Proteinový vědec Jan Velecký: Strojové učení může zazářit tam, kde už lidská představivost nestačí
Jan Velecký je výzkumník z centra RECETOX. Ve své disertační práci se zabývá metodami strojového učení pro proteinové inženýrství.
Předmětem zkoumání Julie Dobrovolné je stres. Podle lékařky a profesorky centra RECETOX by nemělo být na stres pohlíženo negativně, jedná se o přirozenou reakci lidského těla. Členka výzkumné skupiny Julie Dobrovolné, vědkyně Lucie Ráčková, se stresem zabývala dokonce i na vzdálené Antarktidě, kde sbírala data pro další bádání vědecké skupiny.
Stres je všudypřítomný a v současné covidové době to platí snad dvojnásob. Proč ale zkoumat vliv stresu na lidský organismus polárníků právě na Antarktidě?
Při sledování stresu v městském prostředí na člověka působí velké množství vlivů a nejsme schopni, ačkoliv se o to snažíme, tyto vlivy efektivně popsat. Naopak u skupiny lidí v definovaných geografických podmínkách, kde jsou rušivé vlivy minimální, podmínky jsou jednotvárné až monotónní, lze stresovou reakci sledovat mnohem lépe.
Je to ale jisté, že polárníci na Antarktidě stres zažívají?
Může se docela dobře stát, že polárníci ve stresu nebudou – nejsou. Je určitě možné, že část účastníků expedice nebude pobyt v izolaci pociťovat jako stres, ale jako úlevu, protože odpadnou běžné součástí urbánního či spíše civilizačního stresu. Nemusejí platit složenky, starat se o děti nebo jezdit v dopravní špičce. Protože si toto uvědomujeme, sledujeme naše polárníky před cestou na Antarktidu, během jejich pobytu a budeme je dále pozorovat po jejich návratu. Zajímá nás srovnání, které tato kombinovaná metoda přinese. Není pro nás podstatná konkrétní stresová hladina, již člověk zažívá, ale spíše ten rozdíl mezi běžným životem a fungování v prostředí s minimem rušivých vlivů.
Co může být pro polárníky stresující?
Stresující může být vlastní vědomí vzdálenosti od civilizace, vědomí, že v případě potíží je pomoc daleko, stísňující jsou i vlastní podmínky ubytování. Kontakt s rodinami a přáteli v České republice je omezený. Kromě individuální reakce na izolaci sledujeme i interakce mezi jednotlivými členy týmu, protože i ty mohou přispívat k vyššímu stresu, anebo být naopak jeho odrazem. Ačkoliv na Antarktidě není takový tlak na výkon, je tam jiný typ zátěže. Někteří pobyt vnímají až terapeuticky, jiným naopak chybí rodina a přátelé.
Jak získáváte data, aby sběr dat byl objektivní?
Členové výpravy mají chytré hodinky měřící tepovou frekvenci a z nich Lucie (pozn. Ráčková) pravidelně exportuje data. Dále mají polárníci s sebou prototyp měřícího přístroje Entrant, který stres vyhodnocuje na základě matematické rovnice a běžných fyziologických dat. Během pobytu účastníci naší studie vyplňují také baterie psychologických testů. V neposlední řadě Lucie s členy výpravy vede polostrukturované rozhovory. Jedná se o kombinaci kvalitativního výzkumu s kvantitativním, kvantitativní výzkum ale převažuje.
Jak budou výsledky využity v budoucnu?
Jedná se o pilotní projekt, jehož výsledky poslouží pro robustní přípravu větších izolačních experimentů i pro spolupráci s vesmírnými agenturami.
Když se vrátíme zpět do Evropy a k Vaší vědecké práci… Co je momentálně pro Vás tím "nejaktuálnějším" tématem?
Věnuji se dlouhodobě výzkumu stresu a zcela aktuálním tématem je v současném okamžiku stres válečný. Mnoho mé práce se nyní posouvá tímto směrem.
V rozhovoru na portálu iDnes říkáte, že k měření stresu používáte test, které Vám poskytla americká NASA. Jak je obtížné test od NASA získat?
My jsme využívali test zvaný WinSCAT který jsme měli zapůjčený od kolegů ze španělské univerzity v Cadízu – ti jej vyvíjeli. Jde o test používaný k indukci stresu a je to pouze jeden z testů, které vesmírné agentury používají pro testování budoucích astronautů. Cesta k tomuto konkrétnímu testu nebyla nijak složitá. Jak už jsem zmiňovala, jedná se o duševní vlastnictví našich vědeckých kolegů a oni nám ho sami nabídli k použití. Pro svou práci máme k dispozici řadu jiných testů, např. spolupracujeme s Fakultou sportovních studií na konstrukci scénářů, které umožňují hodnotit stres při sebeobranném výkonu.
Jak byl Váš aktuální výzkum ovlivněn koronavirovou pandemií? A je určitá podobnost mezi pandemií a válkou?
Pandemie trvá již příliš dlouho, aby na náš výzkum neměla vliv. Ovlivněny jsou dodávky materiálu, ovlivněna je i mobilita akademiků či studentů, což má další implikace pro vědeckou činnost.
Co se týče podobnosti mezi pandemií a válkou, ačkoli zde určitě jsou určité paralely, například narušení každodenních rutin, omezení dostupnosti materiálů, značná konzumace zpravodajství, tak podle mého názoru tyto situace nelze srovnávat. Pandemie není ideologie, bojujeme proti biologickému jevu, nikoli konkrétnímu lidskému nepříteli. Zabíjení člověka člověkem je extrémně stresující, jiným způsobem než umírání na virus.
