Letos získal Cenu předsedy Grantové agentury ČR za mapování rozmanitosti hub a vytvoření jejich celosvětové databáze. Jeho snem je však programovat počítačové hry. Zatímco mnozí vědci upozorňují na nejistotu financování výzkumu, on říká, že věda mu poskytuje větší finanční jistotu než vývoj počítačových her. To je Tomáš Větrovský, mykolog a tvůrce hry Garden of Ants, v níž chce lidem přiblížit svět mravenců.
Na základě vašeho výzkumu odhadujete, že na Zemi může být až 6 milionů druhů hub, přičemž v současnosti je popsáno asi 200 tisíc druhů...
To je náš odhad, ale musíme vzít v potaz, že je ovlivněn mnoha faktory. Když studujete houbové komunity, používáte dnes především sekvenování nové generace (NGS), při němž se vzorky amplifikují pomocí PCR. Při tom ale vznikají i v přírodě neexistující tzv. chimérické sekvence, které diverzitu uměle navyšují. Špatně se rozpoznává, co je reálná a co uměle vytvořená sekvence. Takže těch druhů můžou být ve skutečnosti jen dva miliony nebo opravdu těch zmiňovaných šest nebo i víc.
Získal jste cenu předsedy GA ČR v oblasti zemědělských a biologicko-environmentálních věd. Co z vašeho výzkumu byste vypíchl jako to hlavní, díky čemu jste cenu získal?
Řekl bych, že ocenění jsem získal hlavně za vytvoření databáze GlobalFungi, na což přímo navazoval další výzkum diverzity a výskytu hub. Jako první jsme s Petrem Baldrianem a Petrem Kohoutem vzali data z NSG ze všech různých studií a já jsem pak v podstatě na koleni udělal webový server. Nebyl to špičkový výrobek, protože nejsem vystudovaný programátor, ale naštěstí mám několik kamarádů, kteří mi s tvorbou pomohli. Dnes už můžete takový server postavit prakticky za víkend jenom s chatbotem, tehdy ještě AI ale nebyla k dispozici.
Díky vaší databázi GlobalFungi jste pak mohli dělat navazující výzkum. Na co jste se zaměřili?
Těžili jsme z toho, že jsme měli k dispozici nejen samotné vzorky, ale také jejich metadata, například údaje o pH nebo naměřené teplotě v místě odběru. Díky GPS souřadnicím jsme navíc mohli tyto údaje propojit s dalšími globálními databázemi a doplnit je o řadu dalších, poměrně přesných dat.
Zaměřili jsme se například na různé ekologické skupiny hub. Na základě získaných dat jsme zjistili, že některé symbiotické houby se vyskytují jen ve velmi úzkém rozmezí teplot a vlhkosti. To znamená, že pro ně může být velmi obtížné přizpůsobit se probíhající změně klimatu. Naproti tomu u patogenních hub vidíme, že jsou v tomto ohledu mnohem flexibilnější.
Databáze, kterou jsme vytvořili, je vlastně takovým hřištěm pro různé výzkumné přístupy a různé vědce. I proto sami realizujeme studie zaměřené na globální souvislosti, abychom ukázali, jak užitečná naše databáze může být.
V jedné studii používáte i dálkové snímkování Země k odhalení diverzity půdních hub. Jak to funguje?
Ze satelitních snímků můžeme zjistit, jaké rostliny se na daném místě vyskytují. To je pro nás důležitá informace, zvlášť u arbuskulárních a mykorhizních hub, které jsou často vázané na konkrétní dřeviny. Pokud víme na jaké, můžeme lépe sledovat jejich rozšíření.
Sekvenování odhaluje nový svět organismů. Má ale své limity
Prožívají sekvenovací boom i jiné obory?
Určitě! Existují celé databáze genomů nekultivovatelných organismů, které nikdo nikdy neviděl. Jsou získané na základě sekvenování celkové DNA z daného vzorku, například lesní půdy. Ale já bych byl opatrný, protože část těchto genomů může být chybně sestavená. Získané sekvence se skládají dohromady pomocí výpočetních a statistických metod, které mohou vytvářet artefakty. Je to veliký guláš a my se na velikém rozmazaném obraze snažíme něco vidět. Někdy to jde líp, někdy hůř. Třeba se to časem zlomí s nějakou novou technologií, která už nepřečte jen malé kousky, ale přesně přečte velké kusy DNA, takže toto umělé bobtnání se zastaví a my popřeme to, co jsme doposud zjistili. Takové metody již existují a postupně se k nim dostáváme.
