Zvědavost jako hnací motor vědy

Převzal jste Cenu Učené společnosti. Jaké to bylo, když jste se dozvěděl, že jste získal toto ocenění?

Byl to pocit překvapení, který se časem proměnil ve velké nadšení. Když začnete v šestnácti letech pracovat ve výzkumu, tak nikdo příliš neočekává, že by z toho vzešlo něco objevného. Dozvědět se, že moji práci ocenila společnost nejlepších vědců v této zemi, byl pocit velkého naplnění. Vědomí, že ty stovky hodin v laboratoři a stovky hodin analýzy spolu se zpracováním dat nebyly „pro nic“, ale naopak, vedly k práci, která posouvá naše znalosti o plazmatu, konkrétně o AC korónovém výboji. Především však dala vzniknout účinnému prototypu na dezinfekci citlivých materiálů a odstranění znečišťujících organik z odpadní vody. Toto ocenění pro mě tak ztělesnilo hodnotu a přínos této práce.

Co vás motivovalo k tomu, abyste se začal věnovat vědeckému výzkumu v tak mladém věku?

Mojí motivací byla vlastně zvídavost, od malička zažívám fascinaci světem kolem sebe. Když se tak v prvním ročníku na střední škole utlumily vážné psychických problémy, do kterých mě dostal nediagnostikovaný autismus a chronické deprese, ptal jsem se sám sebe, co budu dělat se vším tím časem mimo školu. Roky jsem byl zvyklý studovat celá pololetí za prázdniny, jelikož od podzimu do jara jsem nebyl schopen „vstát z postele“. Díky této životní zkušenosti mimo jiné vznikl projekt Výpisky.com. V tu chvíli jsem si uvědomil, že nedokážu posedět, a díky Centru pro talentovanou mládež jsem se pustil do Advanced Placement (AP) studií fyziky na univerzitní úrovni. A od té doby se to samo nabalovalo: další semestry mimoškolního studia, výzkumné, vzdělávací projekty a tak dále. Až jsem minulý rok v květnu kontaktoval experty z oboru plazmové fyziky a začal jsem pracovat na tomto největším výzkumu.

Můžete říct něco o vašem výzkumu AC Korónový výboj a jeho vliv na inaktivaci mikroorganismů? Co vás k tomuto tématu přivedlo?

Téma přišlo v období pandemie covidu-19, kdy jsme zažívali akutní nedostatek respirátorů a vědecká komunita řešila způsoby jejich dezinfekce. Nanotextilie respirátoru je citlivá na chemické, teplotní a jiné poškození – je tedy tím takzvaným citlivým materiálem. Chtěl jsem se tak zaměřit na metodu dezinfekce, která by takové citlivé materiály nepoškodila, ale zároveň byla efektivní a vhodnou alternativou k bioaktivním látkám, které u mikroorganismů mohou vyvolat rezistence. Od té doby se zaměření mého výzkumu vyvíjelo. Soustředil jsem se na ošetřování vody a vodou pokrytých povrchů, což je v praxi například ovoce, semena rostlin či odpadní voda. Využívám k tomu takzvaný korónový výboj, což je plazma, na které si můžete sáhnout, na rozdíl od rozžhaveného plazmatu hvězd. Dezinfekce tímto plazmatem pak kombinuje mnoho mechanismů – od  UV záření přes nabité ionty až po elektrické pole. Tyto mechanismy jsou samy o sobě slabé, proto ošetřovaný materiál tolik nepoškodí, ale v součtu tvoří účinný antimikrobiální efekt. Můj prototyp konkrétně likviduje přes 98 % bakterií za 3 minuty. V odpadní vodě pak funguje obdobný efekt a měření ukazují, že to stejné zařízení zničí 60 % ketaminu, 70 % metabolit THC, nebo více než  70 % sulfonamidových antibiotik.

Co bylo třeba udělat, aby váš výzkum získal podporu od Ústavu fyziky plazmatu AV ČR a dalších významných institucí?

V prvé řadě v tomto směru velmi vděčím doc. Tomáši Homolovi a právě Ústavu fyziky plazmatu, kteří měli tu prvotní odvahu se mnou jít do tohoto výzkumného tématu. Udržet si jejich podporu a získat si na svou stranu i další instituce bylo především o přesvědčení mých starších a zkušenějších kolegů o tom, že má smysl se tomuto tématu věnovat a že zde existují mezery v našem vědění a prostor pro výzkum, a především, že dokáži dělat výzkumnou práci v kvalitě a na úrovni, která se v tomto oboru očekává. Díky otevřenosti kolegů, kteří vnímali plánování a postup projektu, který navíc dosahoval takovýchto výsledků, podpora narůstala.

Váš projekt využití zelených řas k výrobě energie zaujal mnoho odborníků. Jaký potenciál vidíte v této technologii pro budoucnost energetiky?

Jde o projekt, který jsme v týmu rozpracovali minulý podzim a který vyhrál celorepublikovou Energetickou olympiádu a ocenil jej například ČEZ, GasNet či E.ON. Zelené řasy jsou „energetickým doplňkem“ s řadou výhod. Kromě toho, že jsme prokázali, že systém řas dokáže být ekonomický, tak nabízí i řadu využití, například jako carbon-capture (zachycování CO₂), využití odpadní vody, ochlazování či ozelenění budov, a navíc jak je dobře známo, řasy z rodu Chlorella jsou výživnou superpotravinou. Řasy obsahují asi 20x více biopaliv než běžná biomasa a zbytek po jejich zpracování lze navíc využít jako hnojivo. Zkrátka potenciál je velký, ale je třeba říci, že řasy by byly „komplementárním“ zdrojem energie, toto slovo je tak důležité, že je i v názvu našeho projektu, pouze by doplnily stávající infrastrukturu. Jedná se tak o technologii, která má před sebou ještě dlouhou cestu, ale myslím, že je třeba na tyto možnosti poukazovat, protože i u nás máme týmy vědců, které se tomuto výzkumu věnují a ve světě už se bioreaktory testují pár dekád. „Zelené elektrárny” v podobě řas si tak určitě pozornost čtenářů zaslouží.  

Jak se vám daří kombinovat školu s výzkumem a dalšími aktivitami? Máte nějaké speciální metody organizace času?

Těžko, ale daří. (smích) Nevím, jestli je to speciální metoda, ale věci prostě důkladně plánuji, pracuji nějakých jedenáct hodin denně, kterých chci efektivně využít, takže mám odškrtávací seznamy od krátkodobých po dlouhodobé a hodně tabulek, papírků a poznámek. Naštěstí mi škola umožňuje studovat samostatně a docházet pouze na zkoušky, ale i tak skloubit studium na střední škole s výzkumy, prací či vzdělávacími projekty je složité, to nebudu zapírat. I proto se více než dříve snažím hledat nadšené lidi, kteří by do těch projektů šli se mnou, a učím se nespoléhat jen na sebe.

Také umístění na čtvrtém místě v žebříčku Středoškolák roku je velký úspěch. Co to pro vás znamená?

Středoškolák roku je žebříček sta nejaktivnějších studentů z celé republiky, takže když jsem se minulý rok díval z kategorie TOP100 na první desítku s hlubokým obdivem a respektem pro to, co dokázali, sám jsem si nedokázal představit, že se tam za rok ocitnu. Zkrátka, cítil jsem směs neuvěřitelného nadšení a překvapení. Jestli si však něčeho vážím ještě o něco víc, je to komunita, kterou Středoškolák roku vytváří. Každý z těch sta lidí je obrovský talent a dělá toho pro sebe i své okolí tolik. A přestože pocházíme z různých oborů, od podnikání, hudby, aktivismu, přes výzkum a novinařinu, a máme za sebou různé životní cesty, tak mnohdy sdílíme podobné zkušenosti a životní hodnoty. Ta komunita je totiž tím pravým oceněním.

Jaké jsou vaše plány do budoucna? Máte nějaké konkrétní cíle nebo projekty, na kterých byste rád pracoval?

V poslední době jsem extrémně pyšný na projekt Výpisky.com, je to web, který navazuje na tradici mého způsobu studia a poskytuje výpisky i dalším studentům. Dal jsem si za cíl pomáhat nejen studentům, kteří jako já studují sami, ale i podporovat své denní spolužáky při porozumění učivu nebo jeho opakování. Od pilotního spuštění v lednu si získal několik set uživatelů a tisíce interakcí, přichází také zpětná vazba od studentů, což je to nejkrásnější. Takový zájem jsem nečekal a tento projekt je pro mě takříkajíc citovou záležitostí. Teď je na webu fyzika a chemie, ale do budoucna chci pokrýt většinu předmětů, přeci jen Výpisky již existují, takže nyní hledám pro Výpisky.com dalšího nadšeného člověka, který by mi v přidávání vypomohl. Všechny tři výzkumné projekty pokračují, teď jsou však nejdůležitější přihlášky na zahraniční univerzity, které mi v těchto měsících berou nejvíce času.

Jakým způsobem by podle vás mohly školy a vzdělávací instituce lépe podporovat mladé vědce?

Často skloňovaným problémem jsou finance či náš zastaralý vzdělávací systém, což jsou nepochybně důležité strukturální problémy k řešení, ale klíčovým slovem, které zmiňujete je „podpora“. Třeba já jsem diagnostikovaný autista a na začátku osmiletého gymnázia jsem měl těžké zdravotní potíže, silné deprese, které mi část roku zcela znemožňovaly studovat. Bylo to díky úsilí mé maminky, která se zasadila o to, abych mohl studovat individuálně, a zároveň jsem nevypadl z „tradičního“ systému školství. Ne každý člověk s psychickými obtížemi má však někoho, kdo za ním stojí a v našem školském systému nám tak bez podpory mizí mnoho talentů z řad neurodivergentních dětí. Ve společnosti mnohdy panuje dogmatické pojetí inkluze „buď – anebo“, ale inkluze je ze své podstaty o individuálních potřebách dítěte a jako její „produkt“ říkám, že má smysl. Myslím si však, že je důležité mluvit o tom, že i v mladém věku, už třeba na střední škole, může být člověk aktivní, úspěšný, ve svém oboru, může dělat výzkum, začít podnikat, založit sociální projekt, angažovat se politicky či jinak. To nejužitečnější tak často bývá, když cítíte, že vás škola, město a instituce podporují. Existuje téměř nekonečná plejáda možností toho, co dělat na střední, už dlouho to nejsou pouze olympiády či SOČky, ale pokud se člověk v komunitě aktivních středoškoláků nepohybuje, je mnohdy těžké se o nich dozvědět. Zároveň je nutné si přiznat, že takový aktivní student bude dřív nebo později potřebovat úpravu studijního plánu. Dlouhé roky se u nás individuální plány spojovaly pouze se  sportovci, ale aktivní studenti potřebují právě flexibilitu studia. A to jsou přesně oblasti, ve kterých se liší škola od školy, oblasti, kde může škola svého aktivního studenta podpořit: ať už otevřeností, komunikací či propagací. Aktivní student je totiž i reflexí přístupu společnosti k talentu a jinakosti a projekty aktivních studentů mohou být tou nejkrásnější vizitkou školy či instituce, kterou zastupují.

Helena Karanská
foto: archiv