2. Charakteristika vědecké činnosti a hlavní výsledky badatelského a cíleného výzkumu
Základní přehled výsledků badatelského a cíleného výzkumu je uspořádán podle jednotlivých oborových sekcí. Shrnuje hlavní tematické zaměření badatelské činnosti v dané sekci, do něhož se promítá koncepce jednotlivých ústavů. Pro ilustraci jsou vždy uvedeny anotace některých výsledků: ukončení týmových vědeckých prací, jednotlivých objevů či významných publikací (u vědeckých prací jsou samozřejmě uváděni i spoluautoři z mimoakademických institucí). Uvedený širší seznam anotací, jejichž plné znění lze nalézt na webovských stránkách AV ČR, je ovšem jen malou, i když nejvýznamnější, částí toho, co se v ústavech AV ČR vykonalo.
1) SEKCE MATEMATIKY, FYZIKY A INFORMATIKY
V šesti pracovištích sdružených v první sekci je výzkum soustředěn především na badatelskou práci, ale nové přístupy, metody, modely a poznatky i v těchto vědách nezřídka nacházejí praktické aplikace, které zase v rostoucí míře motivují nové vědecké práce.
Ve fyzice kondenzovaných látek stále větší pozornost výzkumu poutají uměle vytvořené nanostruktury. Ve spolupráci s vědci z Itálie, Německa a USA umožnilo studium poměrně jednoduché, snadno měnitelné tenkovrstevnaté polovodičové struktury vysvětlit magnetické vlastnosti látek jako je hystereze, magnetické domény či fázové přechody spojené s feromagnetickým stavem. Ve Společné laboratoři pro magnetická studia (FZÚ a MFF UK) byla pomocí velmi citlivého magnetometru poprvé experimentálně pozorována a analyzována jednotlivá stadia přechodu materiálu s vrstevnatou strukturou do supravodivého stavu “vysokoteplotního supravodiče”. Pozorované jevy, nevysvětlitelné klasickými teoriemi, jsou podnětem pro vznik nových představ o mechanizmu supravodivosti.
Za naší účasti byly v Ženevě v CERNu v experimentu NA57 při studiu srážek iontů olova velmi vysokých energií s olověnými terči pozorovány přesvědčivé příznaky existence kvark-gluonové plazmy, extrémního skupenství hmoty, v němž dokonce ani kvarky již nejsou vázány v protonech a neutronech, ale pohybují se volně. Podle současných představ o vzniku a vývoji vesmíru existoval vesmír ve stavu kvark-gluonové plazmy zhruba 10 mikrosekund po “velkém třesku”, a proto je experimentální důkaz její existence mimořádně důležitý nejen pro fyziku elementárních částic, ale i pro kosmologii.
V jaderné fyzice byl ve spolupráci s Centrem molekulární biofyziky v Orleánsu studován vliv ionizujícího záření na deoxyribonukleovou kyselinu (DNA), nositelku genetické informace živých organizmů. Významným krokem k pochopení škodlivých účinků záření je zjištění, že pravděpodobnost poškození závisí více na prostorové organizaci DNA než na sledu bází.
V astrofyzice byla ve spolupráci s Ústavem Maxe Plancka v Garchingu studována energetická bilance slunečních protuberancí. Podrobná analýza a numerická simulace jednoznačně ukázaly, že vysoké teploty, které jsou známy z měření, nemohou být způsobeny dosud uvažovanými procesy. Nová hypotéza, podle níž by ohřev mohl souviset s prouděním plazmatu, bude dále zkoumána ve spolupráci s NASA. Byla objevena nová dvojhvězda v otevřené hvězdokupě NGC 7160. Ve spolupráci s pařížskou observatoří byly na základě záznamů z téměř stoletých pozorování analyzovány parametry rotace Země.
Vedle řady základních čistě teoretických problémů byly v matematice vyřešeny i úlohy zaměřené aplikačně, jako je např. popis proudění stlačitelného plynu, zpracování velkých souborů údajů získaných měřením nebo pozorováním, či řešení nelineárních diferenciálních rovnic popisujících chemické reakce.
Informatika dospěla v rámci svého výzkumu k novým výsledkům při studiu metamatematických vlastností “fuzzy” logiky, aproximace “domněnkových funkcí”, usuzování na základě analogie. Byla navržena nová metoda detekce význačných bodů v digitálních obrazech, byly sestaveny a otestovány speciální algoritmy pro řešení systémů lineárních a nelineárních rovnic aj. Byly zkoumány nové typy příznaků, kterých bylo úspěšně použito např. u diagnostických digitálních obrazů v lékařství nebo u družicových snímků zemského povrchu. Ve spolupráci se Státním ústavem radiační ochrany byl implementován systém EU RODOS pro podporu rozhodování krizových štábů při úniku radioaktivních látek z jaderných zařízení. Optimalizovaná neuronová síť, která řídí prozodii výsledného signálu hlasového syntezátoru, byla nalezena ve spolupráci s ČVUT.
Ilustrativní anotace:
Teorie středního pole pro korelované elektrony
(Fyzikální ústav)
Chování pevné látky jako
systému obrovského množství interagujících částic (~1023 iontů a
elektronů v 1 cm3) není přesně popsatelné. Kvalitativně správný popis
systému vzájemně se ovlivňujících částic většinou poskytuje metoda středního
pole, kde vliv mnoha interagujících částic je nahrazen efektivním, tzv. středním
polem působícím na jednotlivou částici. Kvantový popis účinku dynamického
středního pole na vybranou testovací částici s uvážením jejích vlnových
vlastností byl pro interagující elektrony v krystalické mříži vyvíjen během
posledních deseti let. Nebylo však jasné, jak správně započíst vliv
mnohočásticové interakce v rámci této kvantové teorie dynamického středního
pole na vybrané dvojice částic nebo na shluky více částic. To se nyní podařilo
systematicky odvodit, což má velký význam pro mnohem přesnější a
realističtější popis kolektivní odezvy pevných látek na elektrické a magnetické
pole, pro popis magnetických a supravodivých fázových přechodů, stejně jako
elektrické vodivosti v kovech a polovodičích s příměsemi.
Janiš, V.: Asymptotic Limit of High Spatial Dimensions and Thermodynamic Consistence
of Mean-Field Theories. - Phys. Rev. Lett. 83: 2781-2784 (1999).
Kvalitativní vlastnosti symplektických diferenčních systémů
(Matematický ústav)
Diferenční rovnice a diferenční systémy jsou důležité při zkoumání řady přírodovědných i společenských procesů. Vyskytují se např. v úlohách diskrétní optimalizace, tj. při hledáni optimálních stavů systémů popsaných proměnnými, které nabývají hodnot v prostorech konečné dimenze, nebo při diskretizaci spojitých procesů, kdy je diferenciální rovnice popisující daný jev nahrazena rovnicí diferenční.
Byly studovány
kvalitativní vlastnosti řešení (především oscilační) tzv. symplektických
diferenčních systémů, které jsou diskrétní analogií lineárních hamiltonovských
diferenciálních systémů, které se často vyskytují při popisu fyzikálních a
technických procesů. Typickým příkladem je tzv. Kalmanův filtr – metoda, která se
používá při zpracovávání velkých souborů údajů získaných měřením nebo
pozorováním. V první fázi zpracování takových dat je totiž třeba
matematickými metodami odstranit z dat nepřesnosti, které byly způsobeny
vnějšími vlivy při jejich získávání. Bylo ukázáno, že řadu důležitých
tvrzení známých pro diferenciální hamiltonovské systémy lze vyslovit (vhodně
modifikované) i pro diferenční symplektické systémy. Byl např. dokázán diskrétní
zobecněný princip reciprocity a diskrétní Prueferova transformace. Byly rovněž
nalezeny základní aplikace těchto tvrzení v diskrétní oscilační teorii.
Bohner, M., Došlý, O.: The discrete Pruefer transformation, vyjde v Proc. Amer.
Math. Soc.
Došlý, O., Hilscher, R.: Linear Hamiltonian difference systems: Transformations,
recessive solutions, generalized reciprocity. - Dyn. Syst. Appl. 8: 401-420 (1999).
Klasifikace dopravních značek
(Ústav teorie informace a automatizace)
Systém rozpoznávání dopravních značek (RSS) je částí Systému pro podporu řidiče (DSS), který by měl pomáhat řidiči například monitorováním jeho činnosti a aktuální situace. DSS využívá řady objektů v dopravních scénách jako je vodorovné a svislé dopravní značení, ostatní vozidla nebo chodci. Cílem RSS je rozpoznat dopravní značky v dopravní situaci a tak pomoci řidiči v rozhodování.
Byl vyvinut adaptivní
klasifikátor pro rozpoznávání dopravních značek, založený na odhadu
podmíněných hustot vektoru příznaků v jednotlivých třídách s Laplaceovým
jádrem. Navržený algoritmus využívá apriorní informaci o dopravních značkách
rozdělených do skupin. Parametry Laplaceova jádra jsou určeny maximalizací tzv.
“cross-validated” pseudo-věrohodnostní funkce. Byla vytvořena softwarová
implementace pro testování účinnosti algoritmu navrženého jádrového rozhodovacího
pravidla. Algoritmus byl úspěšně testován na více než 1100 snímcích 43 typů
dopravních značek.
Paclík, P., Novovičová, J., Pudil, P., Somol, P.: Road Sign Classification using the
Laplace Kernel Classifier. - In: Proceedings of the 11th Scandinavian
Conference on Image Analysis, SCIA’99 Greenland, vol. 1, pp 275-282 (1999) (práce byla
vybrána k publikaci ve zvláštním sešitu).
Seznam anotací:
Osm pracovišť, která jsou v sekci sdružena, se výrazněji zaměřuje na aplikaci základních fyzikálních zákonů při výzkumu složitých systémů pevnolátkových, kapalinových, plynných a plazmatických i na oblast mechaniky, elektroniky a elektrotechniky včetně rozvoje speciálních měřicích přístrojů a metod.
V materiálovém výzkumu byly komplexně prostudovány struktury a vlastnosti plazmově deponovaných silikátů, které by pro svou teplotní stabilitu, příhodnou malou tepelnou vodivost a roztažnost mohly být použity jako tepelné izolanty. Ohybové zkoušky na plazmově nanášených keramických vrstvách potvrdily teoretickou předpověď, že při zvyšování tlakového zatížení se uzavírají mikrotrhliny v těchto vrstvách a materiál se svými vlastnostmi postupně blíží klasické keramice.
Byla aplikována nekonvenční experimentálně náročná technika, která umožňuje rozšířit základní poznatky o tepelně aktivovaných mechanizmech deformace určujících žárupevnost kovových materiálů různých strukturních typů. Její výsledky lze využít při efektivním vývoji žárupevných slitin, což bylo dokumentováno aplikací při výzkumu creepu řady kovů a slitin. Zásadní výsledky pak byly získány u uspořádané slitiny Cu50%Zn, kterou lze považovat za modelovou slitinu intermetalik, na nichž je založen vývoj moderních slitin pro použití při velmi vysokých teplotách.
V oblasti fyziky plazmatu byl vypracován počítačový model vodou stabilizovaného plazmatronu, který v praxi slouží jako generátor plazmatu pro vytváření keramických i kovových nástřiků na pevné podložky. Modelování umožnilo optimalizovat výbojovou komoru a složení stabilizační kapaliny. Pokusy potvrdily, že dodání malého množství etylalkoholu do stabilizační kapaliny zvyšuje výstupní rychlost plazmatu. Numerické simulace vysokoteplotního plazmatu prokázaly, že vzájemné působení elektromagnetických vln s tokamakovým plazmatem probíhá podstatně účinněji, než se předpokládalo, neboť se ho účastní i pomalé elektrony, které by podle klasických představ neměly být vlnou systematicky ovlivněny. Výsledky práce přispívají k detailnímu pochopení mechanizmu neinduktivní generace elektrického proudu v tokamacích.
