A lézerek kulcsszerepet játszanak az innováció világában.

A cikk első megjelenése 2024. szeptemberében történt, az UNI in&out Innováció 2024 című kiadvány keretében.

Hogyan osztja meg a figyelmét és az idejét a három különböző tisztsége között?

Az innovációs szövetség keretein belül végzett tevékenységem időben garantáltan a legkisebb erőfeszítést igényli. Az ELI Központ ügyvezető igazgatójaként dolgozom, ami a főállásom, emellett pedig hivatásomként professzorként tevékenykedem, most már professor emeritus minőségben. Az oktatás számomra mindig is kiemelt fontosságú volt: a tavalyi félévben mindössze három alkalommal nem én tartottam az órákat. Valószínűleg van bennem egyfajta tehetség a tanításra, és az is igaz, hogy a fiatalok között lenni mindig frissítő élmény. Az első éves fizika szakos hallgatóknak a klasszikus mechanika kurzust tanítom az első félévben, ami a fizika alapképzésének legfontosabb része. Szoktam is mondani, hogy ha valaki Szegeden fizikát tanul, az bizony az én hatásom alá kerül.

Az oktatási módszerek sokszínűsége rendkívül izgalmas lehetőségeket kínál a tanulás világában. Minden módszernek megvan a maga sajátos előnye és kihívása, így fontos, hogy a tanárok és diákok egyaránt megtalálják azokat a technikákat, amelyek a legjobban illeszkednek a tanulási stílusukhoz. A természettudományok szerethetővé és érdekessé tételéhez elengedhetetlen, hogy a tanulók számára világossá váljon, mennyire relevánsak ezek a tudományágak a mindennapi életükben. Az élménypedagógia például nagyszerű eszköz lehet, hiszen a gyakorlati tapasztalatokon keresztül a diákok közvetlenül átélhetik a tudományos felfedezések izgalmát. Kísérletek, terepgyakorlatok vagy interaktív bemutatók során a tanulók nemcsak a tudományos elveket ismerhetik meg, hanem saját kérdéseiket is feltehetik, így aktív részesévé válhatnak a tanulási folyamatnak. Ezen kívül a technológia integrálása is segíthet a természettudományok vonzóbbá tételében. Virtuális laborok, oktatóvideók és online szimulációk révén a diákok olyan környezetben kísérletezhetnek, amely eddig csak a szakemberek számára volt elérhető. Az ilyen modern eszközök nemcsak a tudományos ismeretek bővítését segítik, hanem a kreativitásukat is serkentik, hiszen saját projekteket és kutatásokat végezhetnek. Végül, a közösségi projektek és a csapatmunka ösztönzése is kulcsfontosságú. Ha a diákok együtt dolgozhatnak problémák megoldásán, és saját tapasztalataikat oszthatják meg egymással, az nemcsak a tudomány iránti érdeklődésüket növeli, hanem a szociális készségeiket is fejleszti. Az együttműködés és a közös felfedezés élménye emlékezetesebbé és élvezetesebbé teszi a tanulást. Összességében a természettudományok szerethetővé tétele egy kreatív és sokrétű megközelítést igényel, amely magába foglalja a gyakorlati tapasztalatokat, a modern technológiát és a közösségi élményeket. Ha a diákok felfedezhetik a tudomány világát, és láthatják, hogy az hogyan formálja körülöttük a valóságot, akkor valóban szenvedéllyel közelíthetnek a témához.

Kiegészítésképpen nyilván lehet bizonyos dolgokat online is csinálni, de én nem látom azt, hogy annyira mélyen megváltozott volna a világ. Úgy emlékszem vissza az egyetemi éveimre, hogy tudom, kinél hallgattam a tárgyakat. Valamiféle színház is egy jó előadás. Ott vannak a szereplők, meg ott vannak a nézők. Itt körülbelül arról van szó, hogy a színház attól színház, hogy ott emberi közösség van, különböző szerepekkel. A szerepet itt nem csak a színész játssza, mivel egy előadónak figyelnie kell, hogy mennyire követik a hallgatók. Ha látszik a szemeken, hogy elvesztették a fonalat, akkor azt meg kell próbálni valahogy visszahozni. Ezeket a spontán reakciókat nem lehet megtervezni, ahogy az interakciókat sem. A másik fontos dolog, hogy kellenek a szóbeli vizsgák. Ez annyira kimaradt a képzésből, hogy ettől néha nagyon tartanak is a diákok, mert nem szoktak hozzá. Pedig amikor elmennek dolgozni, akkor sem teszteket fognak kitölteni. Ha nem tudják elmondani a főnöküknek, hogy mit gondolnak, akkor hátrányba kerülnek a munkaerőpiacon, így én továbbra is a szóbeli vizsgák híve vagyok.

