Chodím světem nanometrů a fascinovaně zírám

Tahle doba není úplně bohatá na dobré zprávy, zisk grantu EXPRO pro VŠCHT nicméně takovou zprávou je. Už jste s týmem slavili, byť třeba na dálku?

Neslavili. Určitě to potěšilo nejen mne, ale všichni vnímáme hlavně závazek s grantem spojený a nutnost brzy začít s plánováním, samotnou prací a administrativou. Dnešní doba navíc není na oslavy stavěná – virtuální oslava by mě nijak zvlášť nebavila.

Vzpomenete si, kde vás zpráva o udělení grantu zastihla?

Volal mi kolega Juraj Fedor z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského, s nímž jsme projekt podávali. Přikládal jsem mobil k uchu s jistými obavami.

Jakými?

Že mi začne nadávat, že jsem neudělal svou část práce na společném článku, na což jsem zrovna neměl čas. Takže bylo příjemné už jen zjištění, že mi nevyčinil (směje se – pozn. aut.).

Kdo se kromě kolegů od Heyrovských do projektu ještě zapojí?

Naše pracovní skupina je zaměřena na modelování, ale projekt je z významné části experimentální. Takže potřebujeme další spolupracovníky. Máme tak členy týmu i z Ústavu organické chemie VŠCHT, spolupracovat budeme také s Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR a některé experimenty poběží nejspíš v ELI Beamlines. A pak budou pokračovat naše dlouhodobé spolupráce s kolegy ze zahraničí – z Ústavu Fritze Habera v Berlíně, ze Sorbonny v Paříži a dalšími.

V projektové žádosti deklarujete ambici získávat informace, které jinak získat vůbec nelze. Zní to jako pořádná výzva.

Cílem je využití proudu elektronů ke zkoumání molekul v kapalinách. V tomto prostředí je mají chemikové nejraději. Věříme, že námi navrhovaný přístup dokáže poskytnout informace například o tzv. opticky zakázaných přechodech. Budeme zkoumat i využití elektronů z elektronového děla k vyvolání chemických reakcí. To už nyní má určité speciální využití i v chemických technologiích.  Projekt je ambiciózní v tom, že elektronový rozptyl z kapalných povrchů představuje spektroskopickou techniku, která dosud neexistuje. Dá se to dělat u pevných látek a v plynné fázi – i když ani tam to není jednoduché –, ale u kapalin to ještě nedělal nikdo. K takovým experimentům je potřeba velmi vysoké vakuum. Když má člověk kapalinu, tak se přirozeně vypařuje, je nad ní pára, a tedy tam není vakuum. S podobným problémem se potýkali kolegové, s nimiž mám dlouholetou spolupráci v Berlíně. Studovali fotoelektronová spektra a také jim překážela pára. Řešením je zajistit kompatibilitu s vakuem pomocí nových kapalných mikrotrysek. Kolegové z Heyrovského ústavu umějí elektronový rozptyl, jsou skvělí experimentální fyzikové a já se moc těším na jejich data. Kapalné mikrotrysky budou zároveň fungovat jako unikátní reaktor, neboť další ambicí projektu je indukovat pomocí elektronů chemické reakce a srovnávat průběh a výsledky s tím, co je daleko známější, totiž s reakcemi, které budou vyvolány světlem. Můžu malou odbočku? 

Samozřejmě.

Elektrony jako nástroj zkoumání hmoty jsou strašně staré. Jde o techniku, která se rozvíjela především ve 40. až 60. letech. Mladší čtenáři už si ani nepamatují na černobílou televizi, ale možná si ještě budou pamatovat CRT obrazovky, které ještě v roce 2008 představovaly polovinu prodejů. Obojí byly elektronové technologie. Jenže na počátku 60. let přišel laser a na staré dobré elektrony se ve spektroskopii zapomnělo. Všichni byli naprosto unesení tím, co všechno jde dělat s laserem. Byl tady koherentní zdroj záření s ohromnou intenzitou a spektrální přesností. Kdo měl nějaké ambice, pracoval jenom s tím. Stará technologie téměř zmizela. Stává se občas, že lidstvo ztratí schopnost, kterou nějakou dobu mělo. Abych se vrátil na hlavní cestu – nápad našeho projektu je spojit experimentální techniky vzniklé v poslední době s něčím, co lidé už moc nedělají. Získáme tak údaje, k nimž nás laser nedovede.

Můžete uvést příklad?

Opticky zakázané přechody, o kterých už byla řeč. Skoro všechno o molekulách se dozvídáme prostřednictvím světla nebo obecně elektromagnetického záření. Nikdo z nás neviděl osobně molekulu. Molekuly na počítačových modelech vrhají stíny a vůbec si neuvědomujeme, že je to blbost – vlnová délka světla je podstatně větší než velikost té molekuly. Veškeré informace o molekulách jsou nepřímé. My teď v projektu říkáme: Heleďte, nezapomínejme na elektrony, vždyť fyzikové se naprostou většinu informací o částicích dozvěděli ze srážek mezi částicemi. Fyzikové jsou na to zvyklí, safra, proč se my, chemici, toho máme vzdávat? Když víme, že zmíněný přístup funguje. Jenom proto, že jde o obtížné experimenty a možná také kvůli vášnivé lásce k laseru?

Rozumím.

Elektronový rozptyl má pak ještě jednu výhodu. Řekne nám něco i o rozhraní mezi kapalinou a plynem. Na tom se odehrává hromada důležitých dějů, třeba v chemii atmosféry, ale na rozdíl od povrchů pevných látek toho o kapalných površích moc nevíme.

Oprášení polozapomenuté technologie a její použití v novém kontextu vás napadlo jak?

Jurajův tým patří k několika málo laboratořím na světě, které dokážou studovat elektronový rozptyl. Juraj si svůj unikátní přístroj přivezl ze Švýcarska a dál si ho kultivuje. Já zase už dlouho spolupracuji s berlínským kolegou Berndem Winterem, který patří k pionýrům použití techniky kapalných mikrotrysek v oblasti fotoelektronové spektroskopie. V oblasti laserových technologií se tento přístup uplatňuje čím dál častěji a já jsem sám mohl pozorovat na svých výsledcích, že ty skutečně zajímavé a hodnotné vzešly právě ze spolupráce s kolegy, kteří používají právě kapalné mikrotrysky. Pak jsme si jednou začali vážně povídat o tom, že by bylo fajn se za použití zmíněné technologie posunout o krok dál.

Niterný vědecký kompas

Jak poznáte, že výzkumné téma je natolik významné, aby na něm řada lidí včetně vás pracovala dlouhou dobu, v aktuálním případě pět let?

Nevím, jestli jsme to skutečně poznali, viděli jsme ale bílé místo v poznání a myslíme si, že ho umíme zaplnit. Pracovat na něčem, co zatím nikdo neudělal – co jiného by měl vědec dělat? Je relativně snadné vzít techniku, o níž víme, že funguje, vyprodukovat dalších 25 článků a dostat za to mzdu. Takové projekty jsou samozřejmě také nutné, zejména na vysoké škole, kde musí i s ohledem na studenty probíhat základní vědecký provoz. I náš projekt má samozřejmě části, kde si myslíme, že to spíš bude fungovat, ale jako celek je projekt krokem do neznáma. Nejspíš i hodnotitelům se líbilo, že nejde o mainstream. Pro mě osobně je důležité pracovat na věcech, které jsou neprobádané. Děláme něco, co je možná na okraji, ale mně tahle pozice vyhovuje. Přináší víc zábavy, a protože jsem pomalý, tak i času. Nerad soutěžím v nějakém velkém pelotonu – pokud už máme nějaké nápady, trvá nám dlouho, než se někam dobereme. Každý si musí zvolit, kde on cítí, že je jeho síla. Ale opět připomínám, třeba nám náš projekt nevyjde a vnitřní kompas se spletl.

Dá se v případě vnitřního kompasu mluvit o vědecké intuici?

Určitě. Každý si vytváříme nějakou představu, co je důležité a má smysl. To není něco, co by nás někdo mohl přímo naučit. Je to dáno citem, který je utvářen kolektivní interakcí s prostředím, v němž žijeme. Proto je hrozně nešťastné, jak jsme teď zablokovaní. Letošní rok je pro mě samotného hrozně omezující, protože já skoro všechny nápady dostávám díky žvanění s lidmi. Což se u kávy dělá daleko lépe než přes obrazovku. 

Už jsme zmiňovali, že projekt trvá pět let. Jak to bude vypadat v reálu – nikým nerušený klid na práci a účty se budou skládat až na konci, nebo musíte reportovat průběžně?

Musím se přiznat, že jsem se na to teď znovu ještě pořádně nekoukal. Myslím, že tam je nějaká detailnější kontrola po třech letech, nechci se tím teď ale dopředu znervózňovat. Stačí, že jako každý projekt excelentního výzkumu musíme mít bibliografické výstupy, což mi nedělá úplně dobře.

Proč? Když se podívám na vaši publikační historii, nevypadáte zrovna jako potížista.

Budu citovat jednoho zahraničního kolegu: „Publikace by se měly číst, a ne počítat.“ Sám dobře vím, že je jednodušší pomoci si při hodnocení číselnými deskriptory, ale není příjemné být na tom závislý. Ale taková jsou zkrátka pravidla hry. Uvidíme, jestli uspějeme, ať už z hlediska našeho vnitřního uspokojení, nebo z hlediska toho, co opravdu očekává poskytovatel podpory. Je třeba říct, že podpora je velká, na druhou stranu příjemcem jsou vlastně dva týmy a projekt není tříletý, ale pětiletý, takže podpora není zase tak gigantická. 

Možností žádat až o 50 milionů nicméně zase tolik není, převis žádostí byl obrovský. Ze 123 žádostí podpořila mezinárodní komise jen 16…

Nemyslím si, že samotné udělení grantu by jakýmkoliv způsobem indikovalo naši „excelenci“ nebo výjimečnost. Soutěž byla nejspíš dost tvrdá. Z příkladu minulých let se dá usuzovat, že žádost podávali ti, kteří jsou v grantových projektech úspěšní a typicky jim to spíš vychází. A pár projektů včetně našeho holt komisi přesvědčilo. Jestli ale měla komise pravdu, nelze říct. Trošku se zabývám vědou o vědě a existují dosti přesvědčivé důkazy, že grantové komise nemají příliš dobrou schopnost rozpoznat projekty horší od těch lepších. Dokážou dobře rozpoznat špatné projekty, jichž je zhruba polovina, a ty dobré, kterých jsou 1–2 %. Ale schopnost rozpoznat ve zbývající skupině projektů, které jsou si podobné, ty o trochu lepší a o trochu horší je omezená. Na základě informací o procesu udělování grantů – a nemyslím anekdotické příběhy, ale poctivý vědecký výzkum udělování grantů – jsem přesvědčen, že v získání podpory byla velká dávka náhody.

Peníze nejsou zásluha

Když jsme společně připravovali tiskovou zprávu, moc jste nechtěl, aby se na nějakém zásadním místě zmiňovalo, kolik je na projekt peněz. Tvrdil jste, že peníze nejsou podstatné.

Vyjadřoval jsem tím určité pohoršení nad stavem současného světa. Jako by přestávalo být důležité, co člověk skutečně udělal, a začíná být významnější, kolik peněz si člověk vydyndal. To samo o sobě ale přece není zásluha. Vždy, když je někdo představován jako vědec XY, který má grant s tolik miliony, tak sebou trhnu. Vědec by měl být představen jako vědec XY, který dokázal porozumět určitému jevu, objevil dosud skrytou souvislost, vymyslel novou metodu… Vlastně je tím poznamenán i náš rozhovor. Je odezvou na skutečnost, že jsme získali výrazný zdroj pro svůj budoucí výzkum. Myslím si, že to u nás takhle je. Píše se o lidech, kteří získali projekt ERC, ale když projekt končí, tak už se nijak neřeší, nač přišli. Znervózňuje mě to. Měli bychom se bavit víc o přírodě, o mechanismech fungování věcí, a když už o lidech, tak o výsledcích jejich práce. Nikoliv o tom, kolik peněz si vydržkovali.

Dovolil bych si trochu oponovat. Pro mě jako tazatele není důležité, že podpora činí desítky milionů, to je doprovodná informace. Klíčový je úspěch před mezinárodní hodnotitelskou komisí v konkurenci špičkových kolegů. Faktem ale je, že po tom, co jste říkal o výzkumech vědců o vědě, nemusí být ani rozhodnutí komise oprávněným impulzem k rozhovoru…

Ale tak 2 % nejlepších rozpoznají, třeba patříme mezi ně (směje se – pozn. aut.). Teď vážně, já mám skutečně pocit, že ten pohled je deformovaný. Hlásá se: ten člověk je užitečný pro svou univerzitu, přitáhl tolik a tolik milionů. Mně se tohle příčí. Já chci být užitečný, protože někoho něco naučím. Nebo že lidstvo bude o něco málo více věcem rozumět. Peníze mě naopak znervózňují a já si neustále musím sám v sobě racionalizovat, že naše činnost má smysl. Teď žijeme v době, kdy je okolo nás řada lidí, kteří peníze opravdu nemají. Zavřeli jim hospodu, krám. A já před ně musím předstoupit a říct: peníze z vašich kapes dostal náš tým, abychom něco nového zkoušeli, namísto toho, aby je radši dali vám jako kompenzaci za zavřenou hospodu. Kdokoliv pracuje ve vědě, musí mít rozmyšleno, proč není jen pijavice, která žije z krve někoho jiného. Teď během pandemie je ale skutečně dobře vidět, že vědecké znalosti jsou nezbytné a musíme mít lidi, kteří je mají a rozumějí světu.

Co by se stalo, kdybychom je jako stát neměli?

Mně se líbil jistý rozhovor s Ottou Wichterlem. Ptali se ho, co by se stalo, kdyby se zavřela Akademie věd a vědce by poslali třeba zametat ulice. Odpověděl, že okamžitý efekt by nejspíš byl, že by byly čistší ulice, protože vědci jsou zvyklí dělat věci pečlivě. Za 5 let bychom ale nebyli schopni produkovat žádné vlastní vědecké výsledky a za 10 let přijímat žádné cizí poznatky. Toto je moje racionalizace otázky, zda máme jako vědci význam.

Stačí, když pochopím

V jakých dalších vědeckých oblastech prokazuje vaše výzkumná skupina význam?

Běží nám další projekt grantové agentury, který je zaměřen na strojové učení a jeho aplikace ve spektroskopii. Opět zde spojujeme dvě oblasti. Dále pracujeme na dlouhodobém jádru našeho zájmu, jímž je porozumění interakcím světla a molekul na úrovni kvantové teorie. Jen díky pozorování a experimentům se světlem a molekulami jsme se dostali ke světlu o vyšší a vyšší energii, čímž jsme se dostali do oblasti synchrotronu, laseru s volnými elektrony, a tím jsme se zase posunuli k pokročilým spektroskopickým technikám. A nakonec jsme přeskočili k rozptylu elektronů, což by nás na začátku vůbec nenapadlo. Nevíme přesně, kam jdeme, ale evidentně se v průběhu času někam posouváme.

Chováte v sobě touhu rozlousknout něco velkého, co by vás uspokojilo natolik, že byste si mohl říct: hotovo, nic víc už nedokážu?

Velký matematik David Hilbert v roce 1900 definoval 23 nevyřešených problémů své doby a jakýkoliv  matematik, který některý z nich vyřeší, má splněno. V oblasti molekulárních věd to máme složitější. Nástroje pro poznání světa atomů a molekul máme k dispozici skoro 100 let. Pravda, neumíme s nimi úplně pracovat. Já se cítím tak, že fascinovaně chodím po světě v oblasti nanometrů a zírám, co všechno se s tím dá dělat. Pak popojdu o kus dál a řeknu si: jo, to je dobré, ta jedna sada kladívek a kleští, které otcové kvantové mechaniky vymysleli, funguje i na tohle. Víra v univerzalitu zmíněných nástrojů nás za těch 100 let neopustila. Pokud bych chtěl prožít ono zásadní uspokojení, tak by to vyžadovalo nějakou novou revoluci. Jenže revoluce je z definice nepredikovatelná.

Zásadní uspokojení tedy nahrazují potěšení dílčí, leč mnohá?

Skutečně se cítím jako fascinovaný chodec. Dokáže mě klidně nadchnout něco, co vůbec nové není – stačí, když to já nově pochopím. Endorfiny se ve mně rozlévají pokaždé, když něčemu porozumím, a může jít klidně o banální věc, jako je přívlastek shodný. To mě žene dopředu spíš než cokoliv jiného. 

Nenaráží fascinovaný vědec v době byrokratické do mnoha překážek, které poněkud brzdí jeho nadšení?

Nedávno jsem telefonoval se svou spolupracovnicí a popisoval jí s jistým nadšením, jak jsme natáčeli s kolegou Vrbkou poměrně jednoduché pokusy pro výuku. Kolegyně mi připomenula, že takto se mohu radovat mimo jiné proto, že poslední týden za mne dělala nejrůznější s prominutím sračky. Uvědomil jsem si, že skutečně potřebuji mít před sebou nějaké drobné radosti – udělat pokus, jakkoli banální, přijít na způsob, jak něco vysvětlit studentům – a jak je někdy těžké najít k tomu čas. Protože hodně naší práce je tak trochu smutné. Člověk řeší, jak správně vypsat odměny, plánovat dovolené, čerpat granty v souladu s účetními standardy, musí sedět v komisích, výborech a radách. Ale pozor, vše je to samozřejmě velmi důležité, vlastně nezbytné, aby jel vzdělávací systém dál. Jenže když má člověk takových povinností moc bez kompenzace drobnými radostmi, může propadat zoufalství.

Netajíte se tím, že kromě vědy vám hodně záleží na pedagogice. Jaké poznání vám přinesl pomalu končící rok?

Neřeknu nic objevného. Zjistil jsem, že na výuce mě těší hlavně studenti. Když v sále nejsou, tak mě výuka fakt někdy nebaví. Stojíte před kamerou a hodiny něco do prázdna vykládáte. Z toho pocit naplnění opravdu nemám. Jakmile na přednášce seděl jeden můj doktorand, najednou jsem cítil úplně odlišné pocity, automaticky jsem třeba zase začal vtipkovat. 

Našel byste i nějaké plusy?

Skvělá věc je, že se na VŠCHT za poslední rok vyrobilo pravděpodobně víc studijních materiálů než za poslední dekádu. Mávnutím kouzelného proutku se natáčely tisíce hodin přednášek. Distanční výuka také nabídla poznání, kdo jak moc a co dělá. Ukázalo se, kdo je schopen naskočit do nové situace a vypořádat se s ní. 

Tak jako se někteří akademici nepopasovali s výukou na dálku, ne všichni si rozumí s fenoménem posledních deseti let – sociálními sítěmi. To ale není váš případ. Narazil jsem na váš profil na Facebooku, který je plný originálních příspěvků, u nichž se osobně dost bavím a navrch se ještě něco nového dozvím.

Facebook tam vysloveně píše: „Co se vám honí hlavou?“ Já to tedy beru vážně a píšu, co se mi honí hlavou… Jelikož jsem učitel, mám tendenci sdělovat své myšlenky ostatním. A ti ostatní v mém okolí už jsou jich občas syti. Na Facebooku se ale publikum mění a většinou se najde někdo, kdo zaujatě poslouchá (celou dobu má profesor Slavíček záměrně vážný výraz – pozn. aut.). Jako akademik jsem zkrátka naučený o něčem přemýšlet, to přemítání zpracovat a publikovat. Když člověk myslí na něco přiměřeně důležitého, tak publikuje článek. Když člověk přemýšlí o kravinách, tak od toho má Facebook. S fenoménem sociálních sítí jsem se nicméně nesžil. Vidím, že vedou k fragmentaci komunit. I já jsem byl kolikrát v pokušení někoho si utlumit, zablokovat. Snažím se, i když ne vždy úspěšně, nestrkat tam své názory občanské nebo politické, protože vidím, že to je úplně k ničemu. Lidé si tam do omrzení omílají svoji pravdu.

Mezi „kravinami“ jsem identifikoval tři opakující se témata – hroby, názvy ulic a knížky z antikvariátu. Tedy ne dvakrát obvyklou agendu…

To jsem si ani neuvědomil, těch věcí je tam ale asi více. Bylo pro mě třeba zajímavé pozorovat, jak se dá aktuální společenské téma zneužít pro propagaci fyziky. Měl jsem tam teď text o vládním nařízení minimální plochy v obchodech. Byl celý o fyzice, o fázových přechodech ve dvourozměrných systémech a lidé to evidentně četli. Ale k těm hrobům. Facebook je pro mě víkendová záležitost, která téměř výhradně souvisí s procházkami s kočárkem. V kapse mám telefon, můžu v klidu přemýšlet a nemusím dělat nic jiného. Zároveň mám rád při procházce cíl a sepulkrální památky jsou cíle skvělé. Mimochodem bydlím na Praze 2 a považuji za jeden z největších skandálů, že tam kromě Vyšehradského hřbitova vyhrazeného celebritám není jediný aktivní hřbitov. My nemáme kam uložit své kosti nebo popel! Další průšvih je, že nedávno jsem při čtení knihy Oči Doudlebska zjistil, že s dítětem mladším jednoho roku se nemá chodit na hřbitov. To jsem bohužel nevěděl a vytanul mi pot na obličeji. Nakonec jsem si terapeuticky přeložil situaci tak, že „zákon hřbitova“ platí jen tehdy, kdy o něm člověk ví. Jenom tehdy mu to přinese neštěstí. A samozřejmě od té doby jsem tam s kočárkem přestal chodit. 

Máte nějaký oblíbený hřbitov?

Studentům naší školy bych doporučil hřbitov u svatého Matěje, který je nad Šáreckým údolím. Konaly se tam poutě z Kulaťáku, což byla ona původní Matějská pouť. Je tam několik hrobů s výhledem na Divokou Šárku, ty jsou moje oblíbené. Ale zdá se, že ti, co v nich leží, se nehodlají kvůli mně v budoucnu stěhovat.