V hydrodynamice byly stanoveny okamžité průběhy rychlostí a tlakové ztráty při pulzačním proudění ve svislé hladké trubici včetně závislosti fáze a amplitudy turbulentních rozruchů. V mezinárodní spolupráci byla na základě originálního postupu pomocí 3-dimenzionálního skenovacího mikroskopu prostudována přilnavost bílých krvinek na stěnu cév. Vytvořený model mechanizmu přilnutí vychází z analýzy molekulových sil mezi citlivými buňkami na povrchu krvinky (receptory) a anti-receptory na stěně cév. Ve vodní nádrži Želivka byl sledován vliv odumírání organizmů na kyslíkový deficit a upravitelnost vody z hlediska odstraňování organických látek. Bylo zjištěno, že neodstranitelný podíl těchto látek je tvořen především rozkladnými produkty organizmů, které jsou prekurzory tvorby nežádoucích chlorovaných derivátů.
V rámci vývoje speciálních experimentálních metod byla ve spolupráci se dvěma vídeňskými pracovišti vyvinuta a na celotělovém tomografu experimentálně ověřena zdokonalená metoda nukleární magnetické rezonance, vyznačující se vysokou kvalitou měřených spekter, spolehlivou prostorovou lokalizací a malým ohřevem vyšetřovaných tkání. Vytvořený laserový systém s opticky selektivním externím rezonátorem patří svými parametry ke světové špičce v metrologii.
V radioelektronice a optoelektronice byly zhotoveny a proměřeny vzorky dvoujádrových optických vláknových vazebních členů a ověřeny možnosti jejich využití ve vláknových laserech. Analýza přenosu etalonové frekvence prostřednictvím pozemní a družicové televizní sítě umožnila určit vliv přenosových tras na frekvenční nestabilitu.
V oblasti mechaniky byl vytvořen model vystihující kumulativní poškození kovových materiálů a betonů a jejich změkčení způsobených deformacemi. Na základě pevnostních zkoušek a výsledků výpočtového modelování byla odvozena kriteria pro posuzování vlivu korozních defektů na spolehlivost vysokotlakého potrubí. Mezioborový projekt v rámci programů Ministerstva kultury ČR vyústil v návrh systému dokumentace kulturního dědictví, který odpovídá novým evropským normám inventarizace a hodnocení památek.
V elektrotechnice byla pozornost věnována systémům s dvojitě napájenými synchronními stroji se zahrnutím regulace a vyřešením přechodných jevů, eliminaci parazitních jevů v rozvodných sítích v důsledku používání výkonových polovodičových měničů, a moderním pohonným jednotkám využívajícím motory nekonvenčního provedení.
V termomechanice byl vypracován hydroelastický model proudění krve v cévách, vycházející z teorie osově symetrických kmitů válcových skořepin, který respektuje viskoelasticitu cévy. Nově vyvinutá metoda, monitorující vibrace rotujících lopatek turbiny, byla otestována na 210 MW turbině v prunéřovské elektrárně. Ve spolupráci s italským technickým pracovištěm byla pomocí rázové trubice stanovena rychlost růstu kapiček v kontaminované (CO2 + O2) páře.
Ilustrativní anotace:
Creep kovových materiálů za podmínek konstantní struktury
(Ústav fyziky materiálů)
Dosavadní metody
badatelského výzkumu fyzikální podstaty mechanizmů vysokoteplotního tečení
(creepu) kovových materiálů vyčerpaly své možnosti. V Ústavu fyziky
materiálů AV ČR byla formulována a teoreticky zdůvodněna nekonvenční technika
creepu při konstantní struktuře. Technika umožňuje významně rozšířit poznatky o
tepelně aktivovaných mechanizmech deformace určujících žárupevnost kovových
materiálů různých strukturních typů a její výsledky jsou aplikovatelné při
efektivním vývoji žárupevných slitin. Výhody techniky byly dokumentovány její
aplikací při výzkumu creepu řady kovů a slitin, zejména pak slitiny uspořádané
Cu50%Zn, která je modelovou slitinou technicky významné skupiny intermetalik, na nichž
je založen vývoj moderních žárupevných slitin pro použití při velmi vysokých
teplotách.
Milička, K.: Creep behaviour of long range ordered Cu50Zn alloy. - Acta Mat. 47:
1831-1843 (1999).
Kapalinou stabilizované plazmatrony
(Ústav fyziky plazmatu)
V ústavu jsou jako na jediném pracovišti ve světě vyvíjeny a studovány plazmatrony využívající pro vytvoření proudu termického plazmatu obloukový výboj stabilizovaný vírem kapaliny. V těchto unikátních zařízeních se dosahuje extrémně vysokých teplot 30 tis. stupňů, rychlostí až 7 km/s a výrazně vyšší účinnosti při plazmovém stříkání než u běžně užívaných plynových plazmatronů.
Byla vytvořena teorie
procesů v těchto generátorech včetně modelů zahrnujících procesy
v oblouku i v generovaném proudu plazmatu. Výsledky těchto studií umožnily
navrhnout a následně pokusně potvrdit možnost zvýšit účinnost plazmatronu a
výstupní rychlosti plazmatu přidáním malého množství ethylalkoholu do
stabilizační kapaliny. Na základě kombinace modelových výpočtů s experimenty
byla nalezena konfigurace výstupní trysky vedoucí k dalšímu zvýšení rychlosti
plazmatu, čehož bylo využito k návrhu nového typu plazmatronu
s optimalizovanou výbojovou komorou a novým typem elektrod.
Hrabovský, M., Konrád, V., Kopecký, V., Sember, V.: Properties of water stabilized
plasma torches. – In: Solonenko, O.P. (ed.): Thermal Plasma Torches and Technologies.
Vol. 1. Pp. 240-255. Cambridge Int. Sci. Publ., Cambridge 1999.
Jeništa, J.: Water-vortex stabilized electric arc: I. Numerical model. – J. Physics D:
Appl. Physics 32: 2763-2776 (1999). II. Effect of non-uniform evaporation of water. – J.
Physics D: Appl. Physics 32: 2777-2784 (1999).
Role povrchové zóny kloubní chrupavky synoviálních kloubů
člověka
(Ústav teoretické a aplikované
mechaniky)
Užitím dvoufázových
matematických modelů pro kloubní chrupavku a lubrikační synoviální kapalinu ve
velkých synoviálních kloubech člověka (kyčel, koleno, kotník) bylo zjištěno, že
povrchová zóna normální kloubní chrupavky hraje důležitou úlohu při lubrikaci
synoviálního kloubu. V ranném stadiu artrózy dochází vzhledem ke zvýšené
roztažitelnosti kloubních povrchů účinkem zatížení k intenzivní filtraci
synoviálního filmu chrupavkou, souvislý kapalinový film se mezi povrchy chrupavek
neudrží a mezi chrupavkami zůstane pouze synoviální gel tloušťky řádově 0,01-0,1
mikronu. Kloub začne pracovat v režimu mezné lubrikace. Mezi chrupavkami pak
vzniká zvýšené tření, které může způsobit další postup artrózy. Zdravá
chrupavka s intaktní, málo propustnou povrchovou zónou o odlišných mechanických
vlastnostech však filtruje synoviální kapalinu nepatrně, spojitý kapalinový
synoviální film se při chůzi v kloubech dolní končetiny udrží mnohem déle.
Klouby nyní pracují převážně v režimu hydrodynamické lubrikace,
s nepatrným třením a bez kontaktu kloubních ploch.
Hlaváček, M.: A note on asymptotic solution for the contact of two biphasic cartilage
layers in a loaded synovial joint at rest.- J. of Biomechanics 32: 987-991(1999).
Hlaváček, M.: Lubrication of the human ankle joint in walking with the synovial fluid
filtrated by the cartilage with the surface zone worn out: steady pure sliding motion -
J. Biomechanics 32: 1059-1069 (1999).
Studium problematiky znečištění ovzduší v ulici metodou
fyzikální simulace v aerodynamickém tunelu
(Ústav termomechaniky)
Pro studium fyzikálních
procesů v mezní vrstvě atmosféry bylo vyvinuto modelování
v aerodynamickém tunelu. V rámci projektů COST, řešících problematiku
rozvoje evropských měst, byl touto metodou sledován proces difuse pasivní příměsi
od liniového zdroje v kaňonu ulice, nalézajícím se v městské zástavbě.
Metodou vizualizace byly kvalitativně odhadnuty charakteristiky proudění pro různé
rychlosti větru. Pro měření koncentrací byl vyvinut model liniového zdroje na
permeačním principu a modifikována metoda laserové fotoakustické spektrometrie. Tato
aplikace využívá vysokou citlivost a široký dynamický rozsah detekční metody.
Model kaňonu ulice s měnitelnou geometrií byl společně s vyvinutým zdrojem
použit pro měření prostorových profilů imisí. Byla získána pole koncentrací
uvnitř kaňonu ulice v závislosti na Reynoldsově čísle. Výsledky lze
interpretovat jako rozložení imisí v okolí liniového zdroje (automobilové
dopravy) uvnitř městské zástavby. Laboratorní model tím demonstroval různé aspekty
odvětrávání kaňonu ulice, které jsou žádoucí při rozhodování o rozvoji
městských aglomerací.
Jaňour, Z., Dittrt, F., Severa, M., Eliáš, V., Brych, K.: Air-pollution wind
tunnel modelling. - In: Vlasák, P., Filip, P., Chára, Z. (ed.): Problems in Fluid
Mechanics and Hydrology. Pp. 490-497 (1999).
Zelinger, Z., Civiš, S., Jaňour, Z.: Laser photoacoustic spectrometry and its
application for simulation of air pollution in a wind tunnel. - Analyst 124: 1205-1208
(1999).
Seznam vybraných anotací:
Pět pracovišť sdružených v této sekci se soustřeďuje na studium zemského tělesa a jeho okolí, se zvláštním zaměřením na území České republiky.
V geofyzikálním výzkumu byl rozvoj teoretických a metodických postupů kombinován s regionálními a lokálními studiemi i s laboratorními pokusy se vzorky hornin. V teoretické seismologii byl vypracován algoritmus, který poskytuje poměrně věrný obraz zemětřesného ohniska, jeho mechanizmu i časového vývinu, a to i při značně nepřesné znalosti reálné nehomogenity prostředí. Z tomografického měření rychlostí odlišně polarizovaných seismických vln byl vytvořen model hluboké stavby litosféry, jímž lze vysvětlit jak ztenčení litosféry na západním okraji Českého masivu, tak i podsunutí tektonické jednotky Saxothuringika pod Moldanubikum. Analýzou seismoakustické emise vznikající při zatěžování horninových vzorků byl metodou neuronových sítí proveden úspěšný odhad nestabilního stavu vzorku těsně před jeho rozrušením.
Nová interpretace geofyzikálních dat z prostoru intrusivního centra Českého středohoří poskytla údaje pro identifikaci několika odlišných geologických jevů. Dále byl sestaven geochemický model vývoje magmatu a parciálního tavení při vzniku komplikovaných intruzí bazických hornin. Byl objasněn vznik a původ složení přírodních vod “karlovarského typu”. Složení těchto vod je podmíněno vsakem solí do fundamentu, a to ve dvou časově odlišných fázích, povariské a miocenní. Paleomagnetický výzkum a řešení paleokonfigurace terénů moravského a slezského devonu a karbonu přispělo k pochopení konfigurací Českého masivu.
V rámci studia indukované seismicity byla analyzována série otřesů, ke kterým došlo na dolech ČSA Doubrava a Lazy v roce 1999. Analýza prokázala základní společné znaky těchto jevů: lokalizaci v mocné poloze nadložních hornin a jejich indukování dobývacími pracemi, absenci bezprostřední vazby ohnisek na situaci porubu, a projevy makroseismických účinků v nejslabším článku horninového masivu. Byla prokázána slabá přirozená seismická aktivita v opavské oblasti (únor 1999) a získány informace o významné indukované seismicitě oblasti. Byly objasněny zákonitosti šíření injektážních materiálů v karbonském horninovém masivu, vztahy mezi jednotlivými parametry injektážního procesu a fyzikálně mechanické vlastnosti a strukturní stavba zpevněného horninového prostředí.
