Armin Delong: Dobyvatel mikrosvěta

Mikroskop patří k těm vynálezům, které revolučním způsobem změnily pohled člověka na svět. Že naše země v tomto oboru příliš nezaostala ani v časech, kdy ji komunisté izolovali od civilizace, za to vděčí muži s exotickým jménem Armin Delong. 

Koncem 17. století vynalezl holandský obchodník s látkami Antoni van Leeuwenhoek první použitelný mikroskop se silným zvětšením ­ a když do něj nahlédl, spatřil věci, které byly stejně neuvěřitelné, jako ty, co viděl Galileo na obloze ve svých dalekohledech. Van Leeuwenhoek objevil nový svět: byl první, kdo popsal mikroorganismy, krvinky, svalová vlákna a mnoho dalších objektů, o nichž lidé předtím neměli ani tušení. Zvětšení optických mikroskopů používajících skleněné čočky je ale omezené vlnovou délkou světla ­ nejvýkonnější dodnes dochované Van Leeuwenhoekovy přístroje zvětšují 275krát (jeho kresby ale naznačují, že měl i mikroskopy zvětšující ještě dvakrát tolik), a ani nejmodernější optické mikroskopy se nemohou dostat přes dvoutisícinásobné zvětšení.

Pod touto hranicí se ale nachází celá řada objektů, které by vědci rádi viděli na vlastní oči také; od buněčných organel, přes viry a molekuly, až třeba po atomy. Jedinou možnou cestou, jak toho docílit, bylo využít záření s jinou vlnovou délkou, než má viditelné světlo ­ tedy místo fotonů nechat preparáty vykreslovat elektrony. Poprvé to zkusili němečtí vědci Max Knoll a Ernst Ruska začátkem 30. let minulého století. Když roku 1932 zveřejnili své první fotografie pořízené elektronovým mikroskopem, bylo zřejmé, že tahle cesta je schůdná. Přístroje pracující na tomto principu mohou zvětšovat až milionkrát, což otevřelo pohled do mnohem větších hlubin mikrosvěta, než jaké se kdysi objevily před Leeuwenhoekem.

Komerčně začala elektronové mikroskopy jako první vyrábět firma Siemens a Halske roku 1939. Dnes existuje několik typů, všechny mají ale společné to, že místo světla usměrňovaného soustavou čoček preparát pozorují prostřednictvím proudu elektronů zaostřovaného soustavou elektromagnetických cívek. Pokud si pod tím neumíte nic představit, podívejte se třeba na starou elektronku nebo vakuovou obrazovku televizoru, které pracují na téměř shodném principu.

Elektronové mikroskopy se dobře hodí pro zobrazování objektů s vysokou hustotou, ale u biologických preparátů, je jejich využití složitější. I na tomto poli pracoval ­ a navzdory vysokému věku stále pracuje ­ Armin Delong.

Elektronikem od třetí třídy

Armin Delong se narodil 29. ledna 1929 ­ nikoliv v nějaké exotické zemi, jak by mohlo sugerovat jeho jméno, ale v Bartovicích na Ostravsku. Za jméno vděčí předkům, kteří kdysi museli odejít z Francie během pronásledování hugenotů v 16. století. Jako dítě se Armin Delong nejdříve zajímal o letadla, ve třetí třídě ale dostal od otce elektrotechnickou stavebnici, která ovlivnila celý jeho další život.

Petřvald, kde rodina tehdy žila, roku 1939 zabralo Polsko, a tak se Delongovi přestěhovali do Hranic. Armin vystudoval gymnázium, po maturitě pracoval v hranické továrně Kunz, kde mu záliba v elektrotechnice a elektronice přišla vhod. Když skončila válka vystudoval Vysoké učení technické v Brně ­ a tam také poprvé přišel do styku s elektronovými mikroskopy.

V prvních letech po skončení druhé světové války dokázalo vyrábět elektronové mikroskopy jen několik málo průmyslově vyspělých zemí. V Brně se tehdy touto myšlenkou zabýval profesor Aleš Bláha (1906 ­ – 1986), jehož první práce na téma elektronové mikroskopie vyšly už před válkou.

Armin Delong u něj během svého studia pracoval jako pomocná vědecká síla, a tak se stal jedním ze studentů, které Bláha pověřil rozpracováním návrhů jednotlivých částí takového mikroskopu. Skupině se pak ve spolupráci s průmyslovými podniky podařilo vyrobit několik úspěšných přístrojů. Roku 1951 však Aleše Bláhu obvinili z nepovoleného podnikání, zbavili profesury a donutili odejít pracovat na Slovensko. Tím vliv skutečného zakladatele elektronové mikroskopie v Československu na její další vývoj skončil.

