Článek
Kdyby v pohnutých dnech konce první světové války zaletěl granát bolševického dělostřelectva jen o pár metrů jinam, světová věda by dnes vypadala úplně jinak. V ukrajinském Berdičevě tehdy vrcholil boj o moc a v obleženém domě se před palbou ukrývala rodina českého inženýra Rudolfa Vanda. Dům schytal přímý zásah. Mezi troskami a dýmem tehdy málem vyhasl život teprve sedmiletého chlapce Vladimíra.
Chlapec naštěstí přežil. Společně s rodiči sbalil to nejnutnější a vyrazil na strastiplnou cestu zpět do vlasti. Nikdo v tu chvíli netušil, že malý Vladimír Vand jednou přepíše dějiny světové fyziky i výpočetní techniky a že jeho geniální myšlenky položí základy k odhalení tajemství lidské DNA.
Život Vladimíra Vanda byl od samého počátku orámován velkými přesuny. Narodil se 6. února 1911 v ukrajinském městě Sumy. Jeho otec tam pracoval jako odborník na stavbu cukrovarů, kterým byl vyslán pražskou firmou Škoda. Když se však po vypuknutí války fronta přiblížila k jejich domovu, rodina se vydala zpět do Prahy.
V roce 1922 získal jeho otec další angažmá v Belgii. Rodina se znovu sbalila a strávila tři roky v západní Evropě. Vladimír se naučil francouzsky tak dokonale, že když se v roce 1925 vrátili zpět do Prahy a nastoupil na smíchovskou reálku, ovládal francouzštinu lépe než svůj rodný jazyk.
Hvězdný start mladého astronoma na Karlově univerzitě
V roce 1930 složil Vladimír Vand maturitní zkoušku a jeho další kroky směřovaly na Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy. Zde se plně oddal studiu fyziky. Už od prvních ročníků se u něj projevovala obrovská láska k astronomii.
Ještě jako dvacetiletý student publikoval v roce 1931 svůj první odborný článek v časopise Říše hvězd. Vstoupil do České astronomické společnosti a stal se demonstrátorem Astronomického ústavu UK. Působil rovněž ve Spektroskopickém ústavu. Jeho vědecký záběr byl neuvěřitelně široký – psal a přednášel o nejrůznějších tématech od teorie slunečního hala přes vznik prvků ve vesmíru až po strukturu měsíčního povrchu.
V roce 1934 přišel s obdivuhodným počinem. Společně se Zdeňkem Kopalem vydal Atlas hvězd proměnných. Vand se ve svých třiadvaceti letech stal předsedou sekce hvězd proměnných. Sám o svém díle napsal: „Na 16 mapkách je asi 22 proměnných hvězd. Mapky jsou užitečné při pozorování pouhým okem nebo divadelním kukátkem.“
Atlas zaznamenal tak obrovský ohlas, že se celý náklad rozebral během několika týdnů. Když o knihu následně projevil zájem celosvětový vědecký svět, musela astronomická společnost odkupovat výtisky od domácích čtenářů zpět, aby uspokojila poptávku zahraničních hvězdáren. V roce 1937 pak dosáhl Vand na Karlově univerzitě doktorátu z fyziky.
Tajný výzkum pro Škodovku a dělostřelecké zaměřovače
Od roku 1935 pracoval Vladimír Vand společně s Antonínem Svobodou (pozdějším tvůrcem prvního československého počítače SaPo) ve vývojovém oddělení koncernu Škoda. Oběma vědcům byl svěřen důležitý úkol: vývoj akustických zaměřovačů a protiletadlových systémů.
Tato práce nepřestala ani ve chvíli, kdy byl Vand v roce 1937 povolán k výkonu základní vojenské služby v Litoměřicích. Se Svobodou v utajení pokračovali v konstrukci originálního zaměřovače pro protiletadlové dělostřelectvo.
Když v březnu 1939 okupovala Československo hitlerovská armáda, bylo jasné, že unikátní vojenské mozky nesmí padnout do rukou nacistů. Ministerstvo obrany zorganizovalo tajnou operaci na jejich záchranu. Dne 1. května 1939 Vladimír Vand emigroval do Francie a v Paříži se se Svobodou zapojili do služeb francouzské vlády.
V květnu 1940 německá vojska prolomila francouzskou obranu. Vlaky přestaly jezdit a nacistické tanky se přiblížily. Situace Vanda a Svobody byla o to dramatičtější, že se paní Svobodové v té době narodila dvojčata.
Před postupující armádou nezbývalo než vyrazit na kolech směrem ke španělským hranicím. Byla to zoufalá cesta rozvrácenou zemí. Útěk si vybral tu nejstrašnější daň – jedno z dvojčat cestu nepřežilo. Samotný Vand navíc během zmatků v přístavu přišel o veškeré osobní doklady i o kompletní výkresovou dokumentaci zaměřovače. Na palubě jedné z posledních lodí mohl odplout do Velké Británie pouze s tím, co měl v hlavě.