Byla vytvořena nová teorie iniciace samovzněcování uhlí na principu samovolného rozpojování uhlí, jež se uskutečňuje v důsledku latentní potenciální energie, akumulované v uhelné hmotě jako suma prací vynaložených na její elastickou deformaci.
Analýza profilů elektronové koncentrace z ionogramů prokázala, že v ionosféře jsou téměř vždy přítomny Helmholtzovy vlny, zvané též “gravitační”, s periodou 60-70 min. Jejich intenzita výrazně roste při přechodech studených front v troposféře.
S použitím růstových modelů řady CERES, scénáře změny klimatu založeného na výstupech z modelů všeobecné cirkulace atmosféry a stochastického generátoru, byl studován vliv očekávané změny klimatu na produkci vybraných zemědělských plodin. Ukázalo se, že pozitivní přímý vliv zvýšené koncentrace oxidu uhličitého na výnosy plodin bude větší než negativní vliv změněných klimatických podmínek.
Byly provedeny první odběry a chemické analýzy vody z mlhy a z nízké oblačnosti na stanicích Milešovka a Kopisty (východní Čechy). Výsledky ukazují, že koncentrace polutantů v mlze nezůstává po dobu jejího trvání konstatní. Rozdíly v koncentracích byly zjištěny i v jednotlivých lokalitách a nadmořských výškách. Sledování srážkové depozice vybraných environmentálně citlivých prvků ukazuje, že po odsíření tepelných elektráren se stav životního prostředí zlepšuje.
Ilustrativní anotace
Klima poslední doby ledové určené z měření teploty v hlubokých
vrtech
(Geofyzikální ústav)
Historie změn teploty na
zemském povrchu může být rekonstruována analýzou závislosti teploty na hloubce,
změřené v hlubokých vrtech. Protože teplotní změny postupují z povrchu
do hloubky, je délka získané historie teplotních změn úměrná hloubce vrtu.
Amplitudy změn se s postupem do hloubky zeslabují, což snižuje citlivost metody
pro vzdálenější historii. Z našich rozborů vyplynulo, že nejzazší
klimatická změna, jejíž velikost a čas lze touto metodou ještě určit, je
oteplení, které ukončilo poslední dobu ledovou. K tomu je třeba analyzovat
křivky teplota-hloubka z vrtů hlubokých alespoň 1,5 km. Potřebné údaje
se podařilo shromáždit z pěti vrtů (tři v České republice a
dva ve Slovinsku) hlubokých 1,5-2,4 km. Výsledky naznačují, že teplotní kontrast
mezi poslední dobou ledovou a současnou meziledovou epochou je přibližně 8 oC
pro Českou republiku a 7 oC pro Slovinsko a že oteplování začalo před
15-20 tisíci lety. Tento způsob odhadu je zcela nezávislý na ostatních většinou
nepřímých metodách rekonstrukce podnebí v minulosti a jím určená amplituda i
čas nástupu oteplování jsou s nimi v dobré shodě.
Rajver, D., Šafanda, J., Shen, P.Y.: The climate record inverted from borehole
temperatures in Slovenia. - Tectonophysics 291: 263-276 (1999).
Šafanda, J., Rajver, D.: Signature of the last ice age in the present subsurface
temperatures in Central Europe. - Glob. Planet. Change (2000, v tisku).
Vliv vodní páry, oblaků a srážek na degradaci radiového signálu
v cm a mm pásmech
(Ústav fyziky atmosféry)
V rámci projektu
COST255 byl získán soubor výsledků, které kvantifikují vliv vodní páry, oblaků a
deště na zeslabení mikrovlnného signálu. Na základě statistické analýzy
měřených hodnot útlumu a intenzity srážky byla vypracována původní metoda
predikce útlumu radiových vln deštěm pro tzv. nejhorší měsíc v roce. Dále
byla sestavena mapa izočar intenzit dešťů pro ČR jako nutný vstupní parametr metody
ITU-R pro stanovení distribuční funkce útlumu deštěm pro směrové mikrovlnné
spoje. Byl vyhodnocen denní a sezónní chod intenzit dešťů a integrálního obsahu
vodní páry i oblačné vody z radiosondážních měření v ČR a Itálii, to
umožnilo stanovit denní a roční chod atmosférického útlumu pro radiový signál
z družicových spojů. Byla navržena a prověřena původní metoda retrospektivní
kategorizace typu srážky z časového průběhu intenzity deště. Metoda
umožňuje přesněji interpretovat radarová měření srážek a stanovit útlum
radiového signálu deštěm.
Boumis, M., Řezáčová, D., Sokol, Z: Calculation of the vertical gradient of the
atmospheric refractivity by making use of 3-D objective analysis technique. - Electronics
Lett. 35: 1583-1584 (1999).
Fišer, O., Boumis, M., Vejvoda, J.: Diurnal & seasonal variations of rain, water
vapour and cloud attenuation at Ku band in Central and Southern Europe. – In: XXVIth
URSI General Assembly. P. 381. Toronto 1999.
Fišer, O., Pettinger, M., Vejvoda, J.: Diurnal and seasonal variation statistics using
radiometric measurement in Luxembourg. – In: COST255 Draft Report ”Radiowave
Propagation Modelling for SatCom Services at Ku band and Above Pp..2.6/73 - 2.6/77. Bech,
Luxembourg 1999.
Seznam vybraných anotací:
Sekce sdružuje šest pracovišť zabývajících se chemickou strukturou, vlastnostmi, přeměnou a separací látek a syntézou a charakterizací nových anorganických i organických sloučenin.
Ve fyzikální chemii se výzkum v oblasti chemické fyziky zaměřoval na výpočty elektronového rozptylu na molekulách a dále na výpočty struktury, vlastností a reakcí anorganických i organických molekulových systémů a molekulové dynamiky a na proměřování kinetiky chemických reakcí iontů a přenosu náboje. V oblasti katalýzy byly hledány nové sorpční a katalytické materiály pro vysoce selektivní syntézy a transformace uhlovodíků a aminů a redukce oxidů dusíku a metallocenové katalyzátory pro polymerační reakce. V oblasti elektrochemie byla pozornost věnována zejména studiu elektrokapilárních jevů na kapalném rozhraní a nových typů iontoměničových membrán. Podařilo se např. osvětlit katalytický účinek iontu Cu+ v zeolitické matrici při rozkladu oxidů dusíku, mechanizmy zodpovědné za globální produkci troposférického chlóru ve znečištěné přímořské atmosféře či otevřít novou cestu k získání titanocenových sloučenin s možným katalytickým účinkem v polymerizaci olefinů.
V anorganické chemii byla pozornost zaměřena na syntézu nových anorganických látek potřebných vlastností a jejich charakterizaci a na studium mechanizmů a kinetiky anorganických reakcí. Úspěchů bylo dosaženo např. při syntéze heteroboranových sloučenin pro aplikace v supramolekulární chemii, při přípravě a charakterizaci sulfidových a oxidových skel doplněných prvky vzácných zemin a skel chalkogenidových a chalkogen-halogenidových, při vývoji tenkovrstvých uhlíkových katod pro palivový článek a při intenzifikaci výroby redukčního činidla dihydrido-bis(2-methoxyethoxo)hlinitanu sodného (ve spolupráci s Lučebními závody, a.s., Kolín).
V organické chemii a biochemii pokračovaly zejména cílené přípravy peptidů modifikovaných pro specifické účely, studia struktur a analýzy biologicky významných peptidů a bílkovin uplatňujících se při některých závažných onemocněních, např. při AIDS, mykotické infekci a chronické artritidě, výzkum úlohy proteolytických enzymů v ochraně kulturních rostlin proti škůdcům v zemědělství, vývoj nových typů analogů složek nukleových kyselin se zaměřením na látky s cytostatickými účinky, příprava nových imunofarmak typu muramylových glykopeptidů a studium chemické komunikace hmyzu. Důležitá je příprava nových neurosteroidů k léčbě úzkostných a bolestivých stavů a dále první izolace a identifikace sexuálního feromonu klíněnky jírovcové, kterého bude možné použít k masovému odchytu klíněnky.
V analytické chemii se výzkum zaměřil na separaci, charakterizaci a mikropreparaci biopolymérů a částic, na teorii a metodologii elektromigračních metod, na stopovou analýzu prvků, na superkritickou fluidní extrakci a chromatografii a na analytickou chemii životního prostředí. Byla zejména vyvinuta metoda ultrarychlých separací fragmentů DNA, umožňujících pohotové stanovení dědičných chorob, identifikaci osob či určení otcovství. Metodou atomové absorpční spektrometrie byly stanoveny koncentrace stopových prvků ve vzorcích prašného aerosolu z ventilačního systému automobilového tunelu na Letné; výsledky se shodovaly s hodnotami získanými instrumentální neutronovou aktivační analýzou.
V makromolekulární chemii byl rozvíjen základní a cílený výzkum v oborech makromolekulární chemie, fyzikální chemie polymerů a fyziky polymerů, se zvláštním zřetelem na molekulární a nadmolekulární polymerní systémy, biologicky aktivní polymery, funkční polymery a polymerní materiály se specifickými vlastnostmi. Velký prostor v rámci uvedeného vymezení zaplňovaly projekty s mezioborovou tématikou spojující výše uvedené hlavní obory s obory biochemickými, lékařskými, farmakologickými a elektronickými. Při hledání, jak potlačit nežádoucí reakce organizmu na vnesení cizího implantátu, byla např. vyvinuta metoda, kterou lze na povrch kovu nanést stabilní velmi tenkou vrstvou biokompatibilního polymeru a využít ji pro zachycení a řízené uvolňování biologicky účinných látek.
V chemickém inženýrství se studium převážně soustředilo na difusní a separační procesy, aplikovanou statistickou a experimentální termodynamiku rovnovážných soustav, katalýzu a reakční inženýrství, vícefázové reaktory, biotechnologie a procesy pro životní prostředí. Byly vyvinuty originální postupy kvantitativní charakterizace molekulární podobnosti, které umožňují systematicky budovat mikroskopickou teorii vztahů mezi strukturou a reaktivitou molekul a jsou využitelné pro racionální návrhy nových sloučenin s požadovanými vlastnostmi. V rámci výzkumu využití mikrovlnné energie v průmyslových procesech byla vyvinuta zcela nová technologie tavení a zpracování skla.
Ilustrativní anotace
Mikročástice mořské soli jako dosud neprozkoumaný globální zdroj
troposférického chlóru
(Ústav fyzikální chemie J.
Heyrovského)
Atmosféricky relevantní
reakce plynů s mikročásticemi mořské soli, přítomnými jako vysoce
koncentrované aerosoly v přímořské oblasti, jsou komplexně studovány jak
experimentálně (na University of California v Irvine), tak teoreticky pomocí metod
molekulové dynamiky a kvantové chemie (na ÚFCH JH). Základním poznatkem je
laboratorně zjištěná produkce molekulového chlóru za přítomnosti mikroaerosolů,
polutantů (ozón) a světelného záření, obdobně jako ve znečištěné přímořské
troposféře. Kinetický reakční model ukazuje, že experimentální výsledky lze
vysvětlit pouze za předpokladu, že k reakcím dochází na povrchu mikroaerosolů.
Jde tedy o heterogenní a nikoliv homogenní proces, jak se doposud předpokládalo. Tento
závěr je podpořen simulacemi molekulové dynamiky, které ukazují značnou koncentraci
chloridových aniontů (ne však sodíkových kationtů) na povrchu mikrokapky. Kvantově
chemické výpočty navíc ukazují silnou afinitu chloridového iontu k reaktivním
plynům (ozón nebo OH radikál), které tak mohou být “vychytávány”
z atmosféry na povrch mikroaerosolu. Po extrapolaci na typické atmosférické
podmínky model poskytuje koncentrace molekulového chlóru, které jsou ve velmi dobré
shodě s atmosférickými měřeními. Povrchové heterogenní procesy mohou hrát
v troposféře stejně významnou úlohu, jakou podle dřívějších zjištění
hrají ve stratosféře.
