Žádné dítě není k zahození, říká mladý vědec se zkušenostmi z „Autistánu“

V dětství se Tomáš Čermák nedíval lidem do očí a neuměl s nimi navazovat vztahy, skoro tři roky strávil v nemocnici. Od té doby ale ušel kus cesty. Letošní maturant působí v Akademii věd ČR, chystá se ke studiu na prestižní zahraniční univerzitě a přebírá nejrůznější ocenění. Aktuálně se stal společně s devatenáctiletou Annou Podmanickou evropským vítězem The Earth Prize 2025. Cenu si vysloužili za projekt PURA určený k inovativnímu čistění vody. Při té příležitosti uveřejňujeme rozhovor s Tomášem Čermákem z podzimního čísla popularizačního časopisu A / Easy.

Na konci školního roku tě čeká maturita, v lavicích se spolužáky ale čas netrávíš…

Do školy už dlouho nechodím, mám individuální studijní plán. Ne primárně kvůli vědeckým aktivitám, ale původně hlavně ze zdravotních důvodů. Jsem diagnostikovaný autista, a když jsem nastoupil na víceleté gymnázium, zdravotně jsem se sesypal. Následovaly v podstatě tři roky v nemocnici.

To zní jako hodně drsný začátek studií.

V jedenácti letech jsem skončil na kapačkách, z nějakých šesti měsíců života mám úplný výpadek. Přesto si myslím, že mi ta mezní zkušenost nakonec hodně dala. Pomohla mi srovnat si životní hodnoty, dnes díky ní snad lépe rozeznám opravdové problémy. A snažím se se sebou pracovat.

Do školy už ses nevrátil. Jak se dál vzděláváš?

Učím se formou samostudia. Předmětům se věnuju v blocích, jeden týden jedu chemii, druhý dějepis a podobně. Dělám si z učiva podrobný výtah a vkládám jej na web Výpisky.com, který jsem založil a dal volně k dispozici. Do školy chodím na pravidelná přezkoušení.

O autismu mluvíš vcelku otevřeně – považuješ za důležité, aby se o něm více vědělo. Můžeš mi přiblížit jeho projevy?

V průběhu času se mění. Dnes se třeba lidem kolem sebe můžu v pohodě dívat do očí. Před šesti lety bych to nezvládl. My autisté prožíváme emoce, ale moc jim zpočátku nerozumíme, náš mozek funguje trochu jinak. Dlouho mi svět připadal nesrozumitelný, jako kdybych na Zemi spadl z planety Autistán.

Teď ale proti mně sedí usměvavý komunikativní mladík.

Za tou proměnou jsou léta terapie. Ale také roky pozorování, jak se lidi chovají a jak se tváří, když spolu mluví. Přišlo mi nepřirozené koukat se lidem do očí a podávat jim ruce. Ale došlo mi, že to bude nutná součást komunikace.

Takže ses snažil napodobovat ostatní?

Zkoušel jsem to metodou pokus-omyl. Nechci samozřejmě mluvit za všechny autisty, ale někteří z nás jsou trochu jako umělá inteligence. Jsme hodně učenliví, nasáváme vše kolem sebe jako houby. V dětství jsem míval závažné problémy a v určitou chvíli by asi nikdo netipoval, že budu jednou normálně fungovat. Za nesmírně důležité považuju toto sdělení: Žádné dítě není k zahození!

I středoškolák může působit v Akademii věd ČR. Jednou z možností jsou stáže Otevřené vědy, Tomáš se ale na Ústav fyziky plazmatu AV ČR dostal vlastní cestou, prostě oslovil tamní vědce.

Jsi toho živoucím důkazem. Teprve tě čeká maturita a už působíš ve vědeckém světě. Zkušenosti máš ze dvou pracovišť Akademie věd –  Ústavu fyziky plazmatu a Fyzikálního ústavu. Čím tě zaujala zrovna fyzika?

Poskytuje odpovědi na otázky, jak funguje svět kolem nás. Říkám ale zcela upřímně, že kdyby moje první setkání s ní proběhlo jen přes školní učebnici, tak se tomuto oboru možná vůbec nevěnuju. Úplně chápu každého, kdo ve škole fyziku nemá rád. Rozumím tomu, že „vzorce padající z nebe“ mnoho lidí odradí.

Kde se v tobě vzalo zaujetí pro vědu?

Vášeň pro poznávání a zvídavost ve mně byly odmalička. Ale skutečný zájem ve mně nastartoval kurz univerzitní úrovně Advanced Placement, který v Česku zprostředkovává Centrum pro talentovanou mládež. Kurz probíhá online v angličtině. Absolvoval jsem celkem čtyři AP zkoušky, dvě z fyziky, jednu z ekonomie a další z matematické analýzy.

A kudy vedla cesta od online kurzů k výzkumu v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR?