Milion kuliček a zrod mechanického počítače
Po příjezdu do Anglie se Vand ocitl zcela bez finančních prostředků i osobních dokladů. Musel začít od nuly. Jeho vědecká reputace mu však brzy otevřela dveře. Stal se členem Královské astronomické společnosti v Londýně a začal se věnovat fyzikálním vlastnostem dlouhých molekul.
Brzy pochopil, že největší překážkou při určování struktury složitých látek jsou neuvěřitelně zdlouhavé matematické výpočty. Ruční výpočet struktury jediného krystalu mohl trvat celé měsíce.
Vand proto navrhl a v roce 1947 sestavil originální mechanický počítač. Tento fascinující stroj byl šest metrů dlouhý a obsahoval přibližně jeden milion drobných ocelových kuliček určených k přenosu dat. Ačkoliv mechanické počítače představovaly ve vývoji výpočetní techniky slepou kolej, Vandův přístroj fungoval. Výpočet, který by člověku zabral celý rok, dokázal tento stroj se šelestem milionu kuliček zvládnout za pouhých pár dní. Díky němu se podařilo odhalit strukturu několika klíčových organických molekul.
Po skončení druhé světové války navštívil Vand koncem roku 1945 na krátko Československo. Dne 15. prosince 1945 přednášel na Štefánikově lidové hvězdárně v Praze. Vnímavý vědec však velmi rychle rozpoznal, že atmosféra v poválečné vlasti se mění a politické poměry spějí k totalitě. Československé prostředí mu navíc nenabízelo dostatečné podmínky pro jeho výzkum.
Rozhodl se pro návrat do Velké Británie. V dubnu 1947 se oženil s Angličankou Eileen Molly Laveryovou a s manželkou adoptedovali irského chlapce.
Jak český vědec pomohl objevit šroubovici DNA
Právě na přelomu 40. a 50. let dosáhl Vladimír Vand svého vůbec nejvýznamnějšího vědeckého průlomu. Na univerzitě v Glasgow se věnoval rentgenové krystalografii a studoval, jakým způsobem se rentgenové paprsky ohýbají při průchodu skrz složité molekuly.
Vand vypracoval matematickou teorii difrakce rentgenových paprsků na spojité šroubovici s využitím Fourierovy transformace a Besselových funkcí. Dokázal přesně popsat, jaký obrazec na fotografickém filmu vytvoří rentgenové záření, pokud narazí na molekulu ve tvaru šroubovice.
V té době se v Cambridge odehrával závod o odhalení struktury DNA. Francis Crick a William Cochran naráželi na obrovské matematické problémy při interpretaci rentgenových snímků.
V prosinci 1951 napsal Vladimír Vand dopis Cochranovi a Crickovi, ve kterém jim detailně popsal své výpočty a grafické metody pro hodnocení šroubovicových struktur. Tento historický dokument se zachoval v archivu Francise Cricka ve Wellcome Library. Vand v něm předložil své výsledky i metody grafického přikládání sítí.
Francis Crick byl Vandovou prací nadšen a přiznal, že právě český fyzik ho přivedl na správnou cestu. Crick společně s Jamesem Watsonem využili Vandovu teorii helikální difrakce a v roce 1953 odhalili, že molekula DNA má tvar dvoušroubovice. V roce 1962 za tento objev obdrželi Nobelovu cenu za medicínu.
Bez teoretických výpočtů Vladimíra Vanda by cesta k odhalení tajemství života trvala výrazně déle. Vandův přínos byl oceněn v odborné literatuře a historických pramenech molekulární biologie.
Smutný konec velkého myslitele
V roce 1953 Vladimír Vand přesídlil do Spojených států amerických. Získal místo ve fyzikálním oddělení Pensylvánské státní univerzity ve State College. Krajina v Pensylvánii mu v mnohém připomínala rodné Čechy.
V roce 1954 se stal docentem a v roce 1961 obhájil profesuru v oboru krystalografie. Stál u samého zrodu využívání výpočetních metod a počítačů ve fyzice a vychoval generaci odborníků.
Osud k němu v závěru života však nebyl přívětivý. Dne 29. srpna 1967 mu zemřela manželka Eileen. V té době už sám Vladimír těžce zápasil s rakovinou. Nemoc postupovala tak rychle, že za několik měsíců nemohl ani chodit. Jeho studenti za ním docházeli domů, kde u jeho postele pořádali semináře.
Profesor Vladimír Vand zemřel 4. dubna 1968 ve věku 57 let. Doma v Československu zůstalo jeho jméno kvůli emigraci a tehdejším politickým poměrům na dlouhá desetiletí téměř zapomenuto.