Jungwirth, P.: How many waters are necessary to dissolve a rock salt molecule? - J.
Phys. Chem. A (v tisku).
Knipping, E.M., Lakin, M.J., Forster, K.L., Jungwirth, P., Tobias, D.J., Gerber, J.D.,
Dabdub, D., Finlayson-Pitts, B.J.: Experiments and theoretical simulations of the
chemistry of sea salt microbrine aerosols: Ion-enhanced interactions at interfaces in the
atmosphere. - Science (zasláno do tisku).
Charakterizace změn molekulárního stavu fotosensitizátorů a
význam pro fotodynamickou terapii
(Ústav anorganické chemie)
Termínem fotodynamický efekt se označuje poškození tkání při současném působení ultrafialového nebo viditelného záření, barviva (fotosensitizátoru) a vzdušného kyslíku. Podstatou jevu je schopnost sensitizátoru přenášet energii absorbovaného záření na molekulu kyslíku a vytvářet tak energeticky bohatší vysoce reaktivní singletový kyslík. Terapeutické aplikace jevu - zničení nádorové tkáně singletovým kyslíkem - využívají zatím převážně empirických poznatků, protože vlastnosti fotosensitizátorů v přítomnosti biopolymerů (proteinů, nukleových kyselin, polysacharidů) nebyly doposud plně charakterizovány.
Výzkumný
tým oddělení kinetiky ÚACH proto prostudoval vliv biopolymerů
na fotochemické vlastnosti sensitizátorů (porfyrinů a ftalocyaninů), vznik
singletového kyslíku a průběh rychlých procesů, které jsou pro fotodynamický efekt
rozhodující. Zjistil, že interakce sensitizátorů s biopolymery je převážně
elektrostatické povahy. Záporně nabité sensitizátory se vážou na kladně nabité
skupiny na proteinech, avšak neinteragují s nukleovými kyselinami (DNA). Naopak
kladně nabité sensitizátory se vážou na DNA třemi stericky rozdílnými způsoby.
Vazba sensitizátorů na nukleoproteiny, histony a na DNA vede ke vzniku
organizovaných agregátů, které neprodukují singletový kyslík, a tedy nastává
utlumení fotodynamického efektu. Využití cyklodextrinů (modelů polysacharidů)
s vázanou fotochemicky aktivní formou sensitizátoru je jednou z cest, jak
omezit agregaci a umožnit “dopravu” sensitizátoru na potřebné místo ve tkáni.
Kubát, P., Lang, K., Mosinger, J., Wagnerová, D.M.: Reactions photosensitized by
tetrakis(4-sulfonatophenyl)porphyrin: Protonation of the triplet states and effect of
amino acids.- Z. Phys. Chem. 210: 243-256 (1999).
Mosinger, J., Deumié, M., Lang, K., Kubát, P., Wagnerová, D.M.: Supramolecular
kis(4-sulfonatophenyl)porphyrin with 2-hydroxypropyl-cyclodextrins. - J. Photochem.
Photobiol. A 130: 13-20 (1999).
Lang, K., Anzenbacher, P., Jr., Kapusta, P., Kubát, P., Král, V., Wagnerová, D.M.:
Long-range assemblies on poly(dG-dC)2 and poly(dA-dT)2: Phosphonium
cationic porphyrins and the importance of the charge. - J. Photochem. Photobiol. B,
odesláno.
Kubát, P., Lang, K., Anzenbacher, P., Jr., Jursíková, K., Král, V., Ehrenberg, B.:
Interaction of novel cationic meso-tetraphenylporphyrins in the ground and excited states
with DNA and nucleotides. - JCS, Perkin Trans. 2, odesláno.
Wagnerová, D.M.: Classification of dioxygen reactions: A Unifying view. - J. Chem. Res.;
odesláno.
Feromon klíněnky jírovcové
(Ústav organické chemie a biochemie)
V posledních letech vzbuzuje velkou pozornost vědecké i laické veřejnosti napadení jírovců klíněnkou jírovcovou v souvislosti se značným rozsahem a nápadností tohoto poškození. Klíněnka jírovcová, Cameraria ohridella Deschka et Dimic (Lepidoptera: Gracillariidae), byla popsána v r. 1985 jako nový druh napadající listy jírovce maďalu (Aesculus hippocastanum L.) v oblasti Ochridského jezera. Od té doby se v Evropě šíří severozápadním směrem. Na území České republiky byla zjištěna roku 1993, v roce 1999 již areál jejího rozšíření zahrnuje celou střední Evropu a dále se zvětšuje.
Výzkumný tým oddělení
přírodních látek ÚOCHB se od roku 1998 věnoval chemické ekologii tohoto
škůdce, především jeho sexuálnímu feromonu. Chemická struktura hlavní složky
sexuálního feromonu klíněnky jírovcové byla objasněna kombinací
elektroantenografie (založené na vysoce specifické reakci tykadla samců
na feromon samiček), analýzy retenčního chování na různých plynově
chromatografických fázích, a mikroreakcí. Na základě získaných údajů bylo
navrženo 12 polohových/geometrických izomerů tetradekadienalu, provedena jejich
stereospecifická syntéza a změřena jejich antenální aktivita. Nejúčinnější
látkou byl (8E,10Z)-tetradeka-8,10-dienal, který vykazoval vlastnosti
identické s detekovaným feromonem a vyvolával v pikogramových dávkách
prekopulační chování samců obdobně jako přítomnost samiček. Tento syntetický
sexuální feromon, o jehož patentovou ochranu již bylo požádáno, bude testován
v lapácích pro sledování šíření škůdce a dále bude testován na přímou
ochranu jírovců.
Svatoš, A., Kalinová, B., Hoskovec, M., Kindl, J.. Hrdý, I.: Chemical communication
in horse-chestnut leafminer Cameraria ohridella Deschka & Dimić. – Plant Prot. Sci.
35: 10-13 (1999).
Svatoš, A., Kalinová, B., Hoskovec, M., Kindl, J., Hovorka, O., Hrdý, I.:
Identification of a new lepidopteran sex pheromone in picogram quantities using an
antennal biodetector: (8E,10Z)-tetradeca-8,10-dienal from Cameraria ohridella. -
Tetrahedron Lett. 40: 7011-7014 (1999).
Výzkum a vývoj metodik kapilární zónové elektroforézy pro
rychlé a extrémně citlivé diagnostikování závažných chorob
(Ústav analytické chemie)
Byla vypracována
ultra-rychlá diagnostická metoda pro stanovení mutací a polymorfismů genomové DNA.
Elektroforéza v krátkých kapilárách s detekcí fluorescence indukované
laserem umožňuje snížit dobu analýzy až více než o dva řády ve srovnání
s dosud používanými technikami deskové elektroforézy. Ani v komerčně
dostupných přístrojích pro kapilární elektroforézu není plně využito jejího
vnitřního potenciálu a celková produktivita těchto zařízení je srovnatelná
s klasickou elektroforézou deskovou. Nově navržená metoda je vhodná pro
molekulární diagnostiku závažných dědičných chorob, atopií, alergií,
kardiovaskulárních chorob, zhoubných onemocnění apod. Ve spolupráci s Ústavem
patologické fyziologie Masarykovy univerzity v Brně byly demonstrovány přednosti
originální instrumentace a analytické metodiky na detekci polymorfních repeticí
v genu pro endotelin 1, jejichž výskyt může souviset s rozvojem hypertenzní
nemoci. Díky rychlosti a nízkým nákladům na jednu analýzu bude možné tuto plně
automatizovatelnou metodu snadno aplikovat v klinické praxi. Může sloužit také
pro genetický screening populace, a tím i identifikaci možných přenašečů těchto
onemocnění na další generace.
Malá, Z., Klepárník, K., Boček, P.: Highly alkaline electrolyte for single-stranded
DNA separations by electrophoresis in bare silica capillaries. - J. Chromatogr. A 853: 371
- 379 (1999).
Klepárník, K., Malá, Z., Přibyla, L., Blažková, M., Vašků, A., Boček, P.:
Ultra-fast detection of microsatellite repeat polymorphism in endothelin 1 gene by
electrophoresis in short capillaries. - Electrophoresis 21: 238 - 246 (2000).
Mikrovlnná sklářská pec - nová technologie tavení skla
(Ústav chemických procesů)
V rámci výzkumu využití mikrovlnné energie v průmyslových procesech byla vyvinuta zcela nová technologie tavení a zpracování skla. Vynález měl světovou premiéru při mezinárodní sklářské konferenci “Glass Science and Technology for the 21st Century” v červnu 1999 v Praze. Odborníci oceňovali zejména ekologické aspekty, energetické úspory, nízké provozní náklady, rychlost a selektivnost ohřevu a v neposlední řadě i inverzní teplotní profil, tj. ohřev skla ze středu ke stěnám. Novou technologií lze tavit i sklářské kmeny a získat tak skla s vlastnostmi, které nelze získat klasickým tavením. Způsob tavení skla, o kterém se předpokládalo, že ho mikrovlnami roztavit nelze, je chráněn českou přihláškou vynálezu a připravuje se i široká ochrana v zahraničí.
I když mikrovlnná sklářská pec byla vyvíjena pro pracoviště ateliérového typu, její využití bude zřejmě mnohem širší, např. při výuce v odborných sklářských školách, k předvádění foukání skla na výstavách, při výrobě uměleckých předmětů, ale i při vývoji nových druhů skel apod. Nová technologie tavení skla získala 1. cenu Zlatý krystal na mezinárodním veletrhu Silicium Bohemica 99 v září 1999 v Praze a byla oceněna i v soutěži Inovace 99.
Mikrovlnná sklářská pec
je případem využití nejmodernější mikrovlnné techniky v oblasti jedné
z největších českých tradic, jimž je sklářství. Technologie bude i nadále
rozvíjena směrem ke zvyšování kapacity a kontinualizaci výroby skla.
Hájek, M.: Microwave processing of glass. - In: Proc. Glass Science and Technology for
the 21st Century. P. 180. Prague 1999.
Hájek, M.: PV 2185-99.
Hájek, M.: Mikrovlnné tavení skla. - Sklář a keramik 49: 281-284 (1999).
Seznam anotací:
5) SEKCE BIOLOGICKÝCH A LÉKAŘSKÝCH VĚD
Sekce sdružuje deset pracovišť zabývajících se strukturou a funkcí živých organizmů, a to od molekulární a buněčné úrovně až po úroveň celého organizmu.
V biofyzice se výzkum soustředil na studium struktury, dynamiky a stability deoxyribonukleové kyseliny (DNA) a jiných forem nukleových kyselin, na studium struktury, funkce a evoluce genomů, na studium interakcí DNA s bílkovinami a fyzikálními a chemickými činiteli, na studium struktury a funkce proteinů a na studium mechanizmů kontroly proliferace buněčných populací. Byla např. analyzována zákonitost nerovnoměrného rozložení nukleotidů a krátkých oligonukleotidů v genomech a popsána vazba nádorového supresoru na molekulu DNA. Podařilo se též připravit nové cytostatikum odvozené od trinukleárních komplexů platiny, které je protinádorově účinné při koncentracích o řád nižších než jsou koncentrace používané při chemoterapii cisplatinou a jejími deriváty.
V molekulární genetice pokračoval výzkum ve strukturní a funkční analýze genomů, v nádorové transformaci buňky a molekulární biologii retrovirů, ve studiu struktury a funkce povrchových molekul leukocytů a imunologické tolerance, v analýze cytoskeletu buňky a struktury funkce mikrotubulů a ve studiu fertilizace a povrchových proteinů spermie. Bylo zjištěno, že gama-tubulin se účastní časné fáze antigenní aktivace žírných buněk, které jsou složkou imunitního systému a mají rozhodující úlohu při rozvoji alergických reakcí. Byla též popsána úloha onkogenní bílkoviny Myb v diferenciaci a proliferaci krevních buněk.