Nézzünk vissza az ELI Központra, ahol egy izgalmas beszélgetésre gyűltünk össze. Milyen változásokon ment keresztül az elmúlt másfél év során?

A legfontosabb változás, hogy tavaly októberben lényegében befejeztük a beruházás és az üzembe helyezés folyamatát, ami formálisan a több fázisból álló projektünket zárta le. Az utolsó rész, amiről másfél éve beszélgettünk, körülbelül 49 milliárd forintot ölelt fel, és főként a berendezések telepítésére és működésbe helyezésére összpontosított. Ez az egész folyamat négy éven keresztül tartott.

Jelenleg hány lézerrendszer működik az ELI területén, és milyen formában zajlanak itt a kutatások és a munka? Képzeljük el együtt, hogy milyen izgalmas lehetőségeket kínál ez a hely a tudományos fejlődés számára!

A központban a tervezett hét nagy lézerrendszer mindegyike aktívan működik, és a fejlesztési szakasz lezárása után megkezdődött az a működési forma, amely az ELI hosszú távú modelljét képviseli. Alapvetően létesítményünk egy felhasználói központként funkcionál. Az ELI, azaz az Extreme Light Infrastructure (extrém fényimpulzusforrás) fő célja, hogy a lézertechnológia eszközeit más tudományágak is igénybe vehessék, így hozzájárulva a tudományos ötletek megvalósításához. Kivételes lézerberendezéseink és másodlagos forrásaink révén itt élvonalbeli kutatások és áttörő technológiai újítások valósulhatnak meg.

Legutóbb azt mondta a nekünk adott interjújában, hogy a cél, hogy Európát ezen a területen a világ élvonalába helyezzék. Megvalósult ez? A világban hol kell elképzelni Európa legnagyobb lézerkapacitásával az ELI-t?

Jelenleg az ELI Szeged nem csupán egy létesítmény, hanem Prágával együtt egy kiemelkedő nemzetközi referencia ponttá vált a lézerfizika területén. 2019-ben az amerikai lézerfizika élvonalába tartozó kutatók összefogtak, és egy átfogó tanulmányt készítettek, amelyben kormányzati támogatást kértek egy új lézertechnológiával kapcsolatos kezdeményezéshez. A tanulmány bevezető részében hangsúlyozzák, hogy míg Európában az ELI létezik, az Egyesült Államokban nincs hasonló intézmény. A dokumentumban részletesen felsorolják a Szegeden működő lézereket, amelyek alapvető elemei az ELI szakmai profiljának. Ennek következtében mondhatjuk, hogy globálisan a lézernagyhatalmak közé tartozunk. A felhasználói program keretében évente kétszer lehetőség nyílik tudományos kutatásokra benyújtani pályázatokat egy nyilvános felhívás alapján. A benyújtott javaslatokat egy nemzetközi zsűri értékeli, és ha a kutatási terv megfelel a tudományos kiválóság kritériumainak, a kutató mérési időt kap, és lehetőséget nyer a kísérletek elvégzésére. Jelenleg már évi több mint száz befejezett lézerkísérlettel büszkélkedhetünk, és úgy érzem, elértük azt a szintet, amelyet a kapacitásunk lehetővé tesz.

Hogyan alakítható ki hatékony együttműködés az ELI-vel?

Évente a mi intézményünkben és a prágai központunkban a 200-250 projektjavaslat közül körülbelül 50-66%-ot valósíthatunk meg. Különösen örömteli, hogy a legújabb pályázatok többsége az élettudományok területéről érkezik. Sok kutató még mindig nincs tisztában azzal, hogy saját innovációik és kutatásaik során milyen mértékben tudnák hasznosítani a nálunk elérhető lézertechnológiát, amely segíthetne áttöréseket elérni kísérleteikben. Folyamatosan azon dolgozunk, hogy minél szélesebb körben népszerűsítsük ezt a lehetőséget, és hogy különböző szakmai területekről érkezzenek hozzánk projektjavaslatok. A kiválasztás folyamata rendkívül nehéz, hiszen a bírálók értékelései között gyakran csupán tizedpontos eltérések vannak.