A jak funguje v současném okamžiku váš tým?
Naše výzkumná skupina je velmi různorodá, v podstatě každý z nás má jinou expertízu či preferovaný komunikační styl. Už před covidem jsme byli zvyklí na značnou flexibilitu. Jednání v online prostředí nás nijak nezdržovalo a stále nás neomezuje – tuto komunikaci dále kultivujeme. Na začátku týdne se zeptám, jestli kolegové upřednostňují osobní nebo online setkání a zařídíme se podle toho. Lidé se chtějí vidět, takže se přizpůsobujeme aktuální situaci, samozřejmě klademe důraz na zamezení přenosu nemoci.
A co se týče komunikace, aplikace Teams je skvělý nástroj, ale její nevýhoda je, že neumožňuje kreativní vědu. Brainstorming nad kreativními myšlenkami nám v online prostředí nejde, v tom je naopak velká výhoda osobního setkání. Nicméně rozpočty nebo nutnou administrativní agendu můžeme snadno v online prostředí komunikovat, což je velká výhoda – zejména pro rodiče malých dětí.
A jak vnímáte online výuku?
V distanční formě je rozdíl, zda se jedná o přednášku nebo praktické cvičení. Pokud jde o frontální výuku, tedy přednášku, distanční forma tomuto formátu podle mého názoru nevadí. Z mé vlastní zkušenosti se na online přednášku přihlásilo více lidí, než jsem během prezenční výuky potkávala v posluchárně. Přednášku studentům nahrávám a potom ji uložím, aby k ní měli přístup. Někteří studenti si dokonce z mých přednášek vytvářeli podcasty. Cením si toho, že byli takto přizpůsobiví a kreativní. Mnohdy může být online přednáška i daleko vhodnější, protože se při poslechu v domácím prostředí můžete více soustředit a nemáte kolem sebe tolik rušivých jevů jako v posluchárně v kampuse. Opakem jsou praktická cvičení, kde studenti potřebují být v laboratoři, tam je distanční výuka problematická a nevidím ji jako přínosnou. Distanční výuku každopádně vnímám jako jednu z možností repertoáru našich pedagogických aktivit, která umožňuje také lepší zapojení studentů, kteří jsou nemocní či hendikepovaní, a myslím, že už z tohoto důvodu bychom ji v repertoáru měli dále udržovat, byť jako jednu z vedlejších možností.
Lidé si zvykli žít v nervozitě pramenící z nejistoty doby. Jak je možné, že si na takovou situaci zvykneme a kontinuální stres už nevnímáme?
Stres pro nás fyziology, když budu hovořit za svůj obor, není dobrý ani špatný. Je to adaptační reakce, abychom se přizpůsobili okolnímu prostředí. To, co my děláme je přizpůsobování se na měnící se podmínky. Pro mě je uvažování o stresu přemýšlením o dynamice a intenzitě stresové reakce. Stres je tu pořád a umožňuje nám přizpůsobovat se měnícím okolním podmínkám, což je dobře. Na druhou stranu je nutné si také uvědomit, že pokud stresovou situaci zažíváte s dobrou partou lidí, tak sociální vazby mohou vyvažovat diskomfort, člověk může získat speciální dovednosti, tzv. copingové mechanismy. Nelze tedy říct, že žití v dlouhodobém stresu je vyloženě špatně, pro část lidí to však negativní dopad má. Zdá se, že to, co definuje, zda nám stres škodí, není jeho intenzita, ale spíše dynamika. Lidé tolerují nadlimitní stres velmi dobře, pokud je časově ohraničený, jinými slovy intenzivní krátkodobý stres zvládáme lépe než dlouhodobý stres s nižší intenzitou.
A je tu poslední otázka. Chtěla byste na závěr rozhovoru něco zdůraznit? Něco, na co jsem se Vás nezeptala, ale mělo by to zaznít?
Ráda bych zmínila, že v současné době se naše okolní prostředí mění rychleji, než se většina z nás dokáže adaptovat. Pandemie koronaviru je vystřídána sledováním válečných hrůz na Ukrajině. To vše může vést k masivnímu nárůstu úzkosti. Je zapotřebí si uvědomit, že tato úzkost není nijak patologická, je to správná reakce našeho organismu na nebezpečí v našem okolí, a obvykle je tato úzkost časově omezená. Velmi bych doporučovala se stresem nebojovat, ale spíše přemýšlet o tom, jak ho přes naše tělo nechat projít, aby nás, pokud možno, co nejméně poškodil. Doporučila bych také pokusit se odvrátit pozornost od sledování vlastních projevů stresu či úzkosti k pomoci ostatním – opravdu to pomáhá.
Julie, děkuji Vám za Váš čas a zajímavý rozhovor. Přeji hodně štěstí do další práce.
Jan Velecký je výzkumník z centra RECETOX. Ve své disertační práci se zabývá metodami strojového učení pro proteinové inženýrství.
Ivan Holoubek je jednou z ustředních postav, které v roce 1983 stály za založením nynějšího centra RECETOX. Letos na podzim vydal knihu a i jako emeritní profesor Masarykovy univerzity se nepřestává zajímat o dění kolem a nabízet svůj odborný pohled médiím.