V mikrobiologii se výzkum zaměřil na biochemii, fyziologii a molekulární genetiku bakterií, hub a mikroskopických řas a na témata imunologická. V těchto oblastech byly podrobně studovány otázky tvorby biologicky aktivních látek a enzymů, regulační mechanizmy v řízení diferenciace, mechanizmy podílející se na modifikaci DNA, degradační aktivity mikroorganizmů a vývojové aspekty imunity během ontogeneze a fylogeneze. Na základě experimentálních poznatků byl např. navržen model struktury a funkce adenylát cyklázového toxinu podílejícího se na patogenicitě Bordetella pertussis, původce černého kašle, či byly úspěšně použity dřevokazné houby, zejména druhy rozkládající lignin, k dekontaminaci znečištěných složek životního prostředí.
V experimentální botanice se studium soustředilo na charakteristiku rostlinných genomů a individuálních genů a jejich exprese ve vztahu k vývoji pylu, indukované mutagenezi a embryogenezi, dále na strukturu a funkci signálních systémů při řízení vývoje rostlin a jejich stresových reakcí a na buněčnou a molekulární biologii jako základ rostlinných biotechnologií. Byly např. charakterizovány viry A a Y brambor, molekulárně typizovány viry nekrotické kroužkovitosti a zakrslosti slivoně a popsána variabilita těchto virů na ovocných dřevinách v ČR. Prostřednictvím inzerční mutageneze a somaklonální variability byly získány formy lnu využitelné ve šlechtitelském programu s cílem získat odrůdy vhodné k výrobě konzumního oleje.
V entomologii byl hmyz využíván jako vhodný modelový systém pro studia fyziologická a molekulárně genetická a současně byly řešeny praktické problémy spojené s působením hmyzu jako škůdce a s ochranou přírody. Podařilo se např. izolovat nový neurohormon u ploštice, který mobilizuje tuky a zvyšuje pohybovou aktivitu či prokázat u mušky Chymomyza costata vzájemné propojení biologických hodin, odměřujících denní čas, a biologického kalendáře, který informuje o sezónním času a řídí vstup organizmu do alternativních vývojových programů jako je hmyzí diapauza.
Ve fyziologii byl výzkum zaměřen na fyziologickou, buněčnou a molekulovou podstatu lidských onemocnění s cílem přispět k objasnění patogeneze a zdokonalení diagnostiky a terapie chorob nervové soustavy, kardiovaskulárních chorob, metabolických poruch a vrozených onemocnění a dále na embryologii, fyziologii reprodukce, laktace, výživy a na vývojovou biologii převážně hospodářských zvířat. Výzkum experimentální epilepsie vedl např. k poznatku, že dospělý mozek je morfologicky poškozen nejen těžkým status epilepticus se svalovými křečemi, ale i epileptickým stavem nekonvulzivním, jehož akutní projevy jsou velmi mírné a omezují se na změněné chování. Byl popsán molekulový mechanizmus funkce Na,K-ATPázy, jednoho z klíčových enzymů buněk, který má zásadní úlohu u mnoha závažných lidských onemocnění včetně hypertenze. Ve spolupráci s 1. lékařskou fakultou UK byl poprvé popsán a osvětlen nový typ vrozené poruchy metabolismu, a to fatální deficience mitochondrální ATPázy, jednoho z klíčových enzymů oxidativní fosforylace. Při studiu časného embryonálního vývoje kontrolních a klonovaných embryí skotu bylo ve spolupráci s dánským výzkumným pracovištěm zjištěno, že remodelace jádra a jadérka u klonovaných embryí neopakuje přesné časové schéma normálního vývoje.
V experimentální medicíně bylo těžiště výzkumu ve studiu struktury a funkce buněčného jádra, v poznávání mechanizmů patologických stavů nervového systému, zejména změn komunikací v extracelulárním prostoru, ve studiu působení hluku na sluchový systém a reakcí oka na různé zátěže, v poznávání molekulárně-biologické podstaty vývoje zubních zárodků a ve studiu změn v genomu a ve vývoji dítěte, způsobených vlivem průmyslových zplodin.
Farmakologický výzkum dále pokračoval v obecně farmakologických studiích se zaměřením též na vypracování statistického programu pro vyhodnocování relativní biologické dostupnosti tzv. generických léčiv, a dále ve výzkumu neurofarmakologickém a imunofarmakologickém.
Ilustrativní
anotace
Preferenční vazba nádorového supresoru proteinu p53 na nadšroubovicovou DNA
(Biofyzikální ústav)
Protein p53 je nádorovým supresorem, jehož normální funkcí je kontrola buněčné proliferace. Při poškození buněčné DNA, které představuje potenciální hrozbu nekontrolovaného buněčného dělení a tedy i vzniku nádorů, dokáže protein p53 zabránit vzniku nádoru, a to buď zastavením buněčného dělení na dobu potřebnou k opravě DNA nebo zahájením procesu vedoucího k programované smrti buňky. Pro tyto pochody jsou interakce proteinu p53 s DNA klíčové. V BFÚ bylo zjištěno, že p53 se váže přednostně na nadšroubovicovou DNA.
Byla však prokázána i
sekvenčně specifická vazba p53 na cílovou sekvenci v lineárních molekulách
DNA; tato vazba působí ohyb v DNA. Ionty zinku ve fyziologických koncentracích
inhibují vazbu p53 na našroubovicovou DNA i na cílovou sekvenci v lineární
molekule DNA. Vazba p53 na nadšroubovicovou DNA je mnohonásobně pevnější než
nespecifická vazba na linearizovanou DNA; vazby na nadšroubovicovou DNA se
pravděpodobně účastní jak centrální doména proteinu p53, tak i jeho C-koncová
doména. Objevená vazba p53 na nadšroubovicovou DNA by se mohla podílet např.
při stabilizaci p53 v buňkách. Část výše uvedených výsledků vznikla ve
spolupráci s Masarykovým onkologickým ústavem v Brně.
Paleček, E., Brázdová, M., Černocká, H., Vlk, D., Brázda, V., Vojtěšek, B.:
Effect of transition metals on binding of p53 protein to supercoiled DNA and to consensus
sequence in DNA fragments. - Oncogene 18: 3617-3625 (1999).
Buněčné mechanizmy bolesti vznikající popálením
(Fyziologický ústav)
Popálení vyvolává u člověka nesnesitelnou bolest, kterou nelze odstranit běžnými analgetiky a která představuje vážný lékařský a etický problém. Zakončení senzorických nervových vláken specializovaných pro signalizaci bolesti jsou na svém povrchu vybavena receptory, které se aktivují tepelnými podněty. Jejich aktivace je spojena s otevřením iontových kanálů, vznikem elektrického proudu napříč povrchovou membránou nervového zakončení a její depolarizací. V důsledku depolarizace vzniká impulsní aktivita, která je přenášena do centrálního nervového systému, a na periferii dochází k uvolnění tachykininů, vyvolávajících neurogenní zánět. Podařilo se objevit nové vlastnosti membránových elektrických proudů, na jejichž funkci je vznik bolestivých signálů založen. V rozmezí teplot 43-53 °C, které jsou pociťovány bolestivě jako varování, že by mohlo dojít k poškození tkáně, dochází v příslušných neuronech ke zhruba dvacetinásobnému zvýšení proudové odpovědi. Působením vyšších teplot (>56 °C) nastávají nevratné změny: prahové teploty pro aktivaci receptorů pak je dosaženo již při 25 °C. Charakterizace membránových receptorů, které jsou zodpovědny za přenos informace o teplotních podnětech, umožní účinné hledání specifických farmakologických látek s periferním působením, jimiž by bylo možno tlumit bolest v místě jejího vzniku. Odhalené vlastnosti membránových proudů v zodpovědných senzorických neuronech a jejich změny způsobené vyššími teplotami vysvětlují i praktickou zkušenost o užitečnosti rychlého ochlazení kůže po popálení.
Struktura genů buněčných částic rozpoznávajících signál pro
sekreci bílkovin u chmelu
(Ústav molekulární biologie rostlin)
U chmelu byla odhalena
dědičně podmíněná proměnlivost buněčných částic rozpoznávajících signál
pro sekreci bílkovin. Podařilo se izolovat a charakterizovat několik význačných
genů určujících ribonukleovou složku těchto částic. V rámci těchto genů
byly identifikovány dva nové regulační elementy, specifické pro chmel. Některé
části charakterizovaných genů patrně souvisí s jejich vývojem a
s evolucí chmelu. Pomocí těchto genů a nově objevených pseudogenů je možné
český chmel odlišit od jiných odrůd. Kromě toho lze tyto funkční geny též
modifikovat a použít pro přípravu rostlin odolných proti různým, zejména virovým,
patogenům. Práce poprvé popisuje toto uspořádání chmelových genů i životně
důležitý mechanizmus transportu bílkovin, který je studován též u živočichů a
baktérií.
Matoušek, J., Junker, V., Vrba, L., Schubert, J., Patzak, J., Steger, G.: Molecular
characterization and genome organization of 7SL RNA genes from hop (Humulus lupulus L.). -
Gene 239: 173-183 (1999).
Seznam anotací:
6) SEKCE BIOLOGICKO-EKOLOGICKÝCH VĚD
Sekce sdružuje šest pracovišť zkoumajících živé organizmy, vztahy mezi nimi a společenství různých druhů.
V systémové botanice se výzkum zaměřil na taxonomii, evoluci a chorologii vyšších i nižších rostlin, práci na Květeně ČR, studium vegetace ČR, Evropy i dalších území (např. Arktida a Antarktida), a dále na autekologii a ekofyziologii rostlin, paleobotaniku a sbírkovou činnost. Zvláště intenzivně se rozvíjela mykologie, lichenologie, ekotoxikologie řas, výzkum invazních druhů a dynamiky rostlinných společenstev. Kromě jiného byl vydán Katalog lišejníků České republiky zahrnující 1534 druhů a byly zpracovány kapitoly do Červené knihy vyšších rostlin ČR a SR, která je nepostradatelnou pomůckou pro ochranáře i úředníky státní správy. V rámci péče o Průhonický park proběhla kompletní asanace a obnova dalších částí parku a byla otevřena pamětní síň hraběte Silva-Taroucca.
V biologii obratlovců pokračoval výzkum volně žijících obratlovců se zaměřením na jejich genetickou, druhovou a populační rozmanitost, populační dynamiku, interakce s prostředím a asociace s mikroorganizmy patogenními pro člověka a zvířata. Cílem výzkumu bylo též vypracovat metody jejich ochrany, včetně rehabilitace a revitalizace degradovaných biotopů a ekosystémů. V širší mezinárodní spolupráci byl dokončen Atlas evropských savců. Byl prokázán klíčový význam bezbariérového spojení s Dunajem v oblasti dolního toku Dyje a Moravy, kde byl zjištěn výskyt nových druhů ryb v ČR, např. ježdíka dunajského, a obnovený výskyt druhů, které v minulosti vymizely, např. jesetera malého.
V ekologii krajiny se výzkum zaměřoval na strukturální a funkční vlastnosti krajinných složek na všech úrovních biologických systémů, a to od buněčných po ekosystémy, s cílem přispět k vypracování obecných principů i speciálních postupů pro optimální trvale udržitelné využívání krajiny. Byl např. pomocí satelitních snímků Landsat 5TM, leteckých barevných a infračervených fotografií a terénního šetření vyhodnocen vývoj změn pokryvu na území NP a CHKO Šumava v posledním desetiletí a byla vypracována metoda kontinuální extrakce cizorodých látek z vody a zjišťování jejich genotoxického efektu.
V půdní biologii se rozvíjel výzkum v půdní zoologii, mikrobiologii, chemii a mikromorfologii se zřetelem na strukturu a dynamiku společenstev půdních biot v přirozených a antropogenně ovlivněných ekosystémech. Bylo zjištěno, že zvýšená koncentrace oxidu uhličitého v půdě může zvýšit metabolickou aktivitu a ovlivnit složení mikrobních společenstev a že při lesní rekultivaci výsypek v oblasti těžby uhlí má významnou úlohu jejich reliéf.
