Jeho odborná činnosť je spojená so zavedením a rozvíjaním nových výpočtových metód a prístupov. Významný podiel jeho vedeckej aktivity patrí do oblasti teoretického štúdia slabých medzimolekulových interakcií, štúdia zlúčenín s konjugovaným systémom (napr. organické oligoméry, dendriméry, fullerény) a výpočtov termodynamických veličín modelových, ako aj prírodných antioxidantov. Je nielen vynikajúcim vedcom, ale aj úspešným pedagógom – prof. Ing. Vladimír Lukeš, DrSc. z Ústavu fyzikálnej chémie a chemickej fyziky Fakulty chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave (FCHPT STU). Získal ocenenie profesor roka 2018, ktoré mu odovzdal rektor univerzity prof. h. c. prof. Ing. Robert Redhammer, PhD.
S. CIGÁŇOVÁ: Aká bola vaša bezprostredná reakcia na zisk tohto ocenenia?
V. LUKEŠ: Potešilo ma to. Toto ocenenie však chápem aj ako nepriame ocenenie mojich kolegov, spolupracovníkov, doktorandov, s ktorými spoločne participujeme na vyučovaní základného kurzu fyziky na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave, ale i na vedeckých problémoch.
S. C.: Vysvetlite, v čom spočíva význam štúdia slabých medzimolekulových interakcií, štúdia zlúčenín s konjugovaným systémom pí-elektrónov?
V. LUKEŠ: Slabé medzimolekulové interakcie alebo všeobecnejšie medzimolekulové interakcie, ktoré nemajú povahu chemickej väzby, sú nesmierne významné ako v neživej, tak i v živej prírode. Vďaka nim má voda z pomedzi ostatných zlúčenín tie najpodivnejšie vlastnosti, aké poznáme. Bez ich prítomnosti by nemohol existovať ani život. Na druhej strane aj samotný prenos a replikácia informácií v ľubovoľnej živej entite prostredníctvom nukleových kyselín je riadený medzimolekulovými interakciami. Z makroskopického pohľadu ešte aj mucha vďačí medzimolekulovým interakciám za to, že dokáže suverénne chodiť po zrkadlách a okenných tabuliach. Dôležitosť zlúčenín obsahujúcich konjugovaný a/alebo aromatický systém pí-elektrónov snáď ani netreba zvlášť vyzdvihovať. Vyskytujú sa všade okolo nás a bez nich by sme nemohli existovať. Sme nimi tvorení, sú súčasťou potravín, liečiv, nájdeme ich v rôznych priemyselných výrobkoch spotrebnej povahy, ale i v elektronike.
S. C.: Aké výsledky má priniesť?
V. LUKEŠ: Primárnymi cieľmi základného výskumu, ktorému sa venujeme, je objasniť mechanizmy študovaných fyzikálno-chemických procesov na molekulárnej úrovni a nájsť závislosť medzi štruktúrou molekuly a požadovanou užitočnou vlastnosťou. To nám umožní predpovedať a navrhnúť nové, doposiaľ nepoznané látky. Tie by mohli byť perspektívne pre aplikovaný výskum, ktorého cieľom je nový priemyselný výrobok – viac ekologický a/alebo účinnejší.
S. C.: Čo považujete za najdôležitejší počin, ktorý sa vám počas doterajšej kariéry podaril?
V. LUKEŠ: Našej pracovnej skupine sa podarilo prezentovať v odbornej literatúre niekoľko zaujímavých postrehov a z môjho pohľadu síce malých, ale predsa „majstrovských kúskov“ v danej oblasti výskumu. Ako príklad by som rád uviedol teoretické potvrdenie relevantnosti alternatívneho reakčného mechanizmu SPLET (angl. Sequential Proton Loss Electron Transfer), teda strata protónu nasledovaná prenosom elektrónu pre modelové zlúčeniny i reálne antioxidanty. Výsledky našich teoretických štúdií s kolegom docentom Erikom Kleinom a našimi doktorandmi z rokov 2005 až 2008 boli podporené ďalšími experimentálnymi prácami. Týmto sme aj našimi prácami nasmerovali experimentálny výskum a vývoj antioxidantov vo svete do nových línií. Ako naznačujú vedecké databázy (Web of Konowledge a Scopus) v roku 2006 abstrahovaná svetová vedecká literatúra eviduje iba tri práce s kľúčovým slovom SPLET, z toho jedna je z našej výskumnej skupiny. Do súčasnosti však už bolo publikovaných 1 800 prác a knižných publikácií, kde sa pertraktuje uvedené kľúčové slovo SPLET. Tento výskum prispieva ku komplexnému spoznávaniu mechanizmu účinku antioxidantov, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu v boji s oxidačným stresom v živých organizmoch.
S. C.: Na čom momentálne pracujete?
V. LUKEŠ: Skôr ako sa postaví budova, musí architekt nakresliť a naplánovať budovu. Až potom stavebný inžinier a stavební robotníci postavia budovu. Z pohľadu chémie sa považujem za architekta molekúl, ktorý pomocou počítača a počítačových programov navrhuje nové druhy molekúl. Momentálne sa snažíme navrhnúť nové typy molekúl s hviezdicovitou štruktúrou, ktoré by mohli nájsť svoje uplatnenie v elektrických batériách novej generácie.
S. C.: Čo je v rámci práce vašou métou do budúcnosti, povedzme do 5 rokov?
V. LUKEŠ: Moja vízia je naučiť sa a následne začať realizovať počítačové simulácie dejov a vlastností molekúl metódami molekulovej dynamiky. Tento prístup sa už bežne využíva v modernom chemickom výskume na renomovaných univerzitách a výskumných pracoviskách. Žiaľ, naplnenie týchto cieľov patriacich do oblasti základného výskumu je z pohľadu nášho podvýživeného grantového systému, kde aj to minimum vysúťažených financií prichádza na naše pracovisko po malých čiastkach v nepravidelných intervaloch, silno limitované. Je to z veľkej miery vec financií a nie intelektu alebo pracovitosti.
Rozhovor a foto poskytol: prof. Ing. Vladimír Lukeš, DrSc.
Zhovárala sa: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: VČ