Fyzikální ústav Akademie věd České republiky

Podrobnosti

Kategória: EXKLUZÍVNE ROZHOVORY

Výzkum pevných látek je pro nás velmi důležitý

Největší ústav Akademie věd ČR zkoumá celou škálu témat. Některá jsou lidskému životu docela blízká, jako je fyzika pevných látek, některá jsou vzdálenější, jako třeba kosmologie. O Fyzikálním ústavu Akademie věd ČR bylo slyšet hlavně v souvislosti se supervýkonnými lasery v Dolních Břežanech. Ačkoli se ústav primárně soustředí na základní výzkum, občas představí aplikace, z nichž má přímý užitek průmysl, zdravotnictví či farmacie. „Vždy máme radost, když se nám podaří vyvinout konkrétní aplikaci,“ říká v rozhovoru ředitel ústavu RNDr. Michael Prouza, Ph.D.

Jednou z oblastí, které se intenzivně věnujete, je výzkum pevných látek. Loni jste na tento výzkum získali přes půl miliardy korun. Jaké jsou vaše cíle a záměry?

Oblast výzkumu pevných látek je obecně velmi široká. I u nás je to tak, že nemáme jedno vybrané téma, které chceme podporovat, ale naše týmy se soustředí na vícero témat a projektů. Je třeba říci, že naši výzkumníci patří v tomto oboru ke světové špičce. Zapojili jsme se například do projektu SOLID21, který se zabývá fyzikou pevných látek pro 21. století a je podporovaný ministerstvem školství v rámci Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání. Součástí projektu je pořízení špičkových přístrojů a vybavení laboratoří, včetně výstavby nové budovy v našem sídle v Praze. Směrů a vědeckých programů je v rámci SOLID21 zahrnuto pět, jde například o nové materiály, nanotechnologie nebo diamantové vrstvy. Výzkum pevných látek je pro nás jistě jedním z klíčových témat a zabývá se jím asi polovina pracovníků našeho ústavu.

Zapojili jste se také do Strategie AV21, projektu Akademie věd ČR, jehož podtitul zní: Špičkový výzkum ve veřejném zájmu. Čím se zabýváte v této oblasti?

Strategie AV21 je výkladní skříní Akademie věd ČR. Zabývá se tématy, které mají přímou vazbu na společenské potřeby. Strategie je schopna pružně reagovat na nová témata, jež se objevují. Náš ústav je zapojen do čtyř z necelých 20 okruhů, které jsou v rámci strategie řešeny. Cílem činnosti v rámci strategie přitom není produkovat primárně nové vědecké výsledky, ale spíše využívat těch, jež existují, a srozumitelným způsobem je komunikovat vůči široké veřejnosti, nabídnout je podnikům nebo jiným vědeckým oborům. Jedním z příkladů je HiLASE v Dolních Břežanech. Pracovníci z tohoto našeho laserového centra jsou koordinátory jedné ze strategií Světlo ve službách společnosti, která se zaměřuje na různé aplikace, v nichž je světlo využíváno, ať jde třeba o laserové obrábění, 3D tisk nebo využití těch nejjasnějších zdrojů světla.

HiLASE není váš jediný projekt spojený se supervýkonným laserem. Dalším je ELI Beamlines. Jak oba projekty pokračují a kolik lidí je do nich zapojeno?

V Dolních Břežanech skutečně fungují obě laserová centra. ELI Beamlines je jedním ze tří pilířů evropské infrastruktury ELI, tedy Extreme Light Infrastructure, což je celoevropský projekt, v němž vzniká laserová infrastruktura, která bude unikátní i celosvětově. Ve třech laserových centrech v České republice, v Maďarsku a v Rumunsku vznikají supervýkonné lasery, které budou zaměřené na základní výzkum. Centra se nebudou vyhýbat ani práci na konkrétních aplikacích, důležité ovšem je, že ELI je zaměřeno na posouvání hranic lidského poznání. Výzkum v ELI Beamlines je pak uživatelsky orientovaný. Do laserového centra budou tedy přicházet uživatelé z celého světa a budou přinášet vlastní témata a experimenty. Poskytneme jim zázemí a sílu výkonných laserů. Už nyní otevíráme první výzvy a plně v provozu by centrum mělo být do konce roku 2020. Zaměstnáno je tady přes 300 lidí.

V průběhu letošního roku také vznikne zastřešující evropská organizace ERIC – European Research Infrastructure Consorcium, tedy konsorcium zastřešující celou evropskou infrastrukturu. Z hlediska stability celého projektu je důležité, že jak budou do projektu vstupovat jednotlivé státy, budou se podílet na jeho financování, takže provozní náklady neponese jen Česká republika. Když to shrnu, tak ELI Beamlines je zaměřeno na základní výzkum, zatímco HiLase, kde působí asi 100 osob, se soustředí na konkrétní aplikace, na spolupráci s průmyslem, na úpravu materiálů a podobně. Řeší tak celou škálu otázek a problémů, posouvá výkony laserů, vylepšuje je. Příkladem konkrétní aplikace je například tzv. laserové vyklepávání (anglicky laser shock peening). S pomocí laserového svazku se upraví povrchy materiálů, například mechanicky extrémně namáhaných součástí turbín, takže tyto součástky potom mají významně delší životnost než bez této úpravy.

Výsledky vědců z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR často pomáhají v praxi i jinde. Příkladem je nová metoda, která umožní přesnější a rychlejší vývoj nových léčiv. Můžete ji specifikovat?