V hydrobiologii byl nejdůležitější komplexní limnologický výzkum údolních nádrží a horských jezer v ČR i v zahraničí. Podstatnou složkou byl výzkum biotických interakcí v pelagickém společenstvu i ichtyologická problematika nádrží. Nově se výzkum zaměřil i na genetickou a funkční diverzitu planktonních bakteriálních společenstev. Byl popsán mechanizmus inaktivace fosforu v acidifikovaném ekosystému povodí – jezero.
V parazitologii byla hlavní náplní výzkumu biologie parazitů, jejich vztah k hostiteli, soužití parazita a hostitele na úrovni molekulové, buněčných a orgánových struktur i na úrovni organizmů a vnějšího prostředí. Pozornost byla zaměřena i na imunitní jevy při parazito-hostitelských vztazích a na patogenitu parazitů. Podařilo se např. izolovat a charakterizovat bílkovinu z plazmy klíštěte, která by mohla být součástí jeho imunitního sytému. Ve spolupráci s pracovištěm SUNY v Stony Brook byly pro vakcinační účely vybrány vhodné kandidátní vakcíny proti lymské borrelióze přenášené klíšťaty.
Ilustrativní anotace
Komárek, J., Anagnostidis, K.: Cyanoprokaryota 1. Teil: Chroococcales. – In:
Ettl, H., Gä rtner, G., Heynig, H., Mollenhauer, D. (ed.): Süsswasserflora von
Mitteleuropa 19/1. Gustav Fischer, Jena – Stuttgart – Lübeck – Ulm 1999, 548 pp.
(Botanický ústav)
Sinice jsou mikroskopické organizmy, které jsou stavbou buňky podobné bakteriím, ale energii získávají jako rostliny. Mají mimořádnou schopnost růst a množit se. Nejsou-li pod kontrolou, mohou vzniknout problémy s jejich toxickými metabolity v rekreačních a pitných vodách (tzv. vodní květ sinic). Znalost jejich biologie a taxonomie je základním předpokladem kontroly a využití těchto organizmů. První ze tří svazků obsahuje jednobuněčné a koloniální druhy, tradičně taxonomicky řazené do řádu Chroococcales. Anotované dílo zahrnuje kompletní popisy a biologii (životní cykly, ultrastruktura, molekulární biologie a ekologie) všech evropských sinic, včetně mořských (pobřežních) druhů a orientační přehled druhů mimoevropských. Zpracování bylo taxonomicky založeno na nejmodernějších údajích včetně dat z oblasti elektronové mikroskopie a molekulární biologie. Hlavním cílem je umožnit identifikaci přírodních populací pomocí přehledných klíčů a popisů, doplněných ilustracemi všech druhů. Zvláštní důraz je kladen na ekologické charakteristiky. Příručka má sloužit i pro kultivaci a charakterizaci sbírkových a experimentálních kmenů a jako výchozí materiál pro další studium této cyanobakteriální skupiny. Proto obsahuje rovněž rozsáhlou bibliografii.
Izolace a charakterizace a-makroglobulinu z plazmy klíštěte
(Parazitologický ústav)
Problematika přenosu patogenních mikroorganizmů klíšťaty úzce souvisí s obrannými mechanizmy (imunitním systémem) těchto živočichů, kterým se přenášené patogeny dokáží úspěšně vyhnout. Jednou z vývojově nejstarších složek přirozené imunity v celé živočišné říši jsou proteiny z rodiny a2-makroglobulinů (a2M), které zabraňují patogenním mikroorganizmům pronikat tkáněmi hostitele a využívat jeho proteiny jako zdroj výživy. U bezobratlých byly molekuly a2M dosud nalezeny v tělních tekutinách pouze některých vodních členovců a měkkýšů.
Při studiu proteinů
v hemolymfě modelového klíštěte (klíšťák Ornithodoros moubata) byl
nalezen a izolován protein, jehož některé vlastnosti připomínaly a2M.
Sekvenční analýza několika fragmentů jeho molekuly potvrdila jeho příslušnost do
rodiny a2M. Funkční analýza tohoto proteinu
potvrdila stejný mechanizmus jeho účinku jako u a2M
skotu. Tento protein je prvním zástupcem rodiny a2M
popsaným u suchozemských bezobratlých živočichů.
Kopáček, P., Weise, C., Saravanan, T., Vítová, K., Grubhoffer, L.: Characterization
of an a-macroglobulin-like glycoprotein isolated from
the plasma of the soft tick Ornithodoros moubata. – Eur. J. Biochem. 267: 465-475
(2000).
Kopáček, P., Kovář, V.T., Saravanan, T., Weise, C.: Immune proteins isolated from
plasma of the soft tick Ornithodoros moubata. – In: 3rd Int. Conference
“Ticks and Tick-borne Pathogens: Into the 21st Century”. Abstract p. 78.
Vysoké Tatry 1999.
Atlas rozšíření evropských savců
(Ústav biologie obratlovců)
V širší
mezinárodní spolupráci byl dokončen Atlas evropských savců, který byl v roce
1999 publikován v nakladatelství Academic Press v Londýně. Je to dosud
nejpodrobnější zpracování geografického rozšíření savců v Evropě. Známý
areál každého druhu je vyznačen na mapě s kvadrátovou sítí, která je
doplněna krátkým shrnujícím textem. Pracovníci ÚBO se na tomto díle podíleli jako
editoři, koordinátoři dat pro Českou republiku a autoři doprovodných textů u 20
druhů. Údaje uveřejněné v Atlasu již byly použity např. při zpracování
Červené knihy evropských obratlovců a při sestavení evropské mapy biologické
diverzity. Výsledky těchto syntetických studií naznačují, že území České
republiky patří z hlediska druhové rozmanitosti mezi nejbohatší části Evropy.
Zima, J., Anděra, M.: A synopsis of the mammals of the Czech Republic. - Hystrix
(n.s.) 8: 107-111 (1996).
Mitchell-Jones, A.J., Amori, G., Bogdanowicz, W., Kryštufek, B., Reijnders, P.J.H.,
Spitzenberger, F., Stubbe, M., Thissen, J.B.M., Vohralík, V., Zima, J.: Atlas of European
Mammals. Poyser Natural History. - Academic Press, London 1999, 496 pp.
Seznam anotací:
7) SEKCE SOCIÁLNĚ-EKONOMICKÝCH VĚD
Sekce sdružuje šest pracovišť z oblasti sociálně-ekonomických a právních věd, psychologie a knihovědy.
Profilujícím tématem vědecké činnosti v oboru sociologie bylo zkoumání sociálních změn české společnosti, zejména těch, které souvisejí s její transformací a modernizací po r. 1989 a s jejím sbližováním s euroatlantickým společenstvím. Sociální změny byly zkoumány v širším kontextu změn ekonomických, politických, demografických, kulturních a prostorových. U některých témat byl sledován jejich historický kontext, významně se uplatňovalo hledisko srovnávací. Uvedená problematika byla sledována v následujících tematických okruzích: transformace a modernizace české společnosti a její aktéři, politický systém, elity, sociální determinace politického chování, lokální problémy, proměny lokální politiky a problematika decentralizace, regionální problémy, sociální a prostorová problematika pohraničí a utváření česko-německých vztahů v tomto prostoru, sociální souvislosti ekonomické transformace a jejich důsledky pro sociální politiku, proměny sociální struktury a sociální stratifikace, sociální aspekty demografické reprodukce, společenské postavení žen, problematika genderu.
V ekonomickém výzkumu byla zvýšená pozornost věnována současné etapě transformace české ekonomiky, a to především konvergenci k Evropské unii, makroekonomickému modelování transformace, privatizaci a managementu reziduálního státního vlastnictví a vytváření souboru odhadů jejich klíčových parametrů. V souvislosti s výzkumnými aktivitami Světové banky byla část vědeckého výstupu orientována též na obecné studium transformace a vlivu strukturálních změn v jednotlivých regionech včetně problematiky rozvojových zemí a boje s chudobou. Významný podíl výzkumné kapacity byl věnován teoretickým i aplikačním problémům spojeným s připravovaným vstupem ČR do EU, např. problematice obchodu mezi EU a přidruženými státy, působení změn tarifní struktury na alokaci zdrojů, měření nákladů a užitků připojení k EU, politice evropských institucí rozšířených na východ atd. Souběžně je prohlubován teoretický výzkum makro- a mikro-ekonomie, rozvíjena problematika monopolů v transformujících se ekonomikách, pracovních trhů, důchodů a životní úrovně, stejně jako ekonomické otázky ochrany životního prostředí. Další výzkumné aktivity směřují do oblasti veřejných financí, ekonometrie, ekonomické integrace, ekonomie práce, průmyslové organizace, mezinárodního obchodu, mezinárodních financí, ekonomie životního prostředí a ekonomiky transformace. Úzká spolupráce s CERGE UK vyústila v založení společného pracoviště CERGE-EI.
Výzkum v oblasti psychologie je zaměřen především na psychologii osobnosti a na kognitivní psychologii. Řeší tato témata: osobnost adolescenta, struktura osobnosti, neuroticismus a úzkost ve vztahu ke způsobu vyrovnávání s náročnými životními situacemi a zdravotními obtížemi, sebepojetí v osobnostním kontextu, osobnost a zdraví, osobnost hráče počítačových her, psychologie agrese, metaforická vyjádření užívaná v rámci různých forem komunikace politické problematiky, folková psychologie, psycholingvistika, osobnost v kulturním a sociálním kontextu, psychologická analýza pojmu občanské kultury v naší současné společnosti, reflexe domova a přirozeného světa aj. Metodologie zahrnovala vztah mezi kvantitativním a kvalitativním výzkumem, strukturální modelování v psychologii, studie o průběhu pozornosti pomocí originálně vyvinuté počítačové metody a výzkum senzitivity člověka k vnímání velikosti pohybujících se podnětů různě orientovaných v prostoru.
Výzkumné aktivity v právních vědách směřovaly k výzkumu práva se zřetelem na platné právo výběrem témat sbližování právního řádu České republiky s právními řády zemí Evropského společenství a zejména s vlastní legislativou Společenství a rozhodovací činností jeho soudních orgánů. Výzkum se též více orientoval na právní komparatistiku. Ústav státu a práva si nadále zachovává a rozšiřuje úlohu připomínkového místa k materiálům ministerstev, Úřadu vlády ČR, obou komor Parlamentu ČR, jakož i pro výběr a hodnocení rozhodnutí, určených k publikaci ve Sbírce soudních rozhodnutí a stanovisek. Pracovníci ústavu se podíleli na legislativní přípravě nejzávažnějších právních předpisů, týkajících se zejména rekodifikace soukromého práva, řešení zásadních otázek v oblasti ústavního práva a otázek harmonizace a přiblížení právního řádu ČR k právu EU. Pokračovala spolupráce s některými ministerstvy v otázkách budování mezinárodněprávní smluvní základny ČR.
Sociologie a politologie byly rozvíjeny též v oblasti Masarykovských studií, směřujících k rozšíření a prohloubení znalostí života a díla T. G. Masaryka. Vydání tří svazků Masarykových spisů (Čtyři studie z let 1882-1884, Česká otázka - Naše nynější krize - Jan Hus, Moderní člověk a náboženství) je významným edičním činem, seznamujícím vědeckou i širší veřejnost s uváděním západoevropské vědy do českých zemí, problémy české společnosti na konci 19. století a s významem náboženství. Příspěvky sborníků Spory o dějiny I a II se zabývají interpretací českých a československých dějin v souvislosti s demokratickými tradicemi české a československé společnosti.
V oblasti knihovědy a informatiky pokračuje bádání o dějinách knihy, knihtisku a knihoven do konce 18. století. Dále je doplňována retrospektivní bibliografie cizojazyčných bohemikálních tisků z let 1501-1800. Byla zpracována i statistika produkce pražských tiskáren 16. století a byl dokončen seznam tiskařů, působících na dnešním území ČR v 16.-18. století.
