Jana Kalbáčová Vejpravová a Martin Kalbáč: Ve srovnání se zahraničními institucemi jsme stále v nevýhodě

Poměrně často spolupracujete na vědeckých projektech, na čem momentálně?

Martin Kalbáč (Martin): Letos v lednu jsme zahájili velký projekt excelentního výzkumu, který financuje MŠMT v rámci projektu OP JAK (Operační program Jan Amos Komenský). Náš Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského výzkum koordinuje a Univerzita Karlova, kterou Jana, jakožto zástupce Matematicko-fyzikální fakulty reprezentuje, je v něm důležitý partner.

Čeho se výzkum týká?

Martin: Díky štědrému financování projektu může být jeho záběr poměrně široký. Snažíme se připravit nové materiály, a to od tzv. 0-dimenzionálních (de facto atomové klastry) přes 1-dimenzionální až po 2-dimenzionální, které budeme dále řízeně kombinovat a z jejich synergie se pokusíme získat nové vlastnosti pro klíčové aplikační oblasti.

Naší specialitou je příprava 2D materiálů ve vysokém vakuu. 2D materiály jsou extrémně tenké, například grafen je pouze monoatomická vrstva. Když takový vzorek ponecháte na vzduchu, absorbuje se na něj velké množství nečistot, ve finále je atomů těchto nečistot více než atomů v samotném vzorku, což jeho vlastnosti extrémně ovlivňuje. Nám se podařilo navrhnout a zkonstruovat aparaturu, v níž vzorky dokážeme připravit bez přístupu vzduchu, a tím zamezit kontaminaci. Můžeme tak poznat pravé vlastnosti studovaných materiálů bez vlivu okolního prostředí. Do budoucna chceme nové materiály nejenom připravovat, ale také je dále modifikovat, ideálně v čistém prostředí vakua.

Jaká bude budoucnost nově vzniklých materiálů?

Martin: Z nových materiálů mohou být zajímavé aplikace, jako různé katalyzátory, detektory nebo senzory. Na tom spolupracujeme s řadou partnerů. Chceme využít velkého záběru projektu, abychom dali dohromady odborníky, kteří se v Čechách těmito materiály zabývají z různých pohledů.

Pracujeme například na detektorech ultrazvuku nebo rentgenového záření. Jako jednoduchý příklad lze uvést, že takový detektor by mohl být využitelný například u zubních lékařů. Aniž byste chodili na speciální rentgenové vyšetření, zubař vám bude schopen udělat v reálném čase snímek s potřebným prostorovým rozlišením. Využití může být třeba také na letištích.

Když něco takového vytvoříte, necháváte si to patentovat?

Martin: V našich oborech nejsou patenty úplně výhodné. Pokud se nám podaří objevit něco komerčně zajímavého, je velmi často možnost patent obejít. Těžko si dokážu představit, že bychom se pak soudili s nějakým technologickým gigantem o patentová práva.

Náš ústav má několik patentů, které jsme úspěšně komercializovali, nejedná se ale o záležitosti s extrémně finančně zajímavým potenciálem. V takovém případě je pro firmy cenná spolupráce s námi, je pro ně výhodné nám zaplatit a navázat další spolupráci. Ale v okamžiku, kdy bychom vymysleli něco s obrovským přínosem, tak riziko, že si někdo přečte patent a pak vynález realizuje bez nás, je veliké.

Jakým způsobem tedy rozvíjíte úspěšné aplikace?

Martin: Podle mého názoru je v našem oboru ideální cestou zakládání spin-off společností. Založíte spin-off, vložíte do něj know-how a následně jej se ziskem prodáte. Náš ústav má momentálně dvě takové společnosti. Zrovna nedávno jsme založili spin-off na patentovaný katalyzátor, který transformuje methan na methanol. Autorem tohoto katalyzátoru je kolega Dědeček. Když si vezmete, kolik je okolo nás methanu, který je v podstatě zadarmo, tak pokud by se podařilo tuto transformaci udělat efektivněji a bez velkých investic, které jsou k takové transformaci potřeba dnes, jsou potenciální zisky enormní.

Jano, jaké je současné zaměření vašeho výzkumu?

Jana Kalbáčová Vejpravová (Jana): My se momentálně věnujeme několika oblastem výzkumu, převážně v oblasti 2D materiálů a jejich interakce s netriviálními fotonovými svazky. Světlo může být např. lineárně nebo cirkulárně polarizované, nicméně v dnešní době je hitem tzv. „zkroucené“ neboli strukturované světlo. U zkrouceného světla mohou vlnoplochy nabývat různých tvarů, včetně spirál, díky čemuž má toto světlo jedinečné vlastnosti.

Strukturované světlo vzbudilo v posledních letech značný zájem díky svým potenciálním aplikacím v různých oblastech, včetně optických komunikací, kvantových počítačů, mikroskopie a zobrazování, zajímavé je i pro ovlivňování nebo studium pevných látek. Světlo například může přidat část energie pevné látce, která potom změní své vlastnosti.

Je to hodně nová problematika, kterou se zatím nikdo moc nezabývá. Vlastně se díváte na procesy v pevné látce, které člověk dříve vůbec nebyl schopen detekovat nebo vybudit. Opíráme se o teoretické práce, které dané jevy předpokládaly, my se je snažíme prokázat pomocí námi navržených experimentů.

Takže vy nejdříve musíte vygenerovat strukturované světlo, díky kterému budete následně zkoumat nebo ovlivňovat materiály – třeba ty, které vyrobí skupina všeho manžela.

Jana: Ano, chceme toto speciální světlo využít ke studiu materiálů a hybridních struktur, o kterých mluvil Martin. Cílem je postavit zařízení generující strukturované světlo, abychom mohli studovat různé efekty v nízkodimenzionálních pevných látkách. Třeba i ve vysokých magnetických polích, v nízkých teplotách, což je naše doména. Protože veškerá exotická fyzika se vlastně děje za extrémních podmínek.

Kvalitních lidí je málo

Máte bohaté zkušenosti s různými typy projektů, často upozorňujete na přehnanou byrokracii u českých grantů. Jak si v tomhle stojí právě OP JAK?

Jana: Často si říkám, že z hlediska byrokratické zátěže je to úplně nejhorší grant, co jsme zatím měli. A to jsme řešili všechno možné. Je zde spousta požadavků, se kterými jsem se ani u gigantických projektů za miliardy eur, jako je Graphene Flagship program Evropské komise, kde působím v evaluačním panelu, nesetkala.

Martin: Je sice dobrá zpráva, že v rámci OP JAK programu můžete financovat velký mezioborový výzkum, ale ta administrace a vykazování jsou velmi náročné. Potřebujete lidi specializované na administrativu tohoto projektu. Nicméně i tak zůstává část této zátěže na vědcích, takže zbývá méně času na výzkum, což je ve finále kontraproduktivní a často i demotivující.

Pociťujete nedostatek studentů, o kterém se v souvislosti s technicky zaměřenými obory často mluví?

Martin: Obecně bychom byli rádi, kdyby bylo více kvalitních lidí. Mám ale pocit, že je fyzika a chemie odrazuje, protože jsou těžké, a studenti se toho musí hodně naučit. Navíc často nevidí perspektivu. Když jde někdo studovat medicínu nebo práva, je představa jasnější. V chemii často vidí jen chemickou továrnu. I když kariéra, kterou by mohli udělat, je v našich oborech často zajímavější než kdekoliv jinde.

Kolegové z technologických firem neustále shání odborníky, kterým jsou schopni nabídnout fantastické platové podmínky. S tím také souvisí fakt, že na řadě technických univerzit je velmi těžké sehnat doktorandy nebo postdoktorandy, protože ti lidé dostanou už během studia nabídku na práci v průmyslu za podmínek, které nemůžou odmítnout.

Pomáhají vám osobně ve shánění kvalitních zaměstnanců právě prestižní granty, jako je ERC nebo OP JAK? Například proto, že můžete nabídnout konkurenceschopné finanční podmínky?

Martin: Peníze jsou samozřejmě důležité, v rámci OP JAK projektů jsou peníze na platy řekněme důstojné. Ale postdoktorandům často nejde o to, aby si vydělali, to by byli nejspíš v průmyslu. Velkou roli hraje obecný věhlas instituce a pracoviště. Zahraniční uchazeči nejdou do Čech, aby tady strávili zbytek života, jsou tady dva nebo tři roky a pak se vracejí domů, například aby založili rodinu. Instituce, do kterých se následně hlásí, třeba na nějakou stálou pozici, se dívají, kde byl ten člověk předtím. Jestliže má v životopisu Cambridge, tak je to výhodnější než ústav v Česku, byť by byl nejlepší v zemi. Když se srovnáme se zahraničními top univerzitami, jsme stále v nevýhodě, to se podle mého názoru nedá příliš změnit za pět a možná ani za deset let.

Jana: Máme obecně problém, že kvalitní lidé s potřebnou specializací jsou nedostatkové zboží. Například na ERC nebo OP JAK přišlo asi 120 životopisů. Ale nakonec jsem si stejně nevybrala. Tím, že se věnujeme poměrně specifickému směru, který na světě dělá relativně malá skupina lidí, uchazeči často nemají znalosti, které potřebujeme, přestože se hlásí z prestižních univerzit.

Pokud chci zavést nějakou zcela novou koncepci, metodu apod. a udělat to, řekněme netriviálně, potřebuji člověka, který problematice rozumí a zároveň je zručný, kreativní. Lidé po zaškolení umí pasivně používat to, co je k dispozici. Takových najdete relativně dost. Ale lidí, kteří budou sami od sebe schopni něco vybudovat, je jako šafránu.

Co by tedy měl splňovat kvalitní kandidát na práci ve vašich týmech?