Milyen friss kutatási irányokban hasznosíthatók a lézerközpont páratlan lehetőségei és adottságai? Mekkora jelentőséggel bír Krausz Ferenc legutóbbi bejelentése, és hogyan alakítja ez az önök együttműködését?

Az egy olyan együttműködés, hogy mi a helyet adjuk, a téma pedig alapvetően Krausz professzoré. Tehát nem szeretném azt a látszatot kelteni, hogy mi abban lényeges szereplők vagyunk, a feladatunk az, hogy egy olyan környezetet biztosítsunk, ahol ő tudja végezni a munkáját.

Az a témakör, amiért a Nobel-díjat kapták, számunkra meglehetősen fontos. Az ELI bejáratánál van egy bevezető sétány, ahol mérföldkövek vannak a lézerfizika fontos eseményeiről. Az első Einsteintől indul, és az utolsó, amit júniusban avattunk, a 2023-as Nobel-díj. Ennek az avatásánál itt volt Krausz Ferenc és Anne L'Huillier professzor is. Talán nem szerénytelenség, amit az avatásnál mondtam a bevezetőben, hogy mi is büszkék vagyunk erre a Nobel-díjra, hiszen az a saját tevékenységünket is feltette a térképre.

Személy szerint az innovációt olyan folyamatként definiálnám, amely új ötletek, megoldások vagy technológiák létrehozására és alkalmazására irányul, amelyek képesek megváltoztatni a meglévő helyzetet, javítani a hatékonyságot vagy éppen új lehetőségeket teremteni. Az innováció nemcsak a szaktudás és a kreativitás találkozása, hanem a környezeti igények és a társadalmi kihívásokra adott válasz is. A szövetségben az innovációt általában egy közös cél elérésének eszközeként értelmezik. Itt hangsúlyozzák, hogy az innováció nem csupán technológiai újításokat jelent, hanem a gondolkodásmód, a folyamatok és a szolgáltatások folyamatos fejlesztését is. A szövetség tagjai gyakran együtt dolgoznak, hogy közösen találjanak ki új módszereket és megoldásokat, amelyek elősegítik a fejlődést és a versenyképességet. Az innováció tehát közösségi erőfeszítések eredményeként valósul meg, ahol a tapasztalatok és ötletek megosztása kulcsszerepet játszik.

Az Innovációs Szövetségben alapvetően két dolgot várunk el az innovációtól: az egyik az, hogy legyen benne újdonság, a másik, hogy közvetlen vagy közvetett gazdasági siker is. Mi innovációnak csak azt tekintjük, ami meg is valósult, és valamilyen vállalkozás tevékenységében megjelenik, tehát valamilyen termék részévé válik, vagy akár a vállalkozás hatékonyságát növeli meg. Egy módszer is lehet adott esetben innováció, ha valaki hatékonyabban tud valamit előállítani. Mindenesetre a végeredmény akkor is az lesz, amennyiben annak a vállalkozásnak a tevékenységében gazdasági eredményt jelent a végén. Még azt is hozzáteszem, hogy az sem feltétlenül jelenti, hogy gazdasági előnyt szerez, hiszen nagyon sok olyan iparág van, amiben egyszerűen a piacon való maradás is innovációt igényel. Amennyiben így értjük az innovációt, akkor az, ami például az ELI környékén van, abban az innovációnak csak a korai lépései várhatók el és valósulhatnak meg. Az egész folyamatot nem lehet házon belül végigvinni. Mi adott esetben azt várhatjuk el a saját embereinktől, hogy legyen ötletük, de hogy ez utána hogyan valósul meg, arra már jóval kevesebb a ráhatásunk, bár minden tőlünk telhetőt megteszünk, hogy segítsük a folyamatot.

Az ELI Központban, vagy akár az Innovációs Szövetség keretein belül találkozhat olyan forradalmi újításokkal, amelyek már most is komoly figyelmet kapnak, és egyértelműen ígéretes jövő előtt állnak. Melyek azok az innovációk, amelyek már most felkeltették a figyelmét, és úgy érzi, hogy jelentős hatással lesznek a jövőnkre?

