Josef Dadok je považován za zakladatele spektroskopie magnetické nukleární rezonance v Československu. Úspěchy jeho práce mu v šedesátých letech přinesly pozvání do Spojených států. A tam ho i s celou rodinou zastihl srpen 1968. Za oceánem nakonec vyvinul své nejdůležitější metody, ale také nalezl nový domov. Dnes nese jeho jméno centrum nukleární magnetické rezonance, které nově vzniká v Brně. S Josefem Dadokem hovořila v pořadu Před půlnocí z 22. ledna Pavla Pilařová.
„Vlastně jsem si celý život hrál,“ říká Josef Dadok
Co je to vlastně spektroskopie magnetické nukleární rezonance a k čemu slouží?
Jedná o studování interakce elektromagnetického záření s hmotou. Z interakce a jejích důsledků se potom rozpoznávají vlastnosti hmoty, její struktura apod. Fyzici objevili, že jádra různých látek vykazují magnetický moment, takže v magnetickém poli jsou schopny rezonanční interakce s vysokofrekvenčním elektromagnetickým polem. Tím je možno získat signály z látky, která se skládá z více atomů (tudíž i z více jader) – to, kde se jádro v molekule nachází, ovlivňuje kmitočet interakce. Výsledkem je spektrum, které příslušnou látku charakterizuje.
Jak se to tedy dá využít v praxi?
Nejprve to objevili fyzici, ale chemici velice brzy zjistili, že díky tomu jsou schopni určit zjistit prostorovou stavbu molekul, vzdálenost jednotlivých atomů a podobně. Brzy začala vznikat jednoduchá spektra zejména organických látek a chemici pochopili, že jde o důležitý nástroj pro studium molekul.
Jak jste se k tomuto oboru dostal? Měl jste nějaké předpoklady? Šel jste v roce 1946 na Elektrotechnickou fakultu v Brně s nadšením pro tento obor?
Tehdy jsem o tomto oboru ještě nevěděl, ale v podstatě jsem byl vysokofrekvenční
technik už tenkrát. Od mládí jsem stavěl rádia, později jsem zabrousil i do televize. Hlavně jsem však schopnost pro studium teorie. Objevil jsem krásu, jaká je například v Maxwellových rovnicích, které popisují jevy v elektrickém a magnetickém poli. A také jsem měl štěstí, že jsem poměrně brzo narazil na profesora Aleš Bláhu, který rozpoznal můj zájem o věc a vyzval mě ke spolupráci.
Mnozí studenti se v té době potýkali s politickou situací. Dotklo se to na vysoké škole i vás?
Samozřejmě se mě to dotklo, ale měl jsem dobrý prospěch a můj otec byl horník, takže první prověrkou jsem prošel hladce. U těch dalších to tak hladké nebylo, ale nakonec jsem dostudoval bez jakýchkoliv potíží.
Problémy přišly, až když jste učil. To bylo na začátku vaší kariéry v oboru měřících přístrojů. Co se stalo?
Profesor Bláha mi nabídl místo asistenta, které jsem rád přijal. Jenomže určité skupiny došly k závěru, že bych nevyučoval teoretickou elektrotechniku v duchu marxismu-leninismu, a bylo mi řečeno, že bude dobře, když půjdu do průmyslu.
Odešel jsem do Tesly Brno a asi dva roky jsme tam pomáhali přejít od výroby gramofonů a rádií na složitější přístroje, měřicí přístroje. Úspěch v Tesle mi potom částečně bránil jít do Vývojových dílen Akademie věd. Z mého bývalého profesora se ovšem mezitím stal generál, takže jsme spolu zajeli na ministerstvo lehkého průmyslu a s jeho pomocí jsem se na Akademii věd dostal.
Tehdy jste začal sestrojovat první spektrometr?
Ano, ale byl pro takzvanou mikrovlnnou spektroskopii. Tam nejde o magnetické pole, ale o absorpci vysokofrekvenčního záření v molekulách v plynové fázi. Komponenty, které jsme k tomu potřebovali, jsme museli ilegálně dovážet ze Spojených států přes Švédsko. Samozřejmě to bylo hodně drahé a chovali jsme to jako oko v hlavě. Spektrometr jsme ale postavili. Přišel se pak na něj podívat i profesor Bláha, takže jsme mu hrdě ukázali absorpční čáru čpavku a řekli, že to slouží k postavení atomických hodin. On se na to podíval a řekl: "Pane kolego, děláte taky něco užitečného? Nebo si tady jen tak hrajete? Byl jsem z toho zničený.
