Mikrokosmos

Stojíte na Měsíci a díváte se na Zemi. Rozlišení je schopnost od sebe rozeznat dva blízko umístěné předměty, běží vám hlavou. Zaostříte. Nejdřív jeden, dva a pak plné koše. Tenisových míčků. Takovým pohledem byste se mohli pokochat, pokud by lidské oko mělo schopnost rozlišení stejnou jako transmisní elektronové mikroskopy od společnosti FEI, které vyrábějí v Brně. Nenápadné budovy v průmyslové zóně na okraji města hostí nejlepší vědce světa, jejichž práce umožňuje pokrok ve všech oblastech, na které si dokážete vzpomenout. Po mikroskopech vyrobených u nás pase doslova celý svět.

Sedím na široké lavici uprostřed sterilně bílých hábitů a modravých návleků. Lavici půlí červená čára s nápisem „Clean area“. Zvednout nohy, nasunout návleky, nohy nepokládat a ladně se přehoupnout na druhou stranu dělící čáry. Ochranný oblek bude chránit mikroskopy, ne vás, elegantní čepička a je hotovo. Takový je dril, pokud chcete nahlédnout do útrob továrny na mikroskopy.

Ve výrobních prostorech je kladen extrémní důraz na čistotu prostředí. Je zde až 1000x méně prachových částic než běžně v ovzduší. Do „zóny 2“ se člověk dostane pouze v obleku, který trochu připomíná samuraje. | Kiva

Ve 40. letech minulého století se v Brně nejprve zformovala skupina studentů a posléze úspěšných vědců v čele se zakladatelem elektronové mikroskopie, profesorem Arminem Delongem. Za socialismu se výroby chopila společnost Tesla a po jejím pádu v devadesátých letech pár nadšenců, včetně dnešního generálního ředitele FEI v České republice Jiřího Očadlíka. „Ze začátku to bylo obtížné, nám se trh v bývalém sovětském bloku rozpadl a nesplňovali jsme standardy pro dodávky směrem na západ. Byl v tom rozdíl, asi jako bychom chtěli srovnávat snahu vyvážet na Západ tehdejšího Favorita a současnou Octavii.“ Malou firmu, která vstala z popela Tesly, koupil gigant Philips a ten následně svou mikroskopickou divizi prodal americkému gigantovi FEI. Oficiální statistiky se nevedou, nicméně FEI je přesvědčen, stejně jako jeho konkurence, že je největším výrobcem mikroskopů na světě. Největší továrna koncernu a asi největší na světě sídlí v Brně a zaměstnává 600 lidí. Od roku 2004 zde mají technologie na to, aby vyrobili libovolný přístroj, kterého se klientům nebo výzkumníkům zachce.

Nejnovější 200kV transmisní elektronový mikroskop Talos 200X, který umožňuje zvětšení až 400milionkrát pro zobrazení atomárních struktur. | Kiva

Vcházíme do rozlehlé chodby, jejíž bílé ticho sporadicky narušuje korporátní červená. Kolem se míhají muži v bílých pláštích. To jsou finalisté – systémoví inženýři, kteří sestavují mikroskop, seřizují jeho mechaniku přesně podle přání zákazníka a znají jej skrz na skrz. V závislosti na modelu může konfigurace trvat i tři měsíce. Jednotlivé části dostávají od specializovaných kolegů, kteří se věnují tubusu, optickým systémům, vakuu, vysokému napětí nebo pohybovým mechanismům. Skutečná raketová věda.

Nejnovější 200kV transmisní elektronový mikroskop Talos 200X, který umožňuje zvětšení až 400milionkrát pro zobrazení atomárních struktur. | Kiva

Kupříkladu takové nastavení pohybu preparátu musí být maximálně plavné – pohne-li se totiž o jednotku vyšší, než je rozlišení mikroskopu, uvidíte jen rozmazanou šmouhu. A tak se pohybové mechanismy vznášejí na vzduchových polštářích a dokola jim svou něžnou náruč nastavují gumové bloky. Většina vědců jsou Češi a Slováci. Jednotlivci pak pocházejí i z Kazachstánu, Ukrajiny, Ruska, Itálie či USA. FEI hledá talenty po celém světě. „Češi jsou vyhlášenými techniky. Je zde široká plejáda technicky talentovaných lidí. Samozřejmě, musíme se k nim dostat a dohodnout, že budou s námi pracovat. Na stejném úkolu pracují naši konkurenti. Soustředíme se na ty nejlepší. Těch bude vždy málo,“ poodhaluje personální politiku Očadlík.