Van a fejemben egy izgalmas projekt, amelynek első sikerei és eredményei már megmutatkoztak. Megszülettek az első publikációk is, és úgy érzem, hogy van benne potenciál egy olyan kimenetelhez, amely komoly gazdasági és gyakorlati hatásokat generálhat. Ugyanakkor még korai lenne konkrét részleteket megosztani erről.

A lézertechnológiának szűken értelmezve is nagy az innovációs potenciálja?

Ha most hirtelen kikapcsolnánk minden lézert, akkor nagyon más világban találnánk magunkat. Mondjuk az internet megszűnne abban a pillanatban, a boltokban a vonalkód-leolvasók nem működnének, az autógyárak leállnának, mert nem tudnának karosszériát hegeszteni, nem tudnák a fémtárgyakat megmunkálni, a repülőgépek leállnának, mert a lézeres giroszkópok hirtelen nem működnének. A operációk egy részét és néhány egyéb orvosi beavatkozást, az endoszkópos műtétek nagy részét abban a pillanatban le kellene állítani. Nyilvánvaló, hogy a lézerek már most annyira beépültek a mindennapi gyakorlatba, hogy el is feledkezünk róla, hogy ott vannak háttérben. Hasonló ez ahhoz, ahogy egy távoli tudományterület használja itt nálunk a lézertechnológiát.

Ha az innovációról esik szó, érdemes megemlíteni a lézertudományt, amit manapság inkább fotonikának hívunk. Ez a terület hasonló eszközöket és megoldásokat kínál, mint az elektronika, de itt az elektront a fény kvantumai, a fotonok váltják fel. A fotonika szinte minden technológiai aspektusban jelen van: háttérben, csendesen, de nélkülözhetetlenül irányítja a modern világ működését.

Milyen perspektívát kínálnak az újonnan érkező fiatal kutatóknak?

A mérnökhiány nem csupán nálunk, hanem nyugaton is komoly kihívást jelent. A modern oktatási programok kialakítása során felmerül egy fontos kérdés: vajon mit fog csinálni egy mérnök 10 év múlva? Ennek fényében elengedhetetlen, hogy a hallgatók megszerezzék a természettudományos alapismereteket, amelyekre későbbi karrierjük során építhetnek, lehetővé téve számukra, hogy folyamatosan fejlődjenek és lépést tartsanak a szakmában bekövetkező változásokkal. A természettudományos alapok fontosságát nem csupán a fizika szempontjából érdemes megvizsgálni, hanem általánosan, hiszen azok, akik olyan pályát választanak, amelynek eredményei formálják a világot, nélkülözhetetlen tudásra tesznek szert. Érdemes észben tartani, hogy az alkalmazott tudomány és a mérnökség között nem mindig húzódik éles határvonal, ami tovább bonyolítja a helyzetet.

Nagyon fontosnak tartom, hogy például a fotonikai mérnökképzésben az ELI mint gyakorlati képzési hely rendelkezésre áll, mert ez egy olyan terület, amely iránt az egész EU-ban igen komoly az érdeklődés. A középiskolában kell fenntartani a természettudományok iránti érdeklődést, hogy legyen műszaki-természettudományos utánpótlás. A szakemberhiány bennünket is közvetlenül súlyt, annyira, hogy ebben pillanatban is 10-11 fiatal kutatót tudnánk felvenni. Keressük is őket, és ha Magyarországon nem találunk, kénytelenek vagyunk külföldre menni: már most sok fiatal indiai kutatónk van, mert Indiában úgy látszik, tudják, hogy érdemes idejönni.

Az UNI in&out Innováció 2024 kiadvány célja, hogy útmutatást nyújtson a technológiai fejlődés rohamos ütemében, és rávilágítson arra, miként alakítják az új innovációk a jövő ipari és oktatási táját. Ezúttal kiadványunk a matematika, természettudomány, műszaki és informatikai (MTMI) területekre összpontosít, mélyrehatóan felfedezve az ipar 4.0 koncepcióját és annak kapcsolódó témáit.

Az UNI in&out Innováció 2024 most már elérhető online a shop.uniside.hu weboldalon, továbbá megvásárolható a Relay és Inmedio üzletekben, valamint az Auchan és Interspar áruházak polcain is. Ne hagyd ki a lehetőséget, hogy beszerezd!