Profesor Bláha byla asi jasnovidec. Ten program skutečně neskončil dobře, protože kolega nedostal ze Sovětského svazu potřebný počítač a řekl mi, že se mám podívat po něčem jiném. Naštěstí jeden spolupracovník z ústavu, chemik, který už věděl o magnetické rezonanci, mi řekl, abych zjistil, zda bychom něco takového mohli postavit. A protože jsme měli všechno potřebné a já pochopil, že je to velmi užitečná věc, řekl jsem, dáme se do toho.
Mělo to velký dopad na tehdejší Československo, protože jsme se stali velkým vývozcem spektrometrů.
Na Západě se na tom samozřejmě také pracovalo, ale nám se podařilo to celkem rychle převést do průmyslové výroby pod Teslu Brno. Tím se rozhodlo, že se to bude vyrábět v Československu, a pak jsme to prodávali do všech lidově demokratických zemí, taky do Indie a Číny. Tesla to nakonec vyráběla si do roku 1992.
Vaše úspěchy vás natolik zviditelnily, že jste dostal v roce 1966 a také v roce 1967 dostal pozvání do Spojených států, kde jste pak zkonstruoval v té době unikátní spektrometr?
Vždy, když se člověk pustí do nějakého projektu, skončí unikátem, ale jen v úzkém okruhu. Většina věcí si je podobná. Hlavní impuls přišel od firmy Varian, která postavila první spektrometr se supravodivým magnetem. Pracoval na kmitočtu 200 MHz, což je asi dvakrát tolik než u obyčejného elektromagnetu, a brzo to zvedli na 220 MHz. Ale my jsme postavili spektrometr na kmitočtu 250 MHz a pár měsíců jsme byli na špici, než to oni dotáhli na 300 MHz. Náš přístroj byl ale unikátní tím, že jsme ho uměli lépe ovládat a podle požadavků chemiků bez velkých potíží různě upravovat, a tak měřit jádra prvků jako fluor nebo dusík.
Zatímco jste byl ve Spojených státech, přišel srpen 1968 a okupace. Těsně před tím se vám podařilo svoji rodinu, manželku a dva syny, pozvat do Spojených států, takže jste to sledoval z povzdálí. Jak to na vás působilo? Mysleli jste, že rychle odjedou a vy se zase vrátíte zpátky domů?
To ne, chápali jsme, že takové věci se rychle nepřeženou. Překvapení to ale bylo velké. Rodina se měla vracet 31. srpna 1968, já tam chtěl zůstat ještě jeden dva měsíce. Když jsme se dozvěděli o okupaci, hned jsem řekl, že s návratem počkáme. Postupně jsme doma žádali o prodloužení povolení k pobytu, nejdříve o jeden rok, potom o další tři roky, ale pak nám bylo řečeno, že se musíme vrátit. Ale my se nevrátili, protože jako podmínku jsem měl odchod okupačních armád z Československa.
Neříkám, že bych se vrátil, ale silně jsem o tom uvažoval. Měl jsem zde svoji skupinu a navíc jsem životní optimista a myslel jsem si, že se věci zase zlepší. Bohužel se tak nestalo, děti odrostly, nejstarší syn se oženil, měl děti, a když jsme konečně mohli vrátit, už pro to nebyly velké důvody, tak jsme tam zůstali.
Ve Spojených státech jste pak pokračoval v úspěšně kariéře. Dalo by se říct, že jste dál vylepšoval spektrometr?
Můj kolega byl chemik, který velmi dobře rozuměl aplikaci nukleární magnetické rezonance, a navíc uměl získat peníze. Dělat projekty, mít nápad, je totiž jedna věc, druhá věc je, že na to potřebujete peníze. V tomto jsme byli skvěle sehraní výbornou souhru a také pomohla trochu náhoda. V jednom podniku, který se odštěpil od General Electric, uměli udělat magnety na daleko vyšším poli, jenomže nevěděli nic o požadavcích na magnety jaderné magnetické rezonance. Nabídli ale, že nám takový magnet postaví. A já souhlasil s tím, že se pokusím doplnit magnet tak, aby se dal použít ke spektroskopii ve vysoké rozlišovací schopnosti. A skutečně, po několika letech, jsme se dostali na vrchol. Tehdy komerční spektrometry pracovaly na kmitočtu 500 MHz (kmitočty jsou přímo úměrné magnetickému poli) a nám se to podařilo postavit na 600 MHz. Dnes, o čtyřicet let později, existují spektrometry, které pracují na kmitočtu až 1000 MHz.
