zelený ve Spojených státech. Tento Honza odvedl skvělou experimentální práci, během které měřil veličinu zvanou intenzita elektrostatického pole (kterou je obtížné zjišťovat) prostřednictvím hydrostatického tlaku. Měli jsme k dispozici pouze jeho grafy, nikoli surová data. A protože jsme dělali něco podobného, ale s novým teoretickým přístupem než naši předchůdci, potřebovali jsme jeho výsledky porovnat s našimi. Zvětšili jsme jeho grafy, odečetli z nich měřítkem hodnoty a zjistili jsme, že naše teorie souhlasí s jeho měřením. Tehdy jsem si uvědomil, jak je důležité data uchovávat. Často totiž, když navrhnete novou teorii, hledáte v literatuře data, která byste mohli použít pro porovnání se svými teoretickými předpověďmi. Toto je klíčové pro vědecký pokrok – teoretici nejsou vždy zručnými experimentátory a takto mohou těžit z experimentů jiných vědců, pokud jsou jejich data dostupná a správně uchovaná.

Jak vnímáte roli univerzit v podpoře otevřeného přístupu k vědeckým datům a ve vzdělávání výzkumníků v oblasti správy výzkumných dat?

Myslím si, že akce, jako ta, která dnes probíhá, jsou velmi důležité. Na vysokých školách i v ústavech akademie probíhají dvě hlavní činnosti. Jedna z nich je základní výzkum, který není určen pro komerční využití ani nemůže být patentován.Druhá je práce na zakázku pro soukromé subjekty nebo práce, jejíž výstupy chtějí výzkumníci použít pro vlastní patenty. Tady je důležité najít rovnováhu mezi otevřeným přístupem a ochranou výsledků. Diskuse na úrovni univerzity je pro to zásadní, jelikož pomáhá rozhodnout, jaká část dat by měla být zveřejněna a jakou je třeba chránit. Navíc je nutné uvažovat i o finančních nákladech spojených s uchováváním dat. Myslím si, že univerzity mohou sehrát klíčovou roli i v tom, jak spolupracují s Ministerstvem školství a dokážou přesvědčit i samotného ministra o důležitosti investic do této oblasti. Pokud se podaří získat finanční prostředky, které by šly na budování datových úložišť, bylo by ideální, aby to fungovalo na úrovni celého státu. Zdá se mi, že vše směřuje k tomu, že budeme potřebovat budovat robustní infrastrukturu, která bude podporovat vědeckou činnost napříč všemi institucemi.

Jaké vidíte největší výzvy v současné správě výzkumných dat, nejen na úrovni jednotlivých vědců, ale i celých výzkumných týmů a institucí?

Výzva – to je takové filozofické slovo, které se často používá. A těch výzev je opravdu mnoho. Jednou z nich jsou samozřejmě ekonomické aspekty, o kterých jsem už mluvil. Ale za obrovskou výzvu považuji také to, jak přemýšlíme o tom, k čemu mohou tak velká datová úložiště vlastně sloužit a jaký mají přínos

Nevím, jestli je můj odhad správný, ale domnívám se, že tato úložiště by mohla být ideálním prostředkem a zdrojem dat pro trénink toho, čemu dnes říkáme umělá inteligence. Myslím si, že člověk by už nebyl schopen efektivně prohledávat a zpracovávat údaje z tak obrovských datových zdrojů, jaké tato úložiště již obsahují. A právě v tom by umělá inteligence mohla výrazně pomoci – jak při samotném tréninku, tak při zpřístupňování výsledků tohoto tréninku zpět lidem.

A poslední otázka se týká iniciativy EOSC, která rozvíjí datovou infrastrukturu a podporuje dlouhodobé uchovávání a sdílení vědeckých dat. Je podle vás důležité, aby vědci a výzkumníci měli k dispozici tento servis?

Odpověď je velmi jednoduchá – nepochybně ano. Tečka.

Ale ještě bych se chtěl vrátit k té předchozí otázce. Při přemýšlení o tomto rozhovoru mě napadlo jedno přirovnání. Vzpomněl jsem si na výrok Isaaca Newtona který říkal: „Pakliže vidím dále než ostatní, je to proto, že stojím na ramenech velikánů.“ Víte, tohle je můj osobní názor, a možná se hrubě mýlím, ale podle mě už to neplatí tak, jak to popisoval Newton. Dnešní věda má trochu jinou strukturu. Mám pocit, že v současnosti většina vědců, včetně nás, stojí spíš jako trpaslíci na obrovské pyramidě dalších trpaslíků a odtud vidíme jen o kousek dál. Zdá se mi, že věda dnes stojí před obrovskými vrcholy, které musíme překonat postupně, tj. jako horolezci mnoha tábory. Děláme to tím, že postupně hromadíme drobnou práci, většinou také přes data, pro která mnohdy ani nemáme dostatečně silnou teorii. Proto si myslím, že v tomto stadiu vývoje vědy jsou obrovská datová úložiště, jako součást výše naznačené vědecké pyramidy, nesmírně důležitá.