Ilustrativní anotace
System Change and Modernization. East-West in Comparative Perspective
Adamski, W., Bunčák, J., Machonin, P., D. Martin (ed.)., IFiS Publishers, Warsaw
1999, 373 pp.
(Sociologický ústav)
Kniha je výsledkem evropského projektu (podpořeného projekty národními), k němuž významným způsobem přispěli autoři čeští, polští, slovenští a francouzští. Opírá se o výsledky reprezentativního sociologického šetření a o sérii kvalitativních výzkumů na podnikové úrovni. V první části jsou vysvětlovány společné i národně specifické přístupy k problematice. Druhá část je věnována výsledkům srovnávacího výzkumu změn sociální struktury v první polovině 90. let v ČR, Polsku a SR. Třetí část se zabývá aktéry institucionálních změn, čtvrtá pojednává o jejich postojích, očekáváních a individuálních, resp. rodinných strategiích v podmínkách transformace a modernizace. V páté části jsou výsledky studia transformace a modernizace na podnikové úrovni - zde včetně Francie. Závěr knihy zobecňuje a interpretuje analýzy podnikové úrovně a zhrnuje otázky transformace a modernizace na makro- i mikrostrukturní úrovni.
Psychologie umělecké literatury (K problematice a metodologii nové
interdisciplíny)
Viewegh, J., Psychologický ústav AV ČR a Nakladatelství Pavel Křepela, Brno
1999, 308 s.
(Psychologický ústav)
Kniha je prvním pokusem o zmapování nového interdisciplinárního oboru, který se konstituuje mezi psychologií a uměnovědami. Psychologie umění, zejména psychologie umělecké literatury, zaujímá vzhledem k jiným aplikovaným disciplínám v rámci psychologie i mimo ni zvláštní postavení. Kriticky pojednává o možnostech a omezeních scientistické snahy postihnout prožitkový svět člověka, zaměřuje se na moderní pokusy vytvořit novou interdisciplínu, kriticky se vyrovnává s anti-psychologicky zaměřeným strukturalismem J. Mukařovského a zejména se zabývá psychologickými otázkami interdisciplinarity. Záměrem publikace je zvýšit vnímavost psychologů a jejich mezioborových partnerů pro řešení životních problémů současného člověka prostřednictvím literárního umění.
Mezinárodní a evropské kontrolní mechanizmy v oblasti
lidských práv
Šturma, P., C.H.Beck, Praha 1999, 80 s.
(Ústav státu a práva)
Publikace přehledným způsobem nabízí výběr mezinárodních a evropských smluvních instrumentů a kontrolních mechanizmů z oblasti lidských práv a svobod. Jde o dosud neúplnější výběr témat publikovaný u nás. Zabývá se rovněž aktuální problematikou trestání zločinů podle mezinárodního práva a postihem konvencionálních trestných činů. Publikace je určena hlavně pro soudce, advokáty, právníky ve státní sféře a studenty právnických fakult, kterým usnadní orientaci v dnes již těžko přehledném systému mezinárodních kontrolních mechanizmů ochrany lidských práv a jejich optimální využívání.
Politická kultura německých aktivistických stran v ČSR
1918-1938
Broklová, E., Karolinum, Praha 1999, 199 s.
(Masarykův ústav)
Práce objasňuje, proč se německé obyvatelstvo v Československu nestalo součástí otevřené demokratické společnosti a volilo secesi. Odpověď studie nachází v odlišné německé politické kultuře, kterou analyzuje. Německé politické strany a jejich voličstvo, které zaujaly aktivistický postoj vůči ČSR, sice přistoupily na provozní formy přijatelné v rámci demokratického politického systému, ale základem politické kultury zůstalo antidemokratické myšlení související se staršími tradicemi a aktuálním stavem politické kultury ve Výmarské republice.
Seznam anotací
Sekce sdružuje sedm pracovišť, soustřeďujících se na prehistorii česko-moravského regionu, na historii tohoto území od jejích raných počátků do současnosti, jakož i na kulturní projevy výtvarné a hudební. Do svých badatelských úkolů zahrnuje i zapojení do širšího, především evropského kontextu.
Archeologický výzkum se zabývá pravěkou a středověkou, příp. novověkou archeologií. Používá nejrůznějších metodologických přístupů, zejména artefaktuální analýzy, prostorové analýzy, analýzy prehistorické a historické krajiny, aplikace přírodovědných metod v terénní a teoretické práci i letecké archeologie. Součástí práce ARÚ je památková ochrana archeologických pramenů jako součásti národního kulturního dědictví, a to po stránce legislativní, archivní i terénní. Pokračovalo multidisciplinární zpracovávání jižní části světově proslulého gravettienského sídliště v Pavlově. Ukončena byla terénní část výzkumu na lokalitě Stránská skála u Brna, pokračovala prospekce mezolitického osídlení v prostoru Labských pískovců a práce na řešení grantu Paleolitické a mezolitické osídlení krasu, uskutečňovaly se terénní práce a odkryvy na lokalitách Hradisko u Mušova a v Modřicích u Brna, probíhal projekt Oblast severně od středního Dunaje v období mezi rozpadem západořímské říše a příchodem Slovanů a projekt La formation de la civilisation Merovingienne en Europe occidental et central. Pokročily práce v oblasti stěžejního tématu Dějinný a kulturní vývoj v době Velké Moravy a mezinárodního projektu Magna Moravia. Mezi významné počiny roku 1999 patří dokončení databázové publikace komplexně zpracovávající veškeré archeologické lokality v oblasti vodního díla Nové Mlýny na jižní Moravě.
Historický výzkum má těžiště ve dvou historických ústavech. Historický ústav systematicky sleduje české dějiny ve středoevropském kontextu v období od příchodu Slovanů po 2. světovou válku a obecné dějiny (s důrazem na východní Evropu a Balkán) v rozmezí od raného novověku po současnost. Pracuje též na biografickém slovníku českých zemí a Výkladové encyklopedii českých dějin. Na základní výzkum československých a českých dějin od konce 30. let (Mnichov 1938) do současnosti v jejich mezinárodním kontextu je zaměřen Ústav pro soudobé dějiny. Tento ústav plní i úkoly poradce a experta na období soudobých československých a českých dějin pro státní orgány, společenské a zájmové organizace. K nejvýznamnějším aktivitám společného pracoviště AV ČR a UK – Centra medievistických studií patří práce na projektu Europas Mitte um 1000.
V archivu je systematicky rozvíjena archivistika, dějiny vědy a vědeckých institucí a vybrané problémy starších a moderních českých dějin. Významným úkolem Archivu AV ČR je i soupis a studium bohemikálních rukopisů neúřední povahy, uložených v domácích i zahraničních fondech. Působí zde přední centrum kodikologického výzkumu.
Badatelská činnost v oboru dějin umění, zaměřená na výtvarné umění, teorii umění a estetiku, je využívána při řešení aktuálních otázek teorie památkové péče, soudobé architektury a urbanismu. Přispívá k poznání a ochraně hmotného kulturního dědictví našich zemí v mezinárodních souvislostech. V rámci dlouhodobých úkolů byl dokončen III. svazek Dějin českého výtvarného umění 1780-1890 a vydán II. svazek Uměleckých památek Moravy a III. svazek Uměleckých památek Prahy - Malá Strana. Významný je podíl na vědecké přípravě velkých aktuálních monotematických výstav a tradiční spolupráce ÚDU s Kanceláří prezidenta ČR a Správou Pražského hradu při výzkumu Pražského hradu.
Výzkum v oboru hudební vědy se orientuje na historii hudby. Jeho těžiska jsou dána projekty hymnologickými (česká duchovní píseň, bohemikální zvláštnosti mešního officia), projekty zaměřenými k evropskému kontextu českého baroka a klasicismu a specializovanými projekty k vývoji české hudby 19. a 20. století. K významným výsledkům patří Soupis a katalog české duchovní písně od 15. do 18. století a uzavření dlouhodobého výzkumu k opeře 19. století mezinárodní konferencí.
Ilustrativní anotace
Ilustrovaná encyklopedie českých hradů
Durdík, T., Libri, Praha 1999, 736 s.
(Archeologický ústav, Praha)
Kniha podává poprvé v úplnosti formou přehledných kapitol 629 monografických a asi 500 dalších hesel a téměř 1500 ilustrací výsledky českého kastellologického bádání posledních 30 let včetně bibliografie. Představuje základní kompendium české kastellologie nejen pro vlastní obor a jeho další rozvoj, metodiku i zaměření, ale i pro široké spektrum historických disciplín, památkovou péči včetně jejího praktického výkonu a pro tvorbu národního kulturního povědomí.
Atlas církevních dějin českých zemí 1918-1999
Boháč, Z., Karmelitánské nakladatelství, Kostelní Vydří 1999, 63 s., 109
tematických historických map, kartogramů a grafů
(Historický ústav)
Atlas církevních dějin českých zemí 1918-1999 je výsledkem dlouholetého studia církevní problematiky, přičemž uvedený svazek představuje první z plánovaných čtyř dílů. Obsahuje část kartografickou a část textovou. Zachycuje život všech významných náboženských společenství v historickém vývoji. Asi dvě třetiny atlasu jsou věnovány katolické církvi, jedna třetina ostatním církvím včetně židovské. Autor věnoval zvláštní pozornost období druhé světové války a čtyřem desetiletím komunistického režimu v Československu.
Postavení a osudy židovského obyvatelstva v Čechách a na
Moravě
Sborník studií
Krejčová, H., Svobodová, J. (eds): Historia nova, 12. sv., ÚSD AV ČR, Praha
1999, 225 s.
(Ústav pro soudobé dějiny)
Sborník je jednou z prvních badatelských sond do neznámých souvislostí života a postavení židovského obyvatelstva v českých zemích. Jsou zde zastoupeny studie z historické sociální demografie a historické statistiky a studie materiálové i monografické: J. Bubeník - J. Křesťan: Zjišťování národností a židovská otázka, A. Blodigová: Státní příslušnost - úprava státního občanství v Československu do r. 1942, H. Krejčová - J. Svobodová: Sociální a demografická struktura pražského židovského obyvatelstva a její proměny v letech 1938-1945, J. Svobodová: Úmrtnost židovského obyvatelstva v Praze 1938-1945, P. Bednařík: Antisemitismus v denících Venkov a Večer v období 2. republiky, J. Gebhart: K činnosti Josefa Fišera, Karla Bondyho a M. O. Bondyho v českém odboji za druhé světové války, J. Stříbrný: Židovští vojenští duchovní a židovská otázka v československém vojsku na západě 1939/1945.
Umělecké památky Moravy a Slezska II (J-N)
Samek, B.: Academia, Praha 1999, 780 s., 1084 fotografií a 328 plánků
v textu
(Ústav dějin umění)
Druhý díl prvního systematického soupisu uměleckých památek na Moravě a ve Slezsku, který je řazen abecedně, má stejné členění jako předešlý svazek. Pojednání o každé zmíněné lokalitě zahrnuje stručně její historický vývoj, dále jsou uvedeny jednotlivé profánní stavby s analytickým popisem a případně i s historickým mobiliářem. V další části jsou zmíněny církevní památky a plastika. Vzhledem k nezpracovanosti moravského a slezského regionu je publikace navazující na I. díl základní příručkou svého druhu pro odbornou veřejnost i pro zájemce o historické a kulturní dědictví našich zemí.
Seznam anotací
9) SEKCE HUMANITNÍCH A FILOLOGICKÝCH VĚD
V sekci bylo
v roce 1999 zařazeno osm pracovišť.
Výzkum v oboru filozofie probíhá
ve dvou širokých tematických okruzích, z nichž první se týká aktuálních
problémů současné filozofie a filozofických aspektů příbuzných oborů.