Mimochodem, ačkoliv je elektronový mikroskop pěkný kus konstruktérské práce s ocelí a dalšími materiály, stejně jako fajnové elektroniky, největší část dnes tvoří programové vybavení a automatizace práce s přístrojem.

Ani špendlík...

Všude kolem je pusto. Chodby zejí prázdnotou, sem tam osaměle kouká nástěnka s pracovními procesy. Vše je striktně přizpůsobeno eliminaci jakýchkoliv prachových částic, které by mohly znehodnotit mikroskopické giganty. Ani poznámkovému bloku se proklouznout nepodařilo, je z obyčejného papíru, který práší. Sem mají průchod povolen jen papíry speciální, neprašné.

Nejnovější 200kV transmisní elektronový mikroskop Talos 200X, který umožňuje zvětšení až 400milionkrát pro zobrazení atomárních struktur. | Kiva

Jeden z mužů v bílém chodby celý den umývá. Dokončí okruh a jde na to znovu. Pořád dokola. V Brně funguje vývoj, výroba, sestavování, testování i klientský servis. Sedmdesát až osmdesát procent prodejů jde podle Jiřího Očadlíka přes veřejné zakázky. Ono pořídit si takový FEI mikroskop není žádný špás. Ceny začínají na sto tisíci dolarů a mohou se vyšplhat až k pěti milionům dolarů. Nárůst obchodu se v posledních letech pohybuje kolem 10 %. V průměru FEI roste o 6 % ročně a za minulý rok její tržby činily 956 milionů dolarů, z toho přibližně 400 milionů bylo z Brna. S těmito čísly je FEI největším exportérem Jihomoravského kraje. „To, co není vidět, jsou daně fyzických osob zaměstnanců a pracovníků, kteří nám dodávají služby. Náš podnik je založen na velmi široké spolupráci s jinými firmami. Většina činností výrobních je totiž prováděna u dodavatelů. My se soustředíme na ten vrchol, konfiguraci, otestování systému a jeho dodávku zákazníkovi. Továrna v Brně dává práci dalším tisícům lidí po celém světě,“ upřesňuje Jiří Očadlík. Největším odběratelem mikroskopů je USA a Evropská unie, téměř stejná čísla už ale generuje i Čína. Velké dodávky míří také do Jižní Koreje a Japonska. „Vyspělé země celého světa investují do vědy a nanotechnologií a je to vidět na růstu prodeje mikroskopů,“ vysvětluje ředitel.

Finální montáž přístroje řady Helios, který kombinuje elektronový a iontový svazek – dokáže vzorek nejen zobrazit, ale i upravit, například oříznout. | Kiva

Vcházím do země za zrcadlem, která je plná „kobek“, pracovních boxů, kde finalisté montují své mikroskopy. Za těžkými závěsy, aby ani špendlík neslyšeli spadnout, natož pak kolegu, který si to rázuje po chodbě. To vše by totiž mohlo vychýlit nastavení přístroje a učinit jej bezcenným. Svět zde měří na nanometry, do jednoho metru se jich vejde miliarda a představuje to přibližně vzdálenost, o kterou člověku naroste nehet za jednu sekundu.