Na čem nyní pracujete?
Aktuálně jsme vytvořili databázi bakterií GlobalBacteria, která je oproti GlobalFungi rychlejší, vylepšená, má více funkcí. Databáze ještě nebyla publikována, ale již je přístupná v testovacím provozu. Tyto databáze se také určitým způsobem překrývají a my se můžeme podívat na komunity hub a bakterií ze stejného místa a jejich ekologii. Jak spolu žijí, jaké mají mezi sebou vazby. A to vše teď ještě propojujeme také s daty o výskytu rostlin. Zjistili jsme díky tomu mnoho zajímavých věcí, například to, že na rozdíl od rostlin a živočichů nemají houby a mikroorganismy největší druhovou rozmanitost v tropech.
Kdo data do vaší databáze dodává?
Výzkumníci z celého světa. Nyní máme v databázi GlobalFungi celkem 85 tisíc vzorků, ale třeba ze Sibiře nemáme nic. Naopak z Číny plyne masivní příliv dat, kdy Číňané jsou schopni ze vzorku udělat milion sekvencí místo standardních 10 tisíc jako v Evropě. Tím pak vznikají artefakty a falešná diverzita. Musíme to v naší práci zohlednit, jinak získáme nesmyslné výsledky.
Využíváte v práci i umělou inteligenci?
Ano, díky AI jsem databázi GlobalBacteria.com vytvořil přibližně za 13 dní. Na GlobalFungi jsem potřeboval 4 měsíce. Stejné množství práce teď udělám až čtyřikrát rychleji. Ale nelze ji využít na vše. Třeba při tvorbě grafiky, zvlášť u počítačových her, jsem s ní opatrný. Kdybych ji použil, hráči by mi to hodili na hlavu. Většinou se snažím všechny herní mechaniky implementovat sám a AI používám zejména pro optimalizaci a rutinní úlohy.
Věda pro obživu, programování her pro zábavu
Tím se dostáváme k vaší vášni a životnímu snu, a to je programování počítačových her…
Vyrostl jsem v devadesátých letech na počítačových hrách a mým snem bylo udělat svoji vlastní počítačovou hru. Jenže se po mně chce, abych přežil, uživil se, dělal nějakou práci. Tak dělám vědu. Experimentování mě totiž v dětství taky bavilo.
Věda mi umožňuje se uživit, mám tam tu jistotu. Programování her v dnešním extrémně konkurenčním prostředí nedokáže jistotu poskytnout. Zejména pokud v té branži začínáte.
Díky vědecké spolupráci jsem měl navíc možnost se podívat i do tropických pralesů po světě, kde jsem mohl pozorovat exotické druhy mravenců v jejich životním prostředí. Jsou fascinující. Tyto druhy najdete i v mojí hře Garden of Ants, na které právě pracuji. A naopak to, co se celý život učím k tomu, abych udělal svoje hry, aplikuji do vědecké práce. Je to takový uzavřený ekosystém.
Je něco, co jste díky vývoji her aplikoval i do své vědecké práce?
Hry vám ukážou hodně důležitou věc: a to že hry neděláte jenom pro sebe, ale děláte je pro uživatele. Díky hrám jsem se optikou uživatele díval i na svůj nástroj na analýzu sekvencí genomu, program SEED2.
Tenhle software dělám především pro biology, kteří nechtějí být odkázáni na bioinformatiky pracující pro ně v často nesrozumitelné příkazové řádce, a má být trochu hra. Lidé se v něm pak rychleji zorientují. Snažil jsem se vcítit do člověka, který chce svoje data vidět a porozumět jim, proto je to okenní a barevné.
Her jste udělal více, jedna se odehrává i ve vašem ústavu a jmenuje se Mycosis. Úspěch ale slavíte hlavně s hrou plnou mravenců Garden of Ants. Můžu si ji zahrát i já, která jsem nikdy počítačové hry nehrála?