Rád bych zdůraznil, že Fyzikální ústav Akademie věd ČR je z velké většiny zaměřený na základní výzkum, tedy na rozšiřování lidského poznání. Aplikace jsou pro nás ovšem také důležité. Za zmíněným příkladem aplikace stojí tým doktora Palatinuse, který dlouhodobě dosahuje špičkových výsledků v oblasti výzkumu struktury molekul. Nová metoda, která využívá rozptylu elektronů namísto rentgenového záření, umožní snazší a spolehlivější určení tzv. chirality molekul organických sloučeni, tedy molekul, které se k sobě mají jako levá a pravá ruka. U molekul, používaných jako léčiva, je určení chirality velmi významné – jedna varianta léčí a ta druhá naopak může škodit. Věříme, že využití této metody tak v konečném důsledku přispěje k levnějšímu a rychlejšímu vývoji nových léků.

Jak byste zhodnotil postavení české vědy, potažmo Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR ve světě?

Myslím si, že náš ústav má dobré renomé. Mezi zahraničními kolegy jsme považováni za spolehlivé a výkonné partnery. Svoji pozici si ověřujeme i na zájmu o spolupráci s naším ústavem. Dříve byla geograficky omezena, to znamená, že se k nám na nové pozice hlásili například vědci z východních zemí, pak se přidala jižní a jihozápadní Evropa. Když vypisujeme novou pozici nyní, přichází nám odpovědi prakticky ze všech částí světa: z Evropy, USA, jihovýchodní Asie a podobně. Už nepozorujeme geografické omezení, a tak soudíme, že jsme zajímavým a relevantním partnerem pro celý svět a že je naše práce mezinárodně uznávaná a respektovaná.

Do jakých významných mezinárodních projektů jsou vaši vědci zapojeni?

Dnes už převážná část špičkové vědecké práce v našem oboru probíhá přinejmenším na evropské úrovni, typicky v široké mezinárodní spolupráci. Naši pracovníci jsou zapojeni do přibližně dvou desítek projektů hrazených přímo z prostředků programu Horizon 2020 Evropské komise. K tomu se přidávají mezinárodní projekty, na nichž spolupracujeme například s kolegy z USA. Mnoho velkých a obsáhlých projektů pak vyžaduje skutečně celosvětovou spolupráci, to se týká třeba výzkumu probíhajícím třeba v Evropské organizaci pro jaderný výzkum (CERN) ve Švýcarsku nebo projektů astročásticové fyziky jako je Observatoř Pierra Augera nebo Cherenkov Telescope Array.

Pro další rozvoj vědy jsou bezpochyby důležití mladí lidé. Je těžké získat mladé talenty pro vědu? Spolupracujete například s univerzitami?

Je pro nás velmi důležité, aby k nám přicházeli mladí a perspektivní pracovníci. I proto spolupracujeme s řadou univerzit. Přichází k nám rovněž mladí lidé ze zahraničí, mezi doktorskými je to zatím jen 10 až 15 %, po dokončení doktorátu – tedy jako tzv. postdoktorandi – k nám přichází zahraničních pracovníků dokonce většina (necelých 60 %). Co se týká spolupráce s univerzitami, v současné době školíme asi 130 doktorandů. Spolupracujeme hlavně s vysokými školami, které k nám mají tematicky blízko, jako je třeba Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy, FJFI a FEL ČVUT v Praze nebo Přírodovědecká fakulta Univerzity Palackého v Olomouci. Někteří naši pracovníci na univerzitách také aktivně přednáší. Krom toho se snažíme spolupracovat i s mladšími studenty, například středoškoláky, a při dnech otevřených dveří nás dokonce navštěvují i ti nejmenší z okolních mateřských školek.

Jaké jsou podle vás největší výzvy současné fyziky? Na co se budete v dalších projektech soustředit?

To je poněkud složitá otázka, protože obor fyziky jako takový je velmi široký. Jsme největším ústavem Akademie věd ČR, máme 1300 zaměstnanců, jsme rozděleni do šesti odborných sekcí a pro vědce z každé této sekce bude důležité něco trochu jiného, od problematiky elementárních částic přes kosmologii až po laserovou fyziku. Do budoucna proto máme mnoho cílů – dílčích, které se nám podaří brzy dosáhnout, i těch vzdálenějších. Dohromady jich budou desítky.

Bez financí nejde dělat dobrý výzkum. S jak velkým ročním rozpočtem hospodaříte? Jak vám pomáhají granty a dotace?

Náš provozní rozpočet se nyní pohybuje kolem 1,8 miliardy korun. Velmi důležité jsou pro nás investice, které jsou zcela nezbytné proto, aby náš výzkum zůstával v mezinárodním srovnání na excelentní úrovni. Nic z toho by ale nebylo možné bez dotací a grantů. Přímo ze zdrojů Akademie věd pokrýváme pouze necelých 35 % provozního rozpočtu. Zbytek je financován z grantových zdrojů, ať už jde o evropské peníze, prostředky od Grantové agentury ČR nebo Technologické agentury ČR. Pro investiční rozvoj jsou pro nás klíčové prostředky z operačních programů Evropské komise. Na začátku jsem zmínil projekt SOLID21, v jehož rámci dochází i k výstavbě nové budovy, kde jsou zásadní právě prostředky z Operačního programu Věda,

Priemysel Dnes/Průmysl Dnes