Ze studií v Brně k postdoc pozici na Harvardu! Inspirujte se příběhem Davida Kouřila

Autorka: Radka Grace pro fi.muni.cz

David Kouřil, bývalý student Fakulty informatiky Masarykovy univerzity, nám poskytl exkluzivní rozhovor. David s námi sdílel střípky ze své akademické cesty nejen na Harvard, výzkumné činnosti a přidal i pár tipů, jak toho můžou dosáhnout další studující. Nechť je vám jeho příběh inspirací.

Dobrý den Davide, na začátek rozhovoru budeme rádi, když se stručně představíte.

Jmenuji se David Kouřil a můj obor výzkumu je vizualizace dat. V současnosti pracuji jako Postdoctoral Research Fellow na Harvard Medical School v Bostonu, USA.

Narodil jsem se ve Zlíně. Na FI MU jsem studoval bakalářský program “Počítačová grafika a zpracování digitálního obrazu” a navazující magisterský program “Počítačová grafika”. Díky výměnnému programu Erasmus jsem diplomku řešil ve spolupráci s TU Wien ve Vídni, kde jsem poté také udělal doktorát.

To zní velmi zajímavě. Spolupracujete dále se svou „alma mater“ – FI? Pokud ano, na čem teď pracujete a budete spolupracovat i během svého působení na Harvardu?

Na FI jsem se z Vídně vrátil na dva roky jako postdoc. Byla to trošku shoda náhod. Neměl jsem v plánu v akademii pokračovat. Postdoc na FI, v laboratoři Báry Kozlíkové, pro mě znamenal čas na vzpamatování se po náročném doktorském studiu. Navíc mi to dalo i volnost najít si vlastní směr ve výzkumu.

Možná zajímavá vsuvka: málem jsem tuto postdoc pozici nedostal. Byl jsem ohodnocen jako třetí pro dvě otevřené pozice, ale někdo nade mnou nabídku odmítl. :)

Zabývali jsme se tady vizualizací chromatinových struktur ve 3D. Ve 3D zkoumáme zejména molekuly jako např. proteiny (pozn. z čímž má Bára Kozlíková na FI dlouholeté zkušenosti), ale chromatin je specifický svou velikostí a dynamičností, díky které není možné se na tuto strukturu přímo podívat. Proto je tato oblast aktivním výzkumem v biologii, což ji dělá atraktivní i pro vizualizaci.

Kdy vás napadlo, v rámci studia, poprvé zavítat za studiem do zahraničí a proč?

V dětství jsem s rodiči trávil dovolené různě po republice. Mimo Českou republiku jsem byl poprvé až ve 23 letech. Během studií mě hodně lákalo pobýt v zahraničí. Věděl jsem o programu Erasmus, a znal jsem lidi, kteří někam vyjeli. I přesto si živě vybavuji, že odhodlat se a přihlásit se na program pro mě bylo těžké.

Nakonec se mi, díky Báře Kozlíkové, podařilo přihlásit. Napsal jsem Báře o tom, co mě zhruba zajímá, a že bych rád jel někam pracovat na diplomce. Ona v té době byla na výjezdu ve Vídni (na TU Wien), kde si oblíbila tamní vizualizační skupinu, a tak mě tam trošku protlačila. (úsměv)

Kdy jste se rozhodl, že budete pokračovat dále na akademické půdě a věnovat se hlouběji výzkumu?

Byl to určitě postupný proces. Rozhodně jsem nebyl student, který by od základní školy věděl, že chce pracovat ve výzkumu, nebo být profesorem (to nechci ani teď :)). Spíš jde o to, že technologický vývoj v informatice byl vždycky úzce spojený s akademickou půdou. Mojí prvotní motivací byly filmy od Pixaru. Díky nim jsem věděl, že existuje výzkum v rámci počítačové grafiky, a že se tento výzkum děje na pomezí akademie a průmyslu. A pak už jde jen o to, že se člověk vydá nějakým směrem, cestou nachází další směry a postupně se specializuje.

A svou specializaci jste si zvolil výborně. Popište nám prosím blíže svoji výzkumnou činnost, čemu se konkrétně věnujete?