Určitě. První prototyp jsem udělal pro sebe a pro Mirka Kolaříka v roce 2012. Spolu jsme ji testovali a hráli proti sobě. Byl to skvělý pocit vidět, že můj výtvor funguje. Primárně měla hra být rychlá a docela agresivní, tak jako mravenci skutečně jsou, ale spousta lidí tohle nemá ráda. Mám proto dva módy hry. Jeden mód je systémový a druhý mód obsahuje rivalská mraveniště. Takže vy, pokud nejste hráč, zvyklý na rychlé akce, si hru pustíte a začínáte s mravenčí královnou. Zalezete si do díry a tam si budujete mraveniště. Vysíláte mravence sbírat brouky, sbírat medovici od mšic atd. V klidu si budujete svoje mraveniště. Samozřejmě chci ve hře udělat i nějaké výzvy, jako jsou například pavouci, plísně nebo paraziti, aby měl hráč o další zábavu postaráno a nenudil se. Dozvíte se zde také informace o biologii mravenců, protože součástí hry je i encyklopedie, ale primárně hra není edukativní. Mým cílem je použít mechanismy, co mravenci skutečně využívají, a nevymýšlet si nesmysly, protože oni vše zajímavé už dělají. Mají explodující mravence, zloděje kukel, nebo mravence, co budují mosty z vlastních těl. Paleta možností je obrovská a mravenci všechny zajímavosti nabízejí.
Od jakého věku je hra vhodná?
Klidně od šesti let, i když bych to spíš viděl na děti okolo 10-12 let. Já vlastně hry dělám pro své vnitřní dítě, kterému je podle mě tak dvanáct let. V tomhle věku jsem se zasekl. Hru jsem už otestoval na dětech a velice rychle si ji osvojí. Tím, jak je relativně složitá, je baví, a zároveň otevírá možnosti kreativitě. Ale prosadit se bude asi obtížné. V dnešní době je herní průmysl nejkonkurenčnější odvětví byznysu. V průměru vychází asi 70 nových her denně.
Kdy bude hra hotová?
Ideálně do konce příštího roku. Principiálně asi ale nebude hotová nikdy, protože má obrovský potenciál na rozšíření. Například na poslední dovolené jsem si nakreslil 30 druhů brouků, které do hry budu vkládat a hráč je bude moct postupně nacházet. Někteří budou vzácnější, jiní běžnější, podle toho, jak se vyskytují i v přírodě. A to by měl být jen zlomek toho, co v ní hráči mohou nalézt.
Můžou být počítačové hry způsobem, jak popularizovat vědu?
Určitě mohou pomoci ukázat, že věda je zajímavá. Třeba mravenci jsou velmi žádané a populární téma. Tvůrci her se ho snaží monetizovat tím způsobem, že udělají i mobilní aplikaci a často to nejsou biologové. Vytvoří slátaninu, kde mravenci stále něco nosí, ale tvůrce přitom vůbec nevysvětluje, proč by mravec měl danou věc nosit. Nebo proč se ve hře objevují armády brouků hovniválů, co na mravence útočí. To jsou absurdity, které mohu změnit pouze tak, že stvořím hru, která funguje, a zároveň hráči ukáže, jak to v přírodě skutečně chodí.
Tomáš Větrovský získal Cenu předsedy Grantové agentury ČR 2026. Pracuje v Mikrobiologickém ústavu Akademie věd ČR v Praze a je předním expertem v oblasti bioinformatiky. Vystudoval Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy v Praze, absolvoval stáže v USA. Pracuje pomocí metod masivního paralelního sekvenování DNA a zaměřuje se na ekologii mikroorganismů a jejich interakci s rostlinami a živočichy. Od roku 2017 stojí v čele projektu, jehož výsledkem byla největší globální analýza výskytu hub a klimatických faktorů, které ji ovlivňují. Čtyřikrát byly jím publikované články označeny za 1 % nejlepších článků z daného oboru za posledních deset let. V roce 2019 získal prestižní Prémii Otto Wichterleho udělovanou Akademií věd ČR.
- Autor článku: ano
- Zdroj: VědaVýzkum.cz