Od vědy k politice a zase zpátky

Bláhovi žáci, především Armin Delong a Vladimír Drahoš, ale v práci pokračovali i přesto, že v následujících letech jejich pracoviště postihovaly zásahy „shora“, vyšetřování, znárodňování a další dramatické změny typické pro onu dobu. Od roku 1954 Armin Delong vedl Laboratoř elektronové optiky ČSAV, které se podařilo vyvinout stolní elektronový mikroskop. Přístroj pod označením BS242 vyráběla brněnská Tesla a roku 1958 získal zlatou medaili na světové výstavě Expo 58 v Bruselu.

Bruselský úspěch a následně udělená Státní cena Klementa Gottwalda otevřely dveře ke zřízení Ústavu přístrojové techniky ČSAV v Brně založeného rozhodnutím presidia ČSAV 1. ledna 1957. Tady se pak vyvíjely elektronové mikroskopy, které Tesla Brno vyráběla a vyvážela do celého východního bloku. Kromě toho se tu vyvíjely také přístroje pro magnetickou rezonanci, infračervenou spektroskopii, lasery a další speciální technika.

V roce 1990 se poměry změnily a Tesla, která do té doby elektronové mikroskopy vyráběla, se rozpadla. Na jejích troskách ale vzniklo několik soukromých podniků, které v jejím programu pokračovaly. Ve všech působili někdejší studenti Armina Delonga, jedna z těchto firem dokonce nese jeho jméno: Delong Instruments. Armin Delong sice není jejím majitelem, dál v ní ale pracuje.

Po změně společenských poměrů Armin Delong vstoupil do politiky a stal se předsedou komise pro vědeckotechnický rozvoj a tím pádem jedním z místopředsedů vlády. Podle jeho slov v jednom rozhovoru, ale už po několika měsících zjistil, že ho funkce zklamala. Opustil ji, když po něm chtěli, aby vstoupil do jedné z politických stran. Oficiální zdroje říkají, že byl místopředsedou vlády od 6. dubna 1990 do 27. června téhož roku.

Návrat k mikroskopům přinesl Arminu Delongovi další úspěch: nízkonapěťový elektronový prozařovací mikroskop LVEM5.

Česká hlava

Prozařovací přístroje pracují tak, že paprsek elektronů preparátem prochází, což sice dává dobré výsledky při zobrazování u hmot s vysokou hustotou (kovy, polovodiče, krystaly atd.), takže se hodí pro materiálový výzkum, mnohem hůř však pracují s živými tkáněmi, jejichž hustota se blíží hustotě vody. Nehodí se proto pro biologii. Aby u biologických preparátů vznikl použitelný obraz, musí se zhotovit obrovské množství snímků a jejich zprůměrováním pak vytvořit jediný použitelný. To bylo z mnoha důvodů nepraktické, vědci proto hledali jiný způsob zobrazování biologických objektů.

Už v 70. letech si finský fyzik Alvar Wilska (1911 ­ – 1987) všiml, že kvalita obrazu prozařovacího mikroskopu se při práci s biologickými preparáty zlepšuje, když klesá energie zobrazovacích elektronů. Tehdejší snahy vyvinout mikroskop pracující s nižším napětím však ztroskotaly na tom, že chyběly komponenty pro takový přístroj. Armin Delong v 90. letech na tuto práci navázal ­ mimo jiné i proto, že po rozpadu Tesly neměl k dispozici prostředky na náročný vývoj vysokonapěťových mikroskopů.

Výsledkem byl přístroj LVEM5, který byl levnější, lehčí a praktičtější než většina v té době používaných elektronových mikroskopů. Zákonitě proto vzbudil velkou pozornost u nás i ve světě. Úspěch tohoto mikroskopu (ale především celoživotní práce v oboru elektronové mikroskopie) byly důvodem, proč roku 2005 získal prestižní ocenění Česká hlava.

„Armin Delong je především vědec, který sleduje osobní uznání ve vědecké komunitě, nikoliv podnikatelský úspěch,“ napsal v článku pro server Neviditelný pes jeho kolega z VUT Brno Miroslav Pivoda. „Jeho předností však je, že se spojil s lidmi, kteří v jeho oboru úspěšně podnikají.“

Jan A. Novák