Zalíbilo se mi použít programování a počítačovou grafiku i pro jiné účely než jen zábavu. Tak jsem se přes interaktivní umění, a tzv. creative coding, dostal k vizualizaci dat. Mojí specializací se stala biologická data, která popisují prostředí molekulární a buněčné biologie. Kvůli tomu, že se jedná o prostředí a procesy probíhající na škále od nanometru po mikrometry (což člověk není schopen pozorovat pouhým okem), je někdy těžké získat správnou představu o tom, co se v buňce opravdu děje. A v tuto chvíli je vizualizace velmi užitečným nástrojem. Pomáhá nám vyznat se v naměřených a často velkých datech, spojit si informace z různých experimentů do jednoho celku a prezentovat hypotézy. Mě konkrétně zajímá interaktivní vizualizace prostorových 3D dat, což vyžaduje dovednost programování grafických aplikací tzv. v realném čase (real-time computer graphics).

Jaká byla vaše studijní cesta od ukončení MU po přijetí na Harvard? Víme, že jste doktorát dělal ve Vídni a za svou doktorandskou práci získal významná ocenění IEEE VIS 2018 a EuroVis Best PhD Award 2022, gratulujeme a řekněte nám prosím i něco k tomu.

Přesně tak, už během dokončování magisterského studia jsem byl zapojen do výzkumných projektů na TU Wien a doktorát ve Vídni bylo přirozené pokračování.

Doktorát byl kapitola sama o sobě, na jednu stranu to bylo náročné prostředí a spousta nejistot: člověk neví, jestli pracuje na správných projektech, jestli se podaří publikovat články a jestli zvládnu dokončit doktorát než se vyčerpají finance v projektu. Někdy uprostřed jsem měl velkou krizi a málem skončil. Díky mému vedoucímu, Ivanu Violovi, se tak nestalo, za což jsem teď rád.

Ta druhá strana mince je, že jsem díky doktorátu dostal do kontaktu s absolutní špičkou našeho oboru, měl jsem možnost cestovat po světě díky konferencím, poznat skvělé lidi, přičemž se někteří stali přáteli na celý život. A hlavně jsem se naučil, že pokud se chci posunout dál, tak musím jít mimo komfortní zónu. Tam, kde jsem ten nejmíň zkušený člověk v místnosti, který vlastně v porovnání s ostatními vůbec neví, co dělá. A zůstat v této situaci všemu otevřený, nasávat jako houba a učit se, co to jen jde.

Cena za nejlepší PhD disertaci na konferenci EuroVis, pak byla takovým finálním orazítkováním a potvrzením toho, že jsem odvedl dobrou práci, i když se to tak po většinu času nezdálo.

Čím se zabýval váš doktorandský výzkum a pokračujete na něm dále na Harvardu nebo je váš současný výzkum odlišný a jaký? Jak dlouho se budete výzkumu na Harvardu věnovat?

Moje doktorská práce se zaměřovala na to, jak se dá vizualizace použít pro komunikování biologických struktur a procesů k lidem bez předešlých hlubokých znalostí o biologii. Tomuto směru se říká “science outreach” a zahrnuje všemožná média — ilustrace, animace, dokonce i počítačové hry; která mají za úkol přiblížit vědu široké veřejnosti. Moje články znázorňovaly hlavně to, jak do sebe jednotlivé “komponenty” zapadají, a jak tvoří komplexy, například viry zabírající několik škál.

Na Harvardu je moje zaměření o něco jiné. Více pracuji na vývoji vizualizačních nástrojů pro samotné biology. Konkrétně budu pracovat s genomickými daty. Jednou z důležitých otázek, kterou se snaží biologové už několik desítek let zodpovědět, je uspořádání genetického materiálu v buňce. Pro plnění všech funkcí tohoto materiálu se zaměřujeme na jeho velikost vzhledem k malému prostoru a jeho efektivní přeorganizovávání. Existují experimenty, které jsou schopné indikovat vlastnosti tohoto uspořádání, ale konkrétní způsob je zatím nejasný. Vizualizace může pomoci v ucelení současných znalostí a generování nových hypotéz.

Moje pozice je konkrétně na Harvard Medical School, v rámci Department of Biomedical Informatics. Možná největší rozdíl je právě to, že nejde o čistě informatickou “fakultu”, ale o instituci zabývající se přímo výzkumem v biomedicíně. To znamená, že se dostanu blízko konkrétním aplikacím našich vizualizačních technik a nástrojů, protože biologové sedí o pár stolů, maximálně pár místností, vedle. Boston je pro biomedicínský výzkum velké centrum.

Díky výzkumu v IT jste se dostal i k dalším oborům – jaké obory/oblasti to jsou a jaké to pro vás je a bylo? Co bylo nejtěžší? A je něco, co vás fascinuje?

To je možná specifičnost práce v tak multidisciplinárním oboru jako je vizualizace dat: jedná se o velice univerzální dovednost, kterou člověk může použít v jakékoliv oblasti. Pro mě jde samozřejmě o biologii.

Nejtěžší je najít s odborníky, zejména ze začátku, společnou řeč, protože se běžně bavíme s experty o tématech, kterým věnovali přinejmenším jeden doktorát, někdy i celou svoji vědeckou kariéru. Většinou musíme dohánět znalosti ve velice krátkém čase. Důležité je zorientovat se v daném tématu a naučit se alespoň minimum, abychom zjistili, kde můžeme mít s technologií co největší pozitivní dopad.

A to je na tom zároveň nejvíc fascinující, člověk se musí pořád učit a hledat spojitosti a univerzální principy. A když je nejhůř, tak jen napíšeme program, který někomu ulehčí nebo zrychlí některou dílčí část práce.

Kdy Vás poprvé napadla myšlenka jít na Harvard a jak vypadal přijímací proces na Harvard?

Nejnáročnější bylo samotné rozhodnutí, jestli o pozici zažádat nebo ne. Obzvlášť, když se jedná o takové jméno jako Harvard. Naštěstí jsem kolem sebe měl lidi, kteří mě v tom podporovali. Hlavně moje manželka, která mi řekla, že už se na mě v té nejistotě nemůže dívat, a ať to jdu sakra zkusit.

Naštěstí jsem zhruba věděl, jaký výzkum tato skupina na Harvardu dělá. V tu dobu jsem pracoval na MU na podobném, doplňujícím se, tématu. Tak jsem navázal spolupráci a trošku jsem si je oťukal, jestli tam je nějaký překryv zájmů.

Přijímací proces byl celkem jednoduchý: zvaná přednáška pro celou skupinu, poté pár kol pohovorů se členy skupiny (doktorandi a současní postdoci), a potom ještě jeden s vedoucím, tzv. PI (principal investigator). Tady jde možná o jednu výhodu akademie: člověk si tvoří svoji reputaci články a účastí v komunitě, takže v menším oboru jako je data vis se téměř všichni znají. Rozhodně mě nikdo negriloval s vymýšlením algoritmů na tabuli.

Na základě pohovorů jsem dostal nabídku. Taky jsem dostal pozvání přiletět se podívat do Bostonu, což hodně pomohlo. Někdy je potřeba vidět naživo lidi i místo a zjistit, jestli je to správné prostředí pro práci a život.

Být přijat na Harvard je velká životní příležitost. Jaké jste měl pocity, když vám byla oznámena tato zpráva?

Víceméně jsem byl rád, že mám další práci. (úsměv) Dělá mi radost, že témata a nápady, které mám, mají potenciál i na této světové úrovni.

Jaká byla nejcennější zkušenost, kterou jste získal během svého dřívějšího studia na FI MUNI a jak vám pomohla v dalším akademickém růstu?

Abych pravdu řekl, tak jako nejužitečnější mi přišlo zapojení se do výuky. Mít možnost být na té druhé straně, vést cvičení, připravovat úlohy nebo hodnotit výsledky, to jsou všechno velice užitečné zkušenosti.

Z předmětů jsem měl absolutně nejradši dva: “Úvod do C” (Petr Švenda), kde bylo za semestr několik úkolů a člověk se měl šanci opravdu ponořit do problému. Tam jsem zjistil, že jsem schopný řešení vymyslet způsobem bottom-up. Není potřeba hledat tutoriály a desítky materiálů, stačí se jen zamyslet a přijít na to podle sebe. Systém Kontr byl taky úplně skvělý zdroj adrenalinu!

A pak taky “GPU Programming” od Jiřího Filipoviče, který byl hlavně hodnocen na základě optimalizace určitého algoritmu na GPU, a umístění v žebříčku mezi dalšími studenty v kurzu. Úplně ideálně bych jako student chtěl mít dva, maximálně 3 předměty postavené na projektech, kdy se dá ponořit hluboko do problematiky, místo učení se těsně před zkouškou.

A teď trochu osobnější otázka: Jak se změní váš osobní život s nástupem na Harvard? Na co se nejvíce těšíte?

Největší změna je pochopitelně stěhování daleko od domova. Když jsme bydleli ve Vídni, tak to bylo pořád blízko. Naše dny se teď točí kolem dcery, která se nám minulý rok narodila. V tom nečekám velkou změnu, jen jiné prostředí. A na to se těším nejvíc: nové město, noví lidé, nové okolí připravené k prozkoumávání. Je to jako začátek počítačové hry, kdy člověk nemá odkrytou celou mapu. A také žít blízko oceánu, i když to není zrovna koupací letovisko, je pro mě z nějakého důvodu velké lákadlo.

Jaký je váš názor na význam mezinárodního studia a zkušeností pro osobní a profesní rozvoj? Jaké jsou vaše rady pro studenty, kteří zvažují podobnou cestu studia v zahraničí?

Za mě by to v ideálním případě byla nezbytná část studia na vysoké škole. I v rámci PhD jsou rozdíly mezi systémy např. v Rakousku, Německu, UK, nebo Nizozemí, a různé výzkumné skupiny dělají věci jinak. Člověk se toho spoustu naučí nejen profesně, ale i osobnostně. Není to pro každého, ale tak aspoň zjistí, co chce a nechce.

Obzvlášť ambiciózním studujícím bych určitě doporučil vycestovat co nejdřív, klidně při bakaláři, a ideálně v navazujícím studiu pokračovat v zahraničí. Pokud si myslí, že na to nemají, tak ať věří, že mají. Doporučuji mít stále na mysli, že jdu někam, aby mě to posunulo nahoru, na další úroveň. Pokud mám v hlavě, že už jsem ve všem nejlepší a nemám se co naučit, tak není důvod nikam jezdit.

Máte nějaké tipy nebo rady pro současné studenty FI MUNI, kteří by se také chtěli dostat na prestižní univerzitu?

Určitě bych nemířil na prestiž nebo jméno instituce. Často se může stát, že ten “brand” je vykoupen jinými aspekty. A taky pokud si říkám, že můj cíl je skončit na Harvardu, cokoliv jiného můžu brát jako neúspěch.

Kdysi jsem četl knížku astronauta Chrise Hadfielda o cestě za jeho cílem stát se astronautem, i když to bylo v té době pro Kanaďana velmi nepravděpodobné. Utkvěla mi v hlavě část o tom, že by byl spokojený, i kdyby zbytek kariéry strávil na jakékoliv pozici, kterou na té cestě zastával. To se snažím praktikovat i já – neřeším zbytečně kde skončím, ale jestli momentálně dělám maximum co můžu na cestě za nějakým cílem.

Myslím si, že v akademickém prostředí jsou hodně užiteční lidé, kteří jsou schopni zkombinovat více zájmů a dovedností. Příklad z mého života: já jsem vždycky rád kreslil jako hobby, nikdy jsem ovšem nebyl dobrý tak, aby se to stalo mou hlavní náplní. Často jsem přemýšlel, jestli tím jen nemarním čas. Ale během doktorátu to bylo velkou výhodou. Díky kreslení jsem byl schopný vyjádřit nápady vizuálně, a stalo se to součástí toho, jak prezentuji svou práci.

A moje závěrečná rada je: „Nečekejte, že vám příležitost spadne do klína. Příležitosti čekají na lidi, kteří si o ně řeknou.”

Máte nějaké plány na budoucí kariéru po absolvování Harvardu? Zamýšlíte se vrátit do České republiky nebo setrvat v zahraničí?

To je teď těžké říct. Uvidíme, jak se nám bude v Bostonu líbit, a jak moc nám bude chybět rodina. Dlouhodobě jsme se viděli ve Vídni, ale musíme se s mou ženou naučit pořádně německy. (úsměv)

Skvělé, tak to moc přejeme, ať jste hlavně spokojení. Souhlasíte, že bychom vás za nějakou dobu (třeba 2 roky) znovu zkontaktovali a zeptali jsme se, jak se vám daří a jak probíhá váš výzkum na Harvardu?

Určitě!

Výborně! Už teď se těšíme! Děkujeme za příjemný rozhovor a váš čas. Přejeme vám mnoho úspěchů a radostí jak ve výzkumné činnosti na Harvardu, tak v osobním životě.

Pokud se o Davidovi a jeho výzkumné činnosti chcete dozvědět více, navštivte ho na některé z těchto stránek (pozn. David nám poskytl svolení k zveřejnění těchto stránek):