Martin: Aby se člověk dokázal posouvat, musí být aktivní, mít přirozenou inteligenci a znalosti v daném oboru. Jestliže má postdoktorand všechny tyhle vlastnosti, tak je kvalitní. Když máte ale 100 přihlášených lidí, ze kterých musíte během poměrně krátkého času vybrat kandidáta / kandidátku s největším potenciálem, tak je to dost náročné, je velké riziko, že člověk sáhne vedle. Těžké na tom je, že se musíte orientovat podle potenciálu, který není úplně fakticky podložený. Pokud totiž podložený je, tak se často stává, že daný kandidát / kandidátka nakonec pozici odmítne, protože dostane lukrativnější nabídku. No a pak se musí celý proces výběru zopakovat.

Rodina má na kariéru ve vědě zásadní vliv

Vám se narodila dcera v době, kdy nebyla podpora rodičů ve vědě moc téma, máte pocit, že to dnes mají ženy – matky u vás v týmu jednodušší?

Jana: V našich oborech je žen stále spíše méně. Kolegyně na skutečně top pozicích v zahraničí děti nemají nebo manžel nepůsobí ve vědě a má možnost se dětem věnovat, případně platí třeba 4 chůvy. My jsme měli v podstatě od dvou měsíců dcery tety na hlídání. Také se zapojovali naši rodiče.

Hodně záleží na tom, z jaké pozice člověk na mateřskou odchází. Když máte děti např. hned po doktorátu, je to v danou chvíli asi snazší, než když já jsem tehdy byla vedoucí oddělení, to už jsem nebyla sama za sebe. Nemohla jsem si jen tak vybrat, že si dám dva roky pauzu. Měla jsem běžící projekty, platila jsem z nich mnoho lidí, musela jsem tedy plnit závazky v projektech, postarat se o doktorandy.

Stále platí, že rodina má na kariéru ve vědě zásadní vliv. Člověk se už například tak snadno nepřestěhuje, nevezme pozici v zahraničí. Mateřství není jen o tom, že člověk dítě porodí, chce se mu samozřejmě věnovat. To zabere velkou část kapacity a je to tak správně! Nechci explicitně říkat, že kdo chcete být top vědec či vědkyně, nemějte děti. Každý si to zařídí podle toho, jak to cítí. Ale čas a energii, které máte k dispozici, pak buď dělíte mezi rodinu a práci, nebo ne.

Martin: Návrat je vždy těžký, i když je dnes větší podpora od zaměstnavatelů a také lepší podmínky u grantů. U nás na ústavu je snaha ženy podporovat a pomáhat jim. Ale ten fakt času se nedá odmazat.

Věda je velmi konkurenční. Pokud máte člověka, který nemá jiné povinnosti nebo závazky, tak objektivně může vědě věnovat víc času. A jestliže jsou dva lidé stejně chytří a schopní a jeden z nich se stará o děti, pár hodin denně mu prostě chybí. V té konkurenci se nůžky neustále rozevírají, jakmile začnete ztrácet, ztrácíte čím dál víc. A s tím nevím, zda se dá něco udělat.

Máte ve vašich vedoucích pozicích ještě čas na vědu?

Jana: Vzhledem k tomu, že jsem zaměstnancem fakulty, mám v náplni práce poměrně hodně výuky a povinností, které souvisí s jejím chodem. Člověk tak musí být efektivnější, rychlejší, nedělat chyby a najít si do týmu lidi, kteří jsou schopní dotáhnout věci sami nebo s mírnější dopomocí. Největší procento práce je bohužel administrativa, a na vědu, kvůli které jsem se pro akademickou dráhu rozhodla, mám minimum času, což mě poslední roky dost demotivuje.

Martin: Na to, abych šel dělat do laboratoře experimenty, mám samozřejmě extrémně málo prostoru, ale experimenty probírám se studenty, čemuž se naopak věnuji hodně. Abych šetřil čas, ponechal jsem si z dob covidu online schůzky. Když si je důsledně rozplánuji, tak jsem jich schopen mít za den i více jak deset. Díky tomu, že jsem na Akademii věd, tak mám víc času se věnovat vědě, nebo činnostem, které s ní bezprostředně souvisí, než Jana. Takže to není zase tak špatné.

Autorka: Vendula Lužná (Vědavýzkum.cz)

Foto: Dan Hamerník pro Universitas 

Jana Kalbáčová Vejpravová vystudovala postupně chemii a fyziku na Univerzitě Karlově, působila například na Fyzikálním ústavu AV ČR, National Institute for Materials Science v Tsukubě aj. V současnosti vede na Matematicko-fyzikální fakultě UK výzkumnou skupinu zabývající se nízkodimenzionálními kvantovými materiály, působí jako garant doktorského studijního programu Fyzika nanostruktur a nanomateriálů a pro oblast fyziky a matematiky jako garant bakalářského studijního programu Science. Baví ji rodina, hory, houby, Japonsko a dudy.

Martin Kalbáč vystudoval VŠE a anorganickou chemii na UK. Na Ústavu fyzikální chemie J.Heyrovského, kde je zástupcem ředitele ústavu pro ekonomiku, vede oddělení nízkodimenzionálních materiálů. Baví ho věda, ekonomika a hory.