Infobionika – TDK

1. Infobionika – TDK Gyulai József MTA Műszaki Tudományok Osztálya MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutató Intézet, MFA, www.mfa.kfki.hu/~gyulai/_/*.* Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

2. Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969) Biosphere, Montreal, 1967 Biosphere, Montreal, 1967 Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

3. Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969) • "One outstandingly important fact regarding Spaceship Earth, and that is that no instruction book came with it…" • …, hogy nem kaptunk hozzá Használati utasítást… Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

4. Az alapkérdés • A mai tudománynak egyetlen missziója és annak két súlypontja lehet – ami valahol megfelel a faj-, és az önfenntartás ösztönének is: • megkeresni annak a módozatait, hogy élhet-e, ill. hogyan 6-10 milliárd ember a Földön – pláne úgy, hogy a többi élőlény is megmaradjon?… • emellett az egyén élettartam-növelése domináns érdeklődést vonz – ezért nőtt a élettudományok súlya, érdekessége. • Képes lesz-e a társadalom ezt az életforma receptet idejében magáévá tenni, nem tudom, de etikus tudomány nem állíthat más célt maga elé • Én az „elviselhetővé” tételt a humanióráktól, ill. kiknek-kiknek a vallástól remélem … Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

5. A Credom… • Az alapkérdés fő következménye a XXI. században: • az energia, annak előállítása, energia-gazdálkodás • A fejlődő országok fajlagos energiaigénye is eléri a miénket • Az "írástudók" tudhatják csak a megoldást megtalálni: minden termék gyártástechnológiáját át kell gondolni, hogy • azonos feladatot, terméket kevesebb energiával, anyaggal, • zárt termelési-fogyasztási folyamatokat létrehozni. Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

6. Közeledés azárt termelési-fogyasztási folyamatok felé • Az ún. ökológiai lábnyomszámítása, amely 4-6 Földet igényelne már a mai emberiség túlélésének biztosítására is, és amely alapvető szempont a Föld lakhatóságának biztosítására – jelentősen megváltozik: • ha ui. az alapanyagok kizárólagaz emberi termelésen-fogyasztáson belül forognak, akkor csak az átalakításaikhoz szükséges energetika okán növelik meg az ökológiai lábnyomot… • Ez paradigmaváltó lehetőség! Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

7. Globális keret: tudomány és túlélés • Kritikus műszaki tudományok: • energetika, • anyagtudomány és az ezen nyugvó • számítástudomány, -technika (logisztika) • infrastruktúra: víz, közlekedés, meteo, stb. • Személyes részvételem, korábban • az ionbesugárzást alkalmazó IC technológiák (ionimplantáció) anyagtudományos alapjai, • ionokat alkalmazó anyagvizsgálati módszerei, • a mai érdeklődésem: nanotudomány Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

8. KFKI-MFA az implantáció és az IC technológia • A Moore-törvény és a Mayer-Gyulai (Caltech-KFKI) csapat… • Két kísérlet miatt tért át a világ szilíciumipara az ún. (100) gyártására – az egyiket az Intel, a másikat mi/én végeztük (1974) • A másik, egy „trükk”-ünk, ami az ionimplantációt ipari technológiává tette (preamorfizáció, Csepregi L., 1975) • Ennek egy változatával gyártották az USA-ban évtizedig a sugárzásálló katonai IC-ket is (1978 után évekig)… • A Mikroelektronikai Vállalat tűzesete (1986) után más stratégia kellett: az érzékelők fejlesztése, amelyet utódommal, Bársony István akadémikussal kezdtünk, és ma is folytatódik: • a bioszenzorokat is beleértve… Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

9. A nanotudomány – szerintem • Kolliodikusok: „mi mindig is nano-t csináltunk…” • Majdnem igaz: a reaktorban ui. csak a nano-molekulákat eredményező reakció volt fontos – a helye, azaz a termékmolekula „címezhetősége” nem, pedig csak így igazi nano… • Kémiai-orvosi: önszerveződés, a kémiai kötőerők és a termikus mozgás mérkőzése, ennek határai adják a végső teljesítményt, a megbízhatóságot. • Fizikai-mérnöki: hozzájön még pl. az atomi, ionos, elektronos megmunkálás, az önszerveződés tökéletessége (címezhetőség), de a perspektíva a kvantumfizikába való metamorfózis, entanglement • Kombinálható még a mikrotechnológiával Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

