Jiří Čížek

V čase bilancování na sklonku druhého tisíciletí se časopis Theoretical Chemical Account rozhodl vybrat nejdůležitější vědecké publikace z oboru kvantové mechaniky. Původně jich mělo být padesát, ale ukázalo se, že se nevejdou ani ty základní. Sto se zase redaktorům zdálo moc. Nakonec se shodli na šestašedesáti. Ocitla se mezi nimi i jedna česká. Jejím autorem byl chemik Jiří Čížek.

„Svoji nejslavnější práci o metodě spřažených klastrů Jiří Čížek publikoval ještě za svého působení na Ústavu fyzikální chemie Československé akademie věd, dva roky před odchodem do emigrace v roce 1968. Vyvinutí metody spřažených klastrů byl opravdu pionýrský čin, který výrazně předběhl dobu. Trvalo téměř 15 let, než byl její význam doceněn a než se stala běžně užívanou výpočetní metodou, o které se dodnes soudí, že je zatím nejefektivnější metodou pro přesné výpočty vlastností molekul.“ Tak se o Čížkově „životním výkonu“ vyjadřuje jeden z jeho vynikajících českých kolegů v oboru, profesor Petr Čársky.

Při pohledu na dílo Jiřího Čížka si nelze nevzpomenout na známý Galileův výrok, že kniha přírody je psána jazykem matematiky. Starý italský mistr fyzikálního experimentu by se ale divil, jaké výmluvnosti dnes jeho milovaný jazyk dosáhl – dokáže kupříkladu popsat chování jednotlivých částic v molekulách chemických sloučenin! A právě ve vývoji matematických metod pro tento popis patří Jiří Čížek k absolutní světové špičce.

Přitom se 24. srpna 1938 v Praze narodil v ryze lékařské rodině – otec Václav působil na ortopedické klinice profesora Jana Zahradníčka, matka Jiřina, rozená Písařovicová, po válce první docentka a profesorka pediatrie na Univerzitě Karlově, přednostka dětské kliniky 3. lékařské fakulty UK, se stala zakladatelkou dětské endokrinologie v Československu. Takže se dalo očekávat, že jejich jedináček se stane taky doktorem.

K matematice se Jiřík dostal přes letecké modelářství, do kterého byl jako kluk blázen. V té době ale vážně pošilhával i po české literatuře. Dilema rozhodla přijímací zkouška na střední školu v roce 1953; patnáctiletý uchazeč dostal z literatury otázku, co ví „o vynikajícím spisovateli českém Klementu Gottwaldovi“...

Po dvou letech ho v rámci povinné prázdninové praxe otec poslal do nového Ústavu fyzikální chemie Akademie věd k Jaroslavu Kouteckému. Ten když zjistil, že student ovládá diferenciální a integrální počet, zadal mu jeden problém z teoretické polarografie. jejich společná práce vyšla 9. srpna 1955, patnáct dní před autorovými sedmnáctými narozeninami, ve vědeckém časopise Collection of Czechoslovak Chemical Communications.

Jiří promoval v roce 1961.„Možná na matfyzu existovaly obory, které se mi líbily víc než teoretická chemie, ale vysoké školy byly tehdy ideologicky velmi ostře sledované a já neměl chuť jen držet hubu a krok. V Akademii se dalo dýchat volněji.“ V roce 1958 totiž proběhla na všech českých vysokých školách brutální čistka, které padla za oběť řada znamenitých vědců a pedagogů. Většina z nich pak našla útočiště a posléze vynikla právě v Československé akademii věd. „V Ústavu fyzikální chemie, politicky zaštítěném ředitelem akademikem Rudolfem Brdičkou, pod vedením doktora Kouteckého, jsem našel ráj.“ Jiří ovšem „U Brdičků“ vedle inspirace a tvůrčí svobody našel ještě jeden poklad - sblížil se tam s laborantkou Ludmilou Zamazalovou. Roku 1963 se vzali.

