A neten bolyongva arra figyeltem fel, hogy meglehetősen kevés ember viseli a Kézsmárki nevet. Mit tud a felmenőkről?

– Nem tartozom azok közé, akik a családfakutatásban jeleskednek, de nyilvánvaló, hogy családnevünk a felvidéki Késmárk városhoz kötődik. Érdekes módon a felmenők hol Késmárkinak, hol Kézsmárkinak nevezték magukat. Anyai ágon ugyanakkor biztosan alföldiek vagyunk. Édesapám gyermekkorom óta üzletkötőként dolgozik, azonban végzettségét tekintve géplakatos. Ennek köszönhetően sokat barkácsoltunk együtt, ami nagyon szemléletformáló volt, mert valós képet kaptam a különböző anyagok tulajdonságairól – kísérleti fizikusként ennek sokszor hasznát veszem.

Édesanyám diplomahalmozó, az életen át tartó tanulás mintaképe. Óvónőből gyógypedagógus lett, emellett mozgásterapeuta, később lovas terápiára szakosodott, és szociológiát tanult. Ki nem mondott elvárásai, melyeknek húgommal együtt mindenáron meg akartunk felelni, döntően befolyásolták a mi pályánkat is. Az általános iskolát Szentesen végeztem. Több kiváló tanárom közül meg kell említeni Dancsó Jánost, aki a kémiát oktatta. Nem csak engem, a szüleimet is tanította. Dancsó tanár úr kétféle diákot ismert: a jó indulatút és a nem jó indulatút – az előbbiek értették a kémiát, az utóbbiak nem. Kemény és szarkasztikus ember volt, akinél a diákok többsége, a jó indulatúak is, gyomorgörcsökkel élték meg a kémiaórákat. Ennek ellenére azt mondom, zseniálisan tanított, ő irányított a természettudományok felé. Nyolcadik osztály után Csongrád megye egyik legjobb gimnáziumában, Szegeden tanultam tovább.

Középiskolában kezdett el komolyabban érdeklődni a fizika iránt, amiben nagy szerepe volt annak, hogy egyik barátjával Stephen Hawking kozmológiáról szóló könyveit olvasták. Hawking Az idő rövid története című munkája nagyon érdekesnek és misztikusnak hatott, azt gondolták, ilyen a tudomány. Hol volt ez a középiskola, és a barát is fizikus lett?

– A József Attila Tudományegyetem Ságvári Endre Gyakorló Gimnáziumának francia tagozatán tanultam. A gimnáziumban és a kollégiumban is nagyon jó közösségbe kerültem. Az alapvetően humán érdeklődésű osztályban sokáig engem sem érintett meg komolyabban a fizika. Ha jól emlékszem, már végzősként kezdtük el Hawking könyvét olvasni Pitrik József barátommal. Ezt követően együtt felvételiztünk a Műegyetem mérnök-fizikus szakára, és együtt is végeztünk. Józsiból végül nem fizikus lett – matematikus itt, a Műegyetemen.

Mi fogta meg önöket a Hawking-könyvben?

– Ez egy remek tudománynépszerűsítő kötet, az a fajta, amiből alaposan nem érthető meg egy jelenség, egy tudományág, ellenben sok kérdést tudományos szinten vet fel, válaszokat pedig szemléletes analógiák szintjén ad. Érzékeltet vagy inkább sejtet dolgokat. Egy formálódó elmének ez az elgondolkodtató, kissé misztikus közeg nagyon vonzó. Azt gondoltuk, hogy a fizika minden szinten ilyen misztikus: a megszerzett tudással a köd tisztul, de az ismeretlen varázsa minden pillanatban ott van. E könyv is szerepet játszott abban, hