V neděli 28. srpna 2016 byla na zahajovacím ceremoniálu konference ECM 30 (The 30th European Crystallographic Meeting) v Basileji udělena devátá Perutzova cena, Max Perutz Prize. Jejím držitelem se stal Dr. Václav Petříček z Fyzikálního ústavu AV ČR, a to za vývoj krystalografického programu JANA. Perutzova cena se uděluje dvakrát za tři roky a vedle ceny Ewaldovy, kterou uděluje každý třetí rok Mezinárodní krystalografická unie, se jedná o nejvyšší ocenění, kterého lze na mezinárodním poli v oboru krystalografie dosáhnout.
Důležitost ceny nejlépe ilustrují osobnosti, které ji dosud obdržely: Ada Yonath, Jochen R. Schneider, Carmelo Giacovazzo, George Sheldrick, Eleanor J. Dodson, David Stuart, Claude Lecomte, Hartmut Fueß, Randy J. Read a John Helliwell. Pro českou krystalografii je to potvrzení jejího současného významu a stále rostoucího vlivu v mezinárodní krystalografické komunitě.
Václav Petříček obdržel cenu Maxe Perutze za vytvoření krystalografického výpočetního programu JANA [1], tedy za podobnou činnost, za jakou cenu dříve obdrželi Carmelo Giacovazzo (programy SIR a EXPO na řešení fázového problému přímými metodami, [2]) a George Sheldrick (program SHELX na upřesňování struktur z monokrystalových difrakčních dat, [3]). Tyto tři výjimečné osobnosti mají mnoho společného: v pravý čas se dostaly k vědeckému tématu, které bylo teoreticky více méně zvládnuté, ale málokdo dovedl teorii aplikovat, k tématu, které si přímo říkalo o vytvoření počítačového programu. Václav, Carmelo a George své programy nejen opravdu tehdy napsali, ale v jejich vývoji pokračovali celý život.
Úspěch programu JANA je o to více fascinující, že Václav obýval tu stranu železné opony, která vědecké práci příliš nepřála, a navíc zpracovával téma, které bylo ve své době naprosto okrajové: upřesňování modulovaných struktur. Celá historie JANY začíná v roce 1983, kdy se Václavovi podařilo vycestovat do Buffala, kde začal s vývojem programu na výzvu svého školitele, Phillipa Coppense, který měl o důležitosti modulovaných struktur jasno od samotného počátku. JANA nebyla prvním programem na modulované struktury, průkopníkem v této oblasti byl Akiji Yamamoto se svým programem REMOS [4]. REMOS však bylo a je dosti obtížné použít, zatímco JANA byla od verze k verzi k uživatelům stále milejší, a od roku 1996 dokonce dostala své první grafické rozhraní. Uživatelů začalo přibývat po desítkách a program JANA98 už jich měl několik stovek. V současné době se modulované struktury řeší programem JANA téměř výlučně a program získává ročně kolem 300 citací.
Charakteristickou vlastností programu JANA je universalita. Program se postupně vyvinul od nástroje na strukturní upřesňování modulovaných struktur směrem k systému, který můžeme nazvat „krystalografický výpočetní systém pro upřesňování atomárních a magnetických struktur o libovolné dimenzi z libovolných difrakčních dat“. Současný program JANA je tak schopen pracovat s daty získanými rentgenovými, neutronovými nebo elektronovými difrakčními metodami od prášků i monokrystalů, a dovede počítat struktury běžné, modulované i magnetické. Kromě upřesňování struktur má JANA i četné interpretační nástroje, jako je výpočet a vizualizace Fourierových map nebo výpočty geometrie. JANA tak obsahuje ve svém kódu téměř veškerou krystalografii.
Možnost, že Václav Petříček obdrží navzdory veliké mezinárodní konkurenci Perutzovu cenu, se rýsovala již řadu let. Četnost výskytu modulovaných struktur totiž rychle narůstá a důležitost programu JANA v mezinárodním kontextu stále roste. Velký vliv měly nepochybně také workshopy o programu JANA, kterými prošlo v posledních šesti letech nejméně 1000 účastníků. Nejdůležitějším faktorem je ale to, že vývoj programu JANA nestagnuje a zasahuje i do oblastí, které se nyní v krystalografii považují za přelomové. Především se jedná o elektronovou difrakci, kde JANA zahrnuje i unikátní nástroje vyvinuté Lukášem Palatinusem [5], a dále o neutronovou difrakci na magnetických strukturách, kde Václav realizoval svoji dávnou ideu, že i k těmto problémům se dá přistoupit „krystalograficky“ a využít při výpočtech symetrii difrakčního obrazu [6].
Další vývoj programu směřuje k verzi s pracovním názvem JANA2018. Měla by být přelomová především z hlediska uživatelské přívětivosti, neboť program využije nástroj na kreslení struktur k editaci parametrů krystalové struktury. Velmi vítaná je také současná snaha Václava zdokumentovat metody použité v programu JANA formou série přehledových článků. Zatím vyšel celkový přehled [7], článek o problematice nespojitých modulačních funkcí [8] a připraven je článek o dvojčatění [9]. Držme Václavovi Petříčkovi palce, aby toho ve svojí vědecké práci ještě hodně stihl!
[1] http://jana.fzu.cz
[2] http://wwwba.ic.cnr.it/content/software
[3] http://shelx.uni-ac.gwdg.de/SHELX/
[4] Yamamoto, A. (1982). Acta Cryst. A38, 87-92
[5] Palatinus,L., Petříček, V. & Correa, C.A. (2015). Acta Cryst. A 71, 235-244
[6] Petříček, V., Fuksa, J. & Dušek, M. (2010). Acta Cryst. A66, 649-655
[7] Petříček, V., Dušek, M. & Palatinus, L. (2014). Z. Kristallogr. 229, 345-352
[8] Petříček, V., Eigner, V. & Dušek, M. (2016). Z. Kristallogr. 231, 301-312
[9] Petříček, V., Dušek, M. & Plášil, J. (2016). Z. Kristallogr. 231, accepted