Narodil se v Praze, vystudoval univerzitu v Leedsu a na univerzitě v Cambridge získal doktorský titul v oboru elektronové mikroskopie. V současnosti žije v USA a působí jako prezident americké společnosti Nion, která vyrábí elektronové mikroskopy. V roce 2020 získal prestižní vědeckou Kavliho cenu v oblasti nanověd.
Jaké vnímáte ještě výzvy v oblasti elektronové mikroskopie?
Instrumentace pro elektronovou mikroskopii zaznamenala za posledních 30 let velký pokrok. Jedním výsledkem tohoto pokroku ale je, že se objevilo nové omezení prostorového rozlišení: vibrace atomů v pevných látkách, které rozmazávají jejich obraz. To vede k limitu rozlišení 30–70 pm, který žádný elektronový mikroskop nemůže překonat, jakkoliv je dokonalá jeho optika. Na této hranici už dnes nejlepší rastrovací transmisní elektronové mikroskopy (STEM) jsou, a tak se v prostorovém rozlišení již nedá očekávat žádné základní zlepšení.
Kam se tedy v oboru lze posunout?
Existují ale další důležité úkoly, jako je například zlepšení časového rozlišení elektronové mikroskopie a energetického rozlišení spektroskopie. Fyzikální limity v těchto polích jsou ještě vzdálené a ve spektroskopii ztrát energie se nyní snažíme zlepšit rozlišení na přibližně 1 meV. A také je důležitý vývoj nových druhů mikrolaboratoří zamontovaných přímo do mikroskopu, které umožní pozorovat vzorek za různých podmínek, v nichž se nachází v praktických situacích, když je používán mimo mikroskop: v teple či v zimě, v korozní atmosféře, ve vodě. A rovněž úsilí získat co možno nejvíc informací o vzorku, nežli je „spálen“ elektronovým paprskem, který je velmi energetický a často vzorek ničí. Další potenciál pro zlepšení bych viděl v automatizaci provozu mikroskopů a v interpretaci výsledků pomocí specializovaných softwarů, které by zvýšily výkon a zároveň by činily mikroskopy dostupnější i pro méně zkušené uživatele.
Jak se v této oblasti může prosadit Brno a výzkum, který zde probíhá?
Brno je v současnosti světovým lídrem v rastrovací elektronové mikroskopii (scanning electron microscopy = SEM), například v konstrukci ultrakompaktních elektronových mikroskopů, environmentální SEM (se vzorkem v plynném prostředí), ultranízkonapěťových SEM a insitu obrábění využitím iontových paprsků. Mezi úkoly, které jsou nyní aktuální, patří prohlubování pokroku v těchto oblastech a také základní výzkum v transmisní elektronové mikroskopii (TEM/STEM), která nabízí vyšší prostorové rozlišení a výkonnější analytické metody.
Co vás ve vaší vědecké kariéře v oblasti výzkumu nejvíce překvapilo?
Pokrok ve vědě je podobný horským túrám: začínáte v údolí v hustém lese a nevidíte daleko, ale víte, že za chvíli bude výhled zajímavější, a pokračujete. A jak stoupáte, začínáte vidět mnohem dále. Některé výhledy jsou nečekané a mohou vás překvapit tím, jak jsou dokonalé. Osobně jsem zažil několik takových výhledů, například když jsme si uvědomili, o kolik lépe můžeme rozlišit atomy elektronovým mikroskopem s korekcí aberací, na jehož vývoji jsme pracovali mnoho let, nebo když jsme uviděli naše první vibrační spektra, která nám otevřela nový svět experimentálních možností. Nejpřekvapivější pro mě ale je, jak dobře jsme s kolegy uspěli v odpovědích na vědecké výzvy, které mne zaujaly na začátku kariéry – zlepšení prostorového a energetického rozlišení elektronové mikroskopie. A jak dlouhá a klikatá k nim byla cesta.
Jste člověk, který se nikdy nevzdává a vždycky hledá lepší řešení. Hledáte lepší řešení jen v profesním životě, nebo tuto vlastnost přenášíte i do osobního života?
Věda jde kupředu nejlépe, když jasně vidíte, jakého bodu jste ve svém výzkumu dosáhli, a uděláte správná rozhodnutí, čeho byste se měli pokusit dosáhnout příště. Je důležité rozpoznat slepé uličky a vyhnout se jim a také být vynalézavý a nevázat se příliš konvencemi při mapování své cesty. Protože věda je logická a předvídatelná a nepodléhá lidským rozmarům, tak se to v ní takhle dobře dělá. Převedení tohoto přístupu do osobního života je možné, ale zaručit pozitivní výsledky je mnohem komplikovanější.
Máte rád přírodu, rád cestujete a fotografujete. Přál byste si víc času na tyto své záliby? Jaké máte plány v této oblasti na nejbližší dobu?
Já jsem vždycky měl rád jak vědu, tak cestování. Coby vysokoškolský student v Anglii jsem měl ročně 30 týdnů studia a 22 týdnů na prázdniny a cesty. To se mi zdálo jako skvělý mix, ale jak jsem postupoval ve své kariéře, čas na cesty se zmenšil. Teprve nyní, když jsem ve věku, kdy hodně lidí odchází do důchodu, mohu lépe vyrovnat rovnováhu mezi prací a cestováním. Momentálně jsem na půlroční vědecké dovolené (sabbatical) v Berlíně, která je produktivní vědecky a umožňuje mi objevovat nové a velice zajímavé a příjemné město. Letos v červnu plánujeme s manželkou třítýdenní roadtrip Skandinávií a na červenec plánujeme plavbu z Anacortes ve státu Washington do Kanady, na plachetnici, na které se vyspí osm lidí, se mnou v roli kapitána. A pak se zas budu věnovat výzkumu v naší firmě Nion, kde pracujeme na spoustě velmi zajímavých projektů.