Je pravda, že metoda, kterou jste vymyslel, slouží v současnosti v oblasti magnetické rezonanční tomografie?
Ano, považuji to za svůj největší přínos. Existuje několik metod, jak snímat signál jaderné magnetické rezonance. Klasicky se jelo velmi pomalu přes spektrum a zapisovalo se to. Obrovský pokrok přišel s pulzním vybuzením a se zpracováním počítačem. V té době jsem navrhl způsob rychlého posuvu a zpracování počítačem a nazval to korelační spektroskopií. Měla několik výhod – například jednoduché měření biologických vzorků ve vodě, kde signál vody vždy nějak interferuje. Pulzní vybuzení sice nenahradila, protože tam se povedl přechod do multidimenzionální spektroskopie, ale v poslední době jedna skupina z univerzity v Minnesotě přišla na to, že zaznamená signály látek, které velice rychle odeznívají a klasická metoda je nevidí.
Žijete ve Spojených státech a dnes jste ve své rodné zemi, protože v Brně vzniklo nové centrum nukleární magnetické rezonance, které ponese vaše jméno. Je to pro vás čest?
Pochopitelně, nikdy jsem si ani v duchu nemyslel, že by k něčemu takovému došlo, a byl jsem velice příjemně překvapen, když se mě kolega Vladimír Sklenář zeptal, jestli bych s tím souhlasil. Asi tušíte, jak jsem odpověděl. Jsem tomu velice rád, je to uznání mojí práce. V oboru samozřejmě pracovaly stovky dalších lidí, ale tak už to ve vědě chodí – jednotlivé příspěvky se skládají dohromady a vytvoří obor, který má dopad v hospodářství, vědě či ve zdravotnictví.
K čemu bude centrum sloužit? Jaké bude jeho vybavení? S kým bude spolupracovat? Naváže nějaké vztahy právě se Spojenými státy?
Koncepce je velmi podobná té, kterou jsme měli v Carnegie-Mellon University v Pittsburghu. Tam jsme postavili unikátní přístroj a začali se k nám sjíždět studenti a vědci s problémy, u kterých měli pocit, že je u nás mohou vyřešit. Měli jsme tam malou ložnici, kam se nastěhovali, nastavili to (ke konci bylo vše řízené počítačem) a čekali třeba celý týden na výsledky. Čím déle se experiment dělá, tím je lepší poměr signálu k šumu a informace se dají lépe interpretovat. Tito lidé potom publikují své výsledky, vyměňují si zkušenosti a díky tomu jezdí do Pittsburghu další. Podobně to bude v Brně. Do centra budou chodit lidé z univerzity nejen v Brně, ale i z Prahy, Ostravy, Bratislavy, vymění si zkušenosti a pokrok nabere na rychlosti.
Dosáhl jste velkých úspěchů v profesním životě a dařilo se vám i v osobním životě. Na co jste ve svém životě nejvíce hrdý?
Bylo mi dáno, že jsem měl o věci zájem. Pro mě to nikdy nebyla těžká práce, vždy to bylo dobrodružství, něčeho se dopátrat, někomu pomoci. Kolikrát jsme objevili věci čirou náhodou. Něco vypadalo divně, a když jsme to prozkoumali, našli jsme nový efekt, který se sice předpokládal, ale ještě nebyl objeven. V roce 1978 jsem se dokonce setkal s profesorem Blochem, který za objevení metod měření jaderného magnetismu dostal Nobelovu cenu. Jeho otec přišel do Curychu koncem devatenáctého století z jižních Čech, takže v oboru rezonance máme takříkajíc svoje polínka v ohni.
Vlastně jsem si celý život hrál, a přitom to mnoho lidí ocenilo. Moje manželka říká, narodil ses v neděli, tobě se těch věcí daří hodně. Asi to tak bylo.
(redakčně kráceno)