10. A nanotechnológia – gondjaim, I • Az emberiség termeléssel és logisztikai elosztással dolgozik – milyen lesz a nanogyár? • Minőségellenőrzés • Ma: az ún. Total Quality Management, TQM, a cél, • A biorendszerek "minőségellenőrzése"az evolúció: • a ön-reprodukció, • a véletlen mutációk (ez a "majdnem selejt"), • a 'minőség' a természetes kiválogatódás révén • A nanotechnológiai analóg nincs kitalálva • Lehet-e a minőségellenőrzés valamiféle 'gyorsított evolúció'? • A mai, pl. gyógyszergyártási minőségellenőrzése nem lehet elég pl. a kvantumkomputer "gyártásához": • nem maradhatnak inaktív, nem szenzibilizált molekulák, • térben szervezetten kell létrejönniük (megtalálható – címezhető) Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

11. A nanotechnológia – gondjaim, II • A biológiai rendszerben a redundancia óriási foka miatt jön létre valamiféle "megbízhatóság"-gal analóg folyamat, pl. az agy plaszticitása… • de ez, pl. a repülőgépünk vezérlőegységében aligha megnyugtató… • Összeér-e a nanoelektronikának a mikroelektronikából eredeztetett „megbízhatósága” a biomolekulákéval? Mi egy virus „megbízhatósága”? • A "nanogyár"-ban vajon minimálhatjuk-e a zaj (káosz) hatását, pláne, szobahőmérsékleten? • Ez jelentősen korlátozhatja a nem-direkt biológiai-orvosi nanotermékek körét. Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

12. Mérnöki gondolkodás a biológiában - kevesebb antropomorfizmus • Pl. a stressz protein • Megtalálja a sérült fehérjét, hogyan? • „megméri” a nm-es torzulásokat, hogyan? • Átadja a saját testének egy részét – milyen energetika vezérli? • Tudjuk, csak atomi erők szerepelhetnek • A kémiai katalízisre is hasonló képet vizualizálok… Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

13. „Biomimetikus” rendszerek • A XXI. század "biológiája" jobban fog hasonlítani a XX. század fizikájára, kémiájára, informatikájára, mint a XX. század biológiájára • Az a szójárás tehát, hogy "a XX. volt a fizikáé, a XXI. a biológiáé" – így értelmetlen • De: a fizikának agresszíven bele kell vonulnia az interdiszciplinákba és nem visszahúzódnia pl. a részecskefizikába, asztrofizikába – mint tartósabban "saját" területekre... Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

14. Néhány tanács indulóknak… OTDK Gépészmérnöki Szekció, 2009 Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar

15. Tudós-típusok: a tehetséges, a szorgalmas, a szerencsés • Bármelyik tulajdonság-pár elvezethet a szakmai sikerhez és mindegyiknek van megtanulható, megtanulandó eleme is • Tehetségpótlás: • Vizsgálj meg minden eredményt, magyarázatot a fonákjáról is, akadhatsz nem-konvenciális gyöngyszemre, de nehéz sorod lesz. • Ebédelj együtt a versenytársaiddal – adj, hogy kapj információt • Figyelj a véletlenekre… • Szorgalompótlás: • Beszélgess, figyelj a konferenciákon – szinte pótolja az irodalmazást • Légy vonzó a szorgalmas, modernebb tudású diákjaid számára • Te írd meg a szakmád monográfiáját (jó társszerzőkkel?) • Legyen egy saját adatbázisod, amit én Memolyuk-nak nevezek • Szerencsepótlás • Tanuld meg a neveket, a partnereid házastársaiét, gyermekeiét különösen – legyen ezekről évek múlva is előhúzható jegyzeted • Építsd a kapcsolatokat – főleg azok emberi, erkölcsi oldalát • Nehogy anyagiasnak tűnj! • Légy figyelmes, udvarias, de semmiképpen se édeskés, hajbókoló Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar