Bez pečlivě zvolených metod je věda v podstatě slepá. Proč je tedy tak těžké získat financování na vývoj nových metod? Daniel Tchoń, postdoktorální vědecký pracovník na FZU v rámci programu MSCA COFUND Physics for Future (P4F), hovoří o své cestě k vývoji vědeckého softwaru i o tom, proč vnímá vědu jako uměleckou formu.
Váš výzkumný projekt v rámci P4F fellowship má za cíl učinit elektronovou difrakci mnohem dostupnější pro pracoviště napříč celým světem. Můžete nám o něm prozradit více?
Jistě! Můj výzkumný záměr spočívá v nové metodě sériového měření v precesní elektronové difrakci. Ta je poměrně málo probádanou oblastí – i když odborníci umí pořídit a interpretovat takové snímky už skoro po století, využití téhle metody pro poznání krystalické struktury materiálů je dostupné zhruba patnáct let. Sám jsem v oboru měl zpočátku minimum zkušeností, ale fascinoval mě!
Původně jsem se zabýval sériovými měřeními v rentgenové krystalografii za využití laserů na volných elektronech, což mě přivedlo k nápadu využít sériový postup i v elektronové difrakci. Někteří už v tom ohledu uspěli, já bych ale tuto metodu rád učinil dostupnou s mnohem širším použitím elektronových mikroskopů. Těch je v laboratořích po světě plno, ale na elektronové difraktometry narazíte daleko vzácněji. Ovšem každý elektronový mikroskop může v principu posloužit jako difraktometr! Mnou vyvíjená metoda snižuje nároky na přesnost, která je k tomu nutná. To znamená, že k difrakci můžete využít i starší nebo jednodušší modely a bude ji moci využít mnohem více institucí po světě.
V čem vidíte hlavní aplikace vaší metody?
Jedním z mých cílů je snížit vystavení paprsku a z něj plynoucí poškození krystalické struktury organických látek, což mohou být například léčiva. Organické látky bývají náchylné k poškození, ale díky sériovým měřením můžeme nasbírat lepší data, aniž bychom vzorky poškodili.
Dříve jste se zabýval studiem materiálů za extrémně vysokých tlaků za využití rentgenové krystalografie. Jak vám ta zkušenost pomohla při současném výzkumu?
Od vysokých tlaků k elektronové difrakci jsem se dostal zejména díky svému zájmu o vývoj softwaru. V krystalografii vysokotlakých látek mě frustroval nedostatek nástrojů pro stanovení úplnosti dat, a tak jsem začal psát vlastní programy. To mě přivedlo k vývoji krystalografického softwaru. Uvědomil jsem si, že některé otázky můžete zodpovědět, jen když si „ušpiníte ruce“ psaním vlastních programů na míru.
Je obtížné získat financování výzkumu zaměřeného na vývoj metod?
Ano. Agentury obvykle upřednostňují projekty cílené na konkrétní typy vzorků spíše než metody, ačkoli jsou pro vědu zásadní. Spousta vědců oficiálně zaměří projekt na konkrétní systém, ačkoliv jejich cílem je hlavně metodologický pokrok. Mám štěstí, že jsem v P4F získal fellowship umožňující i čistě vývoj nových metod se širším využitím.
Bylo pro vás tohle hlavním lákadlem Physics for Future?
Napřed jsem si všiml, že je mezi mentory Lukáš Palatinus. Už předtím, než jsem se do programu hlásil, jsem obdivoval jeho práci. To určitě sehrálo roli. Pak tu byl samotný obor elektronové difrakce, který mě zajímal už od svých počátků. Střední školu jsem dokončil v roce 2012, rok nebo dva předtím, než se objevily první struktury snímané v kontinuální rotaci. Teď jejich počet roste exponenciálně. Fellowship mi tak poskytl šanci definovat si svůj projekt a stát se součástí tohoto rozvoje a zároveň nabrat cenné zkušenosti pro svou budoucí kariéru.