Na začátku pandemie covidu byl velký problém s nedostatkem respirátorů. Hledal jsem, jestli neexistují nějaké možnosti jejich sterilizace, a přišel jsem na to, že by k ní bylo možné využít studené plazma. Inspirovalo mě to a začal jsem doma sestavovat takové malé zařízení. V určitou chvíli jsem ale nevěděl, jak dál, odložil jsem to, pak se k práci zase vrátil, znova ji odložil…

U ledu ale nápad nakonec nezůstal.

Asi před rokem a půl jsem si uvědomil, že chci téma opět otevřít, probíral jsem se vědeckou literaturou a rozhodl se oslovit docenty, kteří se u nás věnují plazmové fyzice. Takto jsem se seznámil s Tomášem Homolou z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR.

Student Tomáš Čermák v laboratoři Ústavu fyziky plazmatu AV ČR (podzim 2024)

Dezinfekce respirátorů by šla asi řešit i jinými způsoby, proč tedy zrovna plazma?

Respirátory patří mezi velmi citlivé materiály, které se komplikovaně sterilizují. Většina chemických postupů například může poškodit nanovlákna, UV záření zase nepronikne do malinkých skulinek, takže vyčistí jen povrch… To znamená, že potřebujeme metodu, která nebude produkovat velké teplo a vysoké tlaky, aby nedegradovala materiál. A tohle studené plazma splňuje.

O co přesně jde? Existuje tedy i plazma horké?

Jde o dva základní druhy plazmatu. Prvnímu se říká ekvilibriální, protože jím aktivované částice jsou v rovnováze s okolím, jde o horké plazma a příkladem jsou hvězdy. No a pak je non ekvilibriální plazma, u kterého částice nejsou v rovnováze, a to může mít klidně pokojovou teplotu. Říká se mu studené plazma.

Ve svém zařízení jsi využil typ plazmového výboje, který se nazývá korónový. Co si pod tím představit?

Jde o typ elektrického výboje v plynech, který vzniká na ostrých hranách elektrod. V mnou sestaveném reaktoru používám k jeho vyvolání hroty medicínských jehel. Koróna je očima viditelná – vypadá jako taková slabě světélkující vrstva kolem hrotů. Korónový výboj lze například při troše štěstí spatřit na sloupech vysokého napětí při bouřce.

Původním záměrem bylo zhotovit zařízení na čištění respirátorů. Povedlo se?

V práci jsem si stanovil čtyři cíle. Prvním byla sama konstrukce zařízení, druhým fyzikální charakteristika koróny, třetí část se zaměřovala na bakterie a čtvrtá na odpadní vody. Ve výzkumné oblasti jsem definoval některé fenomény koróny ve střídavém proudu, třeba proč klesá její výkon v přítomnosti vody, nebo proč se naopak zvyšuje se stoupajícím množstvím plynu.

Co jsi zjistil u bakterií?

Ukázalo se, že zařízení opravdu může být efektivní v jejich likvidaci. Dokáže zničit zhruba devadesát osm procent bakterií za tři minuty! Zároveň jsem identifikoval, čím koróna na bakterie působí – z pětadvaceti procent jde o UV záření, výstupní plyny v koróně pak mají vliv zanedbatelný, méně než pět procent.

A jak to vypadá s možnostmi čištění odpadní vody?

Testovali jsme čištění od více než stovky látek typu analgetik, antibiotik či antidepresiv. U některých se podařilo dosáhnout krásných čísel. Po devadesáti sekundách ošetření v plazmatu ve vzorku vody zůstalo o pětasedmdesát procent méně sulfonamidových antibiotik, o šedesát procent méně anestetika ketaminu a o sedmdesát procent méně sertralinu, který se používá k léčbě depresí. (Pozn. Tohle je podstatou aktuálně oceněného PURA projektu – jde o čištění vody od léků a polutantů pomocí kombinace plazmatu a fotokatalýzy).

Prototyp přístroje, který Tomáš vyvinul a testoval v Ústavu fyziky plazmatu AV ČR

Šlo by tedy ve tvém vynálezu vyčistit i ty respirátory, které stály na začátku příběhu?

Všechny experimenty zatím probíhaly s vodními roztoky s bakteriemi a dalšími látkami na Petriho miskách. Samotný respirátor by do zařízení také šel umístit, ale v této fázi výzkumu jsme to ještě nezkoušeli. Je potřeba vymyslet design experimentu, aby jeho výsledky byly měřitelné. Musíme být spolehlivě schopni změřit, co to s respirátorem a mikroorganismy v něm udělá.

První přístroj jsi začal stavět ještě doma, ale výsledný prototyp vznikl v laboratoři Ústavu fyziky plazmatu AV ČR. Kolik práce za ním stojí?

Reaktor jsem stavěl loni o prázdninách střídavě doma a v laboratoři. Na podzim jsem se pak vrhnul do určování fyzikálních charakteristik koróny, experimentů, měření a podobně. Od září do prosince jsem strávil v laboratoři odhadem asi dvě stě hodin. Při experimentální části mi velmi pomohl doktorand Tomáše Homoly Jiří Fujera.