Jiří tedy začal počítat molekuly. To pro teoretika znamená, že – na papíře, později na počítači – počítá třeba poměry v elektrickém a magnetickém poli jediné molekuly a z toho usuzuje na stabilitu a chemické vlastnosti sloučeniny z těchto molekul tvořené. Vzpomíná Čížkův tehdejší kolega Josef Michl: „Jirka jako Kouteckého doktorand dělal výpočty pro benzen. Jednou na horách, při povídání o všem možném, se mě zeptal, poněvadž věděl, že dělám organickou chemii: ,Ty, Josef, jak on ten benzen vlastně vypadá? Je to nějakej bílej prášek nebo zelenej plyn nebo co vlastně?' Já mu hrdě oznámil, že je to bezbarvá kapalina.“

Jsou takové kvantově mechanické výpočty molekul prakticky užitečné? V současnosti je známo přes dvacet milionů sloučenin, drtivá většina umělých, vyvinutých pro farmaceutické účely. A takový teoretik může pomocí kvantové chemie předem vypočítat, jestli plánovaná látka vůbec může existovat. Dobrý výpočet tedy může farmaceutickým výrobcům ušetřit spoustu výdajů na slepé uličky, které by se nakonec promítly do ceny léku.

V roce 1963 Koutecký vyjednal Čížkovi půlroční stáž v pařížském Centru aplikované vlnové mechaniky. Kupodivu, soudruzi ho pustili, vyjet na Západ bez stranické legitimace už přestávalo být utopií. Pozvolna přicházela politická obleva.

K dispozici měl opravdový IBM (oproti Uralu doma) výkonný tak, že na něm téměř nebylo co počítat, poněvadž chyběly strojově využitelné postupy. A tak Jiří přemýšlel a sondoval potřebnou matematiku. V roce 1966, už zase doma, uveřejnil v Journal of Chemical Physics velmi účinnou metodu výpočtu molekul. Článek měl název název „O korelačním problému v atomových a molekulových systémech. Výpočet složek vlnové funkce rozvojem ursellovského typu pomocí metod kvantové teorie pole.“ Už název napovídá, že do podrobností se tu pouštět nemůžeme. Nicméně odborný svět se začal zajímat, kdo je to ten „Jiri Cizek from Prague“?

„Tehdy jsem měl i trochu štěstí,“ usmívá se dnes pan profesor. „Měl jsem strach napsat to podrobně, že by to bylo napoprvé moc dlouhé, proto jsem podal jen výsledky. Jenže v Americe tu a tam pustí i divokou publikaci. I když z toho hrozí ostuda, řeknou si, že lepší je deset ostud a jedna pronikavá práce, než žádná ostuda i žádná práce. Takže mi ji vzali.“

Časem se pro Čížkovu metodu ujal termín spřažené klastry, anglicky „Coupled Clusters“. Tento „obchodní název“ vymyslel anglický teoretik John Anthony Pople, žijící v USA. Když v roce 1998 přebíral Nobelovu cenu za rozvoj počítačových metod v kvantové chemii, označil Čížkův postup za jeden ze tří v teoretické chemii k nejrozšířenějších.

Oslava třicetin proběhla nečekaně smutně. Středa 21. srpna 1968 zastihla Čížka doma. Zemi okupovala cizí vojska a nikdo nevěděl, jak se bude situace vyvíjet dál. V té chvíli přišla velkorysá nabídka z Waterloo, malého univerzitního městečka asi sto kilometrů jihozápadně od Toronta: Jaroslav Koutecký, Jiří Čížek a Josef Paldus dostali nabídku k profesorskému hostování s vyhlídkou definitivy. Přijali všichni tři.

Na podzim 1968 Čížek s manželkou Ludmilou a maličkým synem Petrem odletěli za moře rozhodnuti, že už se nevrátí. Postupně publikoval další velmi významné práce, většinu spolu s kolegou, krajanem a kamarádem Josefem Paldusem. Oba vědci se mimo jiné stávají členy kanadské Royal Society, Mezinárodní akademie kvantově molekulových věd a po pádu komunismu i Učené společnosti České republiky.

„O sedmnáctém listopadu kanadská média zpočátku informovala jen okrajově a se zpožděním. Význam těch událostí jsme si uvědomili až v okamžiku, kdy se stal prezidentem Václav Havel. Byla to pro naši rodinu zrovna těžká doba - mé matce v Kanadě amputovali roku 1988 obě nohy pod koleny, pochopitelně jsem se tudíž zabýval spíše problémy osobními – tehdy bylo potřeba doslova mé fyzické přítomnosti a síly. Do Československa jsem po takzvaném „narovnání vztahu“ sice mohl jezdit za maminkou už od roku 1973, ale poprvé zavítat do svobodné země – to bylo něco docela jinačího! Rudolf Zahradník, vzácný kolega a přítel, tehdy ředitel Ústavu fyzikální chemie Akademie věd, zorganizoval slavnostní obhajobu mého velkého doktorátu, který jsem podal v roce 1968. Oponenty byli profesor Zahradník, profesor Jaroslav Koutecký, který kvůli tomu přijel z Berlína, a profesor Josef Plíva, který z amerického Columbusu sice zrovna přijet nemohl, ale poslal vyjádření dopisem. Takhle jsem se velmi krásným a milým způsobem vrátil domů. Při onom prvním pobytu jsem tady měl i několik přednášek, které jsem s nadšením odmluvil česky.“

V roce 1996, teprve osmapadesátiletý, odešel pan profesor do penze. Ve Waterloo si nechal pouze jeden grant. „Chtěl jsem víc pobývat v Česku, a to by mi kanadské povinnosti nedovolily...“

Pravidelné návraty zahájil vskutku impozantně. Počátkem devadesátých let sehnal pro začínající Slezskou univerzitu v Opavě přes 10 tisíc odborných knih. „Ten nápad jsem dostal, když řada mých kolegů a přátel začala odcházet do penze a najednou nevěděli, co si počít s knihovnou, kterou si léta cílevědomě budovali. Spojil jsem se tedy s Canadian Foundation for Czech and Slovak Universities, která všechno zorganizovala. Čeští přepravci nám pak vyšli natolik vstříc, že ty knihy po troškách přibalovali k jiným svým nákladům, takže jsme dopravu pořídili za babku. Rád konstatuji, že se neztratilo skoro nic, všechno v pořádku dorazilo.“

Od roku 1996 má pan profesor čtvrtinový úvazek na katedře chemické fyziky a optiky Matematicko-fyzikální fakulty UK. Donedávna Čížkovi trávili v Praze až polovinu roku, rozdělenou do několika částí, nyní jim to zdraví v takové míře nedovoluje.

Zatím posledním Čížkovým oceněním byla cena Patria, udělovaná v rámci projektu Česká hlava vědci českého původu, který mimořádně vynikl v zahraničí. Dostal ji v listopadu 2006. S ní spojenou prémii 100 tisíc korun se rozhodl půl napůl věnovat klinikám, kde pracovali jeho matka a otec.

V nynějším "polodůchodu" má profesor Čížek přece jen víc času na koníčky. Tím hlavním jsou bezkonkurenčně literatura a historie, česká už od mládí, po odjezdu do Kanady i francouzská a anglosaská. Úplně bez vědy by to však nešlo. „V posledních letech ze zabývám i čistou chemie matematickou fyzikou. Když to velmi zjednoduším, pak hledám matematické vztahy mezi kvantovou a klasickou fyzikou tak, aby se za určitých podmínek z klasických výsledků daly počítat nějaké kvantové jevy. Ale především – už nějakou dobu mě zajímají dějiny matematiky a fyziky. Zatím jsem v tomto oboru nic nepublikoval, ale intenzivně se na to připravuju. Víte, já dost zažil, a teď bych podle svých sil chtěl přispět k poznání, jak to s některými objevy a událostmi vlastně bylo.“