Badatelská pozornost patří především aktuálním problémům těch filozofických
směrů, které ve 20. století nejvýrazněji ovlivnily a stále ovlivňují české
filozofické myšlení (např. fenomenologie, filozofie existence), dále se zaměřuje
k aktuálním problémům politické a morální filozofie, k filozofickým
aspektům logiky, teorie vědy, přírodních věd a ekologické problematiky. Do druhého
tematického okruhu patří dějiny českého filozofického myšlení, včetně jejich
evropského, resp. světového kontextu. Zvláštní pozornost se přitom věnuje studiu a
kritickému vydávání děl J.A. Komenského, Jana Patočky a dalších významných
českých myslitelů staré a nové doby. Nutnou součástí této práce je i zkoumání
ideových zdrojů a širšího kontextu české filozofické literatury. Společným
cílem je zpřístupňovat závažné filozofické texty, přispívat ke zkoumání
aktuálních problémů současné filozofie a k jejich recepci v českém
prostředí.
Systematicky pokračuje základní výzkum českého jazyka jako národního jazyka, jeho podob spisovných i nespisovných (obecně českých i nářečních), a to z hlediska synchronního i diachronního, a rovněž vztahu češtiny k jazykům ostatním. Na základě obsáhlých materiálových korpusů vznikají slovníky současné češtiny, staré češtiny (do r. 1500), slovanské etymologie, práce dialektologické a onomastické. V souladu s domácími tradicemi i s vývojem světové lingvistiky je soustředěná pozornost věnována jazykové kultuře, sociolingvistice, lingvistice textu, řečové komunikaci a řečovému jednání i lingvistické metodologii - pro práce s mluvenými texty funguje speciální audiovizuální studio. Na základě stále rostoucího zájmu veřejnosti o mateřský jazyk se rozšiřují i aktivity popularizační a jazykově poradenské.
Literárněvědná studia dlouhodobými úkoly respektují teoreticky strukturovaná východiska i potřeby aplikace oboru v praxi. K významným patří projekt Poetika literárního díla 20. století, Lexikon české literatury (4), Dějiny české literatury po roce 1945, Česká elektronická knihovna, Česká poezie 19. století, Slovník českých literárních časopisů po r. 1945. Vedle těchto centrálních kolektivních úkolů zajišťuje Ústav pro českou literaturu informační servis pro interní i externí odbornou veřejnost.
Klasická studia jsou zaměřena na výzkum antické civilizace a klasické tradice, na kulturní dějiny českých zemí se zvláštním zřetelem na kulturu latinskou. Cílem výzkumu je sběr kulturněhistorických dat bohemikální provenience a jejich interpretace z hlediska těchto oborů: klasická studia, biblická studia, medievistika, latinská lexikografie, novolatinská studia, kulturní historie, uměnovědné disciplíny. Ústav pro klasická studia se účastní především dvou mezinárodně koordinovaných projektů: Latinitatis medii aevi lexicon Bohemorum (Slovník středověké latiny v českých zemích) a Clavis monumentorum litterarum. Regnum Bohemiae (Repertorium písemnictví v českých zemích do r. 1800). Biblická studia rozvíjí nově založené Centrum biblických studií, společné pracoviště UK a AV ČR.
Základní i aplikovaný etnologický výzkum přispívá k poznání způsobu života a kultury různých sociálních a etnických skupin obyvatelstva v českých zemích i v zahraničí. Terénní výzkum se zaměřuje na tradiční kulturu duchovní i hmotnou a na problematiku sociálních vztahů v historické perspektivě i v současnosti. Z dlouhodobých projektů jsou nejvýznamnější Národopisná encyklopedie a ediční řada Národopisný atlas z Čech, Moravy a Slezska.
Orientální studia se věnují dějinám, kultuře a jazykům zemí Asie a Afriky. V roce 1999 byly zastoupeny tyto oblasti výzkumu: dějiny, literatura a náboženství starověkého Předního východu, dějiny Osmanské říše ve vztahu k zemím střední a jihovýchodní Evropy, islám v kontextu moderních a soudobých dějin Blízkého a Středního východu, dějiny a kultura subsaharské Afriky, dějiny Indie a její kultury, dějiny zemí východní Asie a jejich kultury, studium orientálních jazyků (kvantitativní lingvistika, lexikografie a fonologie) s důrazem na turečtinu, hindštinu, čínštinu, dále studium filozoficko-náboženských systémů jižní a východní Asie, studium současného arabského, indického, japonského a korejského, klasického čínského, tibetského a mongolského písemnictví, jakož i studium a interpretace teoretických základů tradiční čínské medicíny.
Slovanská studia jsou orientována na slovanskou lingvistikou (s důrazem na paleoslovenistiku a lexikografii současných slovanských jazyků) a byzantologii se zvláštním zřetelem k byzantsko-slovanským vztahům. Dále probíhá výzkum činnosti ruské a ukrajinské emigrace v meziválečné ČSR. Rozvíjí se též slavistická literární věda a historie, zejména komparativní studium ve středoevropském kontextu, opírající se o rozsáhlou slavistickou bibliografii a dokumentaci.
Ilustrativní anotace
Dvacáté století v zrcadle literatury
Pechar, J., Filosofia, Praha 1999, 584 s.
(Filozofický ústav)
Autor analyzuje v rozsáhlém díle myšlenkové aspekty a etické názory, jak se projevovaly ve světové literatuře v průběhu dvacátého století. Materiál čerpá z literatur francouzské, německé, anglické, ruské, španělské i italské. Třebaže podává rámcový obraz literárního vývoje celého století, není kniha literárně-historickým přehledem obvyklého typu: autor se soustřeďuje na podrobnější rozbor typických osobností a vybraných děl, aby na nich vysledoval obecnější tendence doby.
Český jazykový atlas 3
Zpracoval dialektologický kolektiv ÚJČ AV ČR, Academia, Praha 1999, 577 s.
(Ústav pro jazyk český)
Tímto svazkem se dovršuje část věnovaná slovní zásobě a tvoření slov, neboť přináší úplný obraz o územním rozrůznění našeho národního jazyka po stránce lexikální. Zpracovává věcně významové okruhy: polní zemědělské práce, hospodářská usedlost, zemědělské nářadí a nástroje, dobytek a drůbež. Stejně jako předchozí dva svazky představuje vybrané položky na přehledných mapách a v doprovodných komentářích. Zpracovávaný nářeční materiál představuje mimořádně starobylé výrazivo. Nářeční zemědělská terminologie je bohatým materiálovým zdrojem pro další jazykovědná bádání.
Z večerní školy versologie IV
Červenka, M.: Daktyl, ÚČL AV ČR, Praha 1999, 104 s.
(Ústav pro českou literaturu)
Monografie o daktylu sleduje na základě obsáhlého materiálu osudy svérázného veršového útvaru od jeho vzniku v 18. století po současnost. Zkoumá daktyl i z hlediska stylistiky, sémantiky a způsobu užití v různých literárních žánrech a vývojových obdobích. Průzkum jednoho metra se tak stává příspěvkem k dějinám českého básnictví. Kniha navazuje na vývoj světové metriky posledních desetiletí. Způsob vymezení metrické osnovy zároveň otvírá cestu k statistické charakteristice rytmu a k poznání jeho individuálně a generačně rozrůzněných realizací.
Cristannus de Prachaticz, Algorismus prosaycus - Základy aritmetiky
Edice a překlad Silagiová, Z., Oikúmené, Praha 1999, LLXXIII + 187 s.
Cristannus de Prachaticz, De sanguinis minucione - O pouštění krve
Edice a překlad Florianová, H., Oikúmené, Praha 1999, LXXVIII + 114 s.
(Ústav pro klasická studia)
Dva odborné traktáty významného mistra pražské univerzity jsou důležitým pramenem k dějinám věd v našich zemích. Obsahem prvního je středověký univerzitní kurs matematiky, druhý podává zevrubné poučení o jedné z nejdůležitějších léčebných metod středověku. Knihy vyšly jako součást ediční řady Fontes Latini Bohemorum. Texty jsou vydávány kriticky, jsou opatřeny zrcadlovým českým překladem a doplněny bohatými věcnými poznámkami a rejstříky; předchází jim úvodní studie v české a cizojazyčné verzi.
Encyklopedie starověkého Předního východu
Prosecký, J. (ed.), Břeňová, K., Hruška, B., Charvát, P., Pečírková, J.,
Pecha, L. et al., Nakladatelství Libri, Praha 1999, 447 s.
(Orientální ústav)
Encyklopedie obsahuje v 1160 heslech informace o archeologických výzkumech, dějinách, hmotné i duchovní kultuře Mezopotámie, Malé Asie, Sýrie a Palestiny v chronologickém rámci od nejstarších dob až do vítězství Alexandra Velikého nad perskou říší, tj. přibližně do roku 330 př. Kr. Poskytuje informace o jazycích, písemnictví, náboženství Sumerů, Babylóňanů, Asyřanů, Chetitů, Kanaánců, Izraelců a dalších národů obývajících oblast, která měla klíčový význam pro další vývoj lidské civilizace a kultury. Množstvím shromážděných informací i geografickým a chronologickým záběrem jde o dílo ojedinělé i ve světovém měřítku.
Makedonsko-český slovník s Makedonskou gramatikou Františka V.
Mareše
Hora, K., Euroslavica, Praha 1999, 638 s.
(Slovanský ústav)
Makedonsko-český slovník, obsahující asi 30 000 slov, zpracovaný koncem 70. let, mohl být z politických i finančních důvodů po částečných redakčních úpravách vydán až nyní. Obsahuje řadu výrazů nářečních a historických termínů. Autorem Makedonské gramatiky je univ. prof. PhDr. F. V. Mareš (1922-1994), profesor Vídeňské univerzity, významný badatel v makedonistice a bývalý předseda vědecké rady Slovanského ústavu. Jde o první česky psanou mluvnici makedonštiny. Obsahuje popis hláskosloví a tvarosloví, přičemž jsou probrány i některé specifické jevy syntaktické. Důsledné srovnání s češtinou usnadňuje práci s gramatikou českému uživateli, srovnávání některých jevů s jinými slovanskými jazyky z ní činí i vhodnou příručku pro studenty slavistiky.
Seznam anotací
1. Dvacáté století v zrcadle literatury (Filozofický ústav)
2. Hodnocení a hodnoty. Metodologické rozměry hodnocení (Filozofický ústav)
3. Argumenty filozofické logiky (Filozofický
ústav)
4. Český jazykový atlas 3 (Ústav pro jazyk
český)
5. Jak napsat odborný text (Ústav pro jazyk
český)
6. Konverzace v češtině při rodinných a přátelských návštěvách (Ústav pro jazyk český)
7. Z večerní školy versologie IV (Ústav
pro českou literaturu)
8. Cristannus de Prachaticz, Algorismus prosaycus - Základy aritmetiky (Ústav pro klasická studia)
9. Cristannus de Prachaticz, De sanguinis minucione - O pouštění krve (Ústav pro klasická studia)
10. Sulkovec – Polom. Z minulosti horáckých vesnic na moravsko-českém pomezí (Etnologický ústav)
11. Lidové písně z moravského Horácka (Etnologický
ústav)
12. Lidová architektura v severních Čechách (Etnologický ústav)
13. Encyklopedie starověkého Předního východu (Orientální
ústav)
14. Kdo byl kdo – čeští a slovenští orientalisté, afrikanisté, iberoamerikanisté
(Orientální ústav)
15. Číňané 21. století. Dějiny – tradice – obchod (Orientální ústav)
16. Makedonsko-český slovník s Makedonskou gramatikou Františka Václava Mareše (Slovanský ústav)
17. Rusko-český a česko-ruský slovník neologizmů (Slovanský ústav)
Plné znění všech uvedených anotací výsledků vědecké práce a jejich aplikací, jakož i celá výroční zpráva Akademie věd ČR jsou k dispozici v elektronické formě na serveru Akademie věd ČR - http://www.cas.cz (on-line)
Detailní přehled publikační aktivity ústavů a pracovníků Akademie za rok 1999 lze nalézt na adrese - http://www.lib.cas.cz (on-line) v databázi ASEP.