PHYSICS FOR FUTURE (P4F) je stipendijní program podpořený MSCA COFUND, jehož cílem je získat 60 postdoktorandů do Fyzikálního ústavu AV ČR a ELI Beamlines, kteří se budou věnovat tématům fyziky zásadním pro společnost a ekonomiku. První výzva byla velmi úspěšná, druhá výzva se otevře v srpnu 2025.
Myslíte, že jde o dobrou průpravu na vedení vlastního výzkumného týmu?
Podle mě ano. Díky projektu mám šanci rozšířit své schopnosti a dovednosti, jak technické, tak týmové, které využiji i v akademickém i jiném prostředí. Dělají mi starosti trendy ve financování vědy. Jsme svědky jeho poklesu napříč mnoha státy. Návaznosti na průmyslové prostředí v rámci MSCA fellowshipu mi poskytují „záložní plán“. Získávám cenné zkušenosti v oblastech detekčního softwaru a budování hardwaru, což je třeba pro průmysl podstatné.
Na své předchozí pozici jste působil ve Spojených státech. Považujete P4F za zajímavou příležitost pro mladé americké vědce a vědkyně vzhledem k současným ztrátám financování a nejistotě v USA? Jak byste srovnal svou zkušenost s americkým a evropským vědeckým prostředím?
Předtím jsem pracoval v Berkeley, což je nejspíš zvláštní případ. Oproti evropským institucím byly platy znatelně vyšší, ale tím výhody v podstatě končí. Je tam náročnější pracovní kultura. Ačkoliv jsem ve Státech měl celkově pozitivní zkušenost, tady se mi podařilo dosáhnout lepší rovnováhy mezi prací a osobním životem a nalézt více příležitostí k růstu a sebevyjádření – v zásadě k umělecké volnosti v práci, protože dle mého názoru má věda mnoho společného s uměním.
V Berkeley jsem sice měl příležitosti k osobnímu růstu, ale šlo o hierarchičtější prostředí a byl jsem jen zaměstnancem na cizím projektu. Tady jsem tvůrcem vlastního projektu, což je obrovský rozdíl. V USA jsem si připadal více jako kolečko v hodinovém stroji; v Evropě se cítím jako vědec, který do komunity přispívá vlastními nápady. Panuje tu otevřenější vědecká kultura a navzdory cenám ubytování v Praze se tu dá s platem P4F velmi dobře žít.
Jak se vám jinak líbí v Praze?
Praha je krásná! Moc se mi líbí i místní hromadná doprava. Nejezdím totiž autem. Ani nemám řidičák, kvůli čemuž byly moje dva roky v Kalifornii, řekněme, zajímavé. Tady se můžu i příjemně projít. Trvá mi jen dvacet minut dojít pěšky do práce, tři čtvrtě hodiny do centra. Ve městě i okolí se mi povedlo najít příležitosti k setkávání, jídlu, procházkám… Minulý víkend jsem se v přepočtu za jedno euro projel příměstským vlakem a strávil celý den prozkoumáváním Českého krasu.
Když se teď vrátíme k vašemu pohledu na vědu jako formu umění, můžete blíže popsat, proč ji tak vnímáte?
Tohle je samozřejmě velmi subjektivní téma. Podle mě má věda jednoznačnou uměleckou podstatu. Co se týče tradičního uměleckého vyjádření, určitě můžete najít krásné snímky z experimentů nebo grafiky. Ale osobně ji vnímám jako uměleckou činnost především kvůli procesu tvoření. Nejde jen o tvorbu softwaru, čemuž se věnuji, ale vytváření nových oblastí vývoje, nových materiálů… Proto k vědě přistupuji s myšlenkovým nastavením umělce, ochotný se vydávat novými směry a mapovat nové možnosti. Koneckonců ve vědě buď v zásadě objevujete, nebo tvoříte nové věci – a v tom spočívá i umění.
Daniel Tchoń je chemik a krystalograf z Fyzikálního ústavu AV ČR v Praze. Na Varšavské univerzitě získal doktorát z chemie a posléze působil v Lawrence Berkeley National Laboratory v Kalifornii v USA. Nyní je postdoktorálním výzkumníkem v rámci projektu MSCA COFUND P4F (Physics for Future) ve skupině Lukáše Palatinuse.