Posunout lidstvo

V roce 2008 se v Brně podařil do té doby nevídaný průlom. Firmě se vyplatila politika investic do výzkumu. Ročně do něj dává 10 % tržeb a nějaký ten dolar se přikutálí i z dotačních programů. Světlo světa tehdy spatřil mikroskop Magellan, který znamenal revoluci v rastrové mikroskopii. Umožnil totiž rozlišení menší než jeden nanometr u jakkoliv velikého vzorku. Pro amatéry lehce záhadná formulka, jejíž váhu ale potvrdila cena amerického časopisu R&D v roce 2009 za „nejpokrokovější zařízení, které posune lidstvo dál“. V minulosti tuto cenu dostala například LED obrazovka nebo bankomat. Ani mikroskop se nenechává zahanbit. Přední vědec 20. století, Američan Linus Pauling, vždy tvrdil, že neexistují kvazikrystaly, pevné látky, jejichž atomy a molekuly nejsou uspořádané periodicky jako u tradičních krystalů, ale ani nejsou rozmístěny náhodně jako u amorfních materiálů. Podle Paulinga existují prý pouze kvazivědci, kteří o nich blouzní. Jeden takový, izraelský Dan Shechtman, je za pomocí mikroskopu objevil a v roce 2011 za tento objev dostal Nobelovu cenu. Dnes se z nich dělá například chirurgická ocel.

Oříškem je pro brněnské ženy a muže od mikroskopů nejen nacházet nové obchodní příležitosti, ale ukočírovat vlastní růst. „Na technologický a technický vývoj dáváme množství prostředků. Dobře realizovat vývoj produktů na vysoké komplexní úrovni je výzva,“ říká Očadlík.

Člověk pod mikroskopem | Kiva

1. Vlas
2. Ledvinový kámen
3. Nerv v zubovině
4. Otisk prstu

Mikroskopy jsou dobré úplně ke všemu. „Používají se například ke zkoumání struktury buněčného jádra a charakterizaci jeho proteinů. Zjednodušeně třeba toho, jak vypadá vir chřipky. Charakterizace proteinů je pro lékaře výzva srovnatelná s popisem genomu v devadesátých letech. Proteiny jsou totiž zodpovědné za to, co projde skrze buněčné stěny, a za to, že rosteme,“ vysvětluje Jiří Očadlík. Nedivte se, že jsou jejich přístroje pořád v kurzu. Skrze mikroskop se navíc dnes už můžete kochat i obrazy trojrozměrnými. Nezbytné jsou při výrobě polovodičů pro Intel a Samsung, producenty čipů, které jsou nacpané všude. Mobily, počítače, auta. „Je těžké dnes najít přístroj, který nemá čip,“ přiznává Očadlík. Na mistry zvětšenin spoléhají i firmy těžící drahé kovy. Mikroskop dokáže ze vzorku udělat analýzu, která určí, kolik je v daném nalezišti hledané rudy, a tedy docela přesně rentabilitu případné těžby, počínání srovnatelného s hledáním pověstné jehly v kupce sena. Chapadla mikroskopické chobotnice sahají dále. Jedno objímá Formuli 1. Výzkum materiálů dovoluje vědcům znovu a znovu zkoumat ocel, její strukturu a hledat nové vlastnosti. Ta potom může být ještě pružnější, pevnější či lehčí a ubrat několik sekund z výsledného času či správným zakřivením při havárii zachránit život.

Zvíře pod mikroskopem | Kiva

1. Mravenec
2. Motýlí křídlo
3. Gekon
4. Složené oko komára

Mnoho zákazníků FEI se rekrutuje z řad univerzit. Tam se kouzlí například s motýlími křídly. Omamná hra barev za třepotu křehkých vějířů? Optický klam, který zajišťuje struktura povrchu křídla. Žádné barvy s pigmenty na nich nejsou. Možná se nám ji podaří reprodukovat a škodlivé pigmenty eliminovat. Další zářez do pažby mikroskopických úspěchů.

Opět je tu lavice, elegantní přehoupnutí, návleky letí a opona za fascinujícím světem mikroskopů se pomalu zavírá. Z brněnské továrny jich ročně vyjede do celého světa přes pět set. Ten jediný, který ale připomíná oblíbenou školní pomůcku, trůní na okenním parapetu u pana ředitele v kanceláři. Dala mu jej manželka. Prý aby měl aspoň jeden pořádný.