Mají podle tebe i ostatní studenti šanci se v tak brzkém věku dostat na špičkové vědecké pracoviště?

Teoreticky ano. Ta možnost je tady pro každého, ale chce to obrovskou výdrž, disciplínu a nebát se odmítnutí. Jednou mi někdo řekl, že kontaktovat přímo docenty je drzé, já si však stojím za tím, že sami by se mi asi neozvali. (smích)

Aktivně se zapojit do výzkumné práce mohou středoškoláci také díky projektu Otevřená věda, který nabízí Akademie věd. I ten jsi vyzkoušel.

Jde o úžasný projekt pro studenty, které zajímá věda, ale nevědí, jak by s ní sami začali. Jen je třeba počítat s tím, že se na první pokus na stáž nemusí dostat, je lepší podat několik přihlášek na více pracovišť.

Tobě vyšla stáž ve Fyzikálním ústavu AV ČR. Téma, kterému se tam věnuješ, má ale k plazmatu a sterilizaci respirátorů daleko, že?

Je jiné, ale jsem z něj nadšený a práce na něm mě hodně naplňuje. Zabýváme se využitím umělé inteligence ve fyzice a konstrukcí neurálních sítí, které pracují podobně jako lidský mozek. Vyvíjíme program, který bude umět v reálném čase zjistit anomálie na EKG a diagnostikovat srdeční poruchy. (Pozn. Stáže Otevřené vědy trvají vždy od ledna do prosince, takže ta Tomášova skončila závěrem roku 2024. Program, který umí diagnostikovat srdeční anomálie, se týmu skutečně podařilo vyvinout).

Lákala by tě práce v naší Akademii věd, nebo spíše směřuješ ke studiu a vědecké práci v zahraničí?

Myslím si, že je velké štěstí, že v České republice máme instituci, jakou je Akademie věd. Má tradici, výsledky, sdružuje obrovské kapacity, vidím v ní velký potenciál k propojování výzkumu s průmyslem a působení v Akademii by mě velmi zajímalo. Teď si ale podávám přihlášky na univerzity do zahraničí, například na Cambridge, MIT nebo Harvard, takže uvidíme. (Pozn. Tomáše přijali na Imperial College v Londýně).

Jak ses vlastně naučil anglicky vzhledem ke zmiňovaným zdravotním peripetiím?

Zpočátku jsem v angličtině moc dobrý nebyl, ale četl jsem v ní a sledoval YouTube. Raketově jsem se zlepšil, když jsem si začal pouštět videa v originále s anglickými titulky, hrozně rychle jsem to nasál.

Je ve škole předmět, který tě vyloženě netankuje nebo v něm plaveš? Co třeba dějepis?

Mně baví svým způsobem všecko. I historie. Snažím se střední školu vnímat jako úžasnou příležitost, jak nahlédnout do každého oboru. Menší problém jsem měl třeba s hudebkou, ale i u ní se dá najít něco přínosného, třeba právě ten historický kontext.

Existuje přece jen něco, co tě fakt „neba“?

Sport! (smích) Považuju se za totálního sportovního antitalenta. Při sportu prostě nevypnu, k relaxu jsem si našel jinou cestičku. Třeba loni, když už jsem měl všeho opravdu moc, tak jsem začal z bavlny vyrábět náramky, pak jsem se naučil háčkovat, paličkovat a vyšívat. Uháčkoval jsem si vědeckého maskota – bakterii e-coli v nadživotní velikosti. Já si u ručních prací obrovsky odpočinu, prostě si jen tak háčkuju a strašně mě to uklidňuje. (úsměv)

Rozhovor původně vyšel v časopise A / Easy 2 / 2024. Jeho obsah jsme aktualizovali o informace o ceně The Earth Prize.

Text: Leona Matušková, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR

Text a všechny fotografie jsou uvolněny pod svobodnou licencí Creative Commons.

Přečtěte si také

• Světlo jako pomocník při výrobě povrchů inspirovaných přírodou
• Jak dlouho trvá „rok“ na exoplanetách? Doba oběhu zdánlivě kolísá v řádu dní
• Jak vyztužit lidské tělo prostřednictvím biodegradabilních kovů
• Vidět znamená věřit. Altermagnetismus dokazují první mikroskopické snímky
• Epileptický záchvat nepřichází vždy zčistajasna, říká Jaroslav Hlinka
• V Praze odstartovala největší mezinárodní konference o materiálovém modelování
• Z čeho se skládá kosmické záření? Napoví přelomová metoda českého fyzika
• Tuk je možné vydolovat i z tisíce let staré keramiky, říká Veronika Brychová
• Svérázná říše umělé inteligence. Máme se jako lidstvo bát, nebo být nadšení?
• Přelomové datování. První lidé přišli do Evropy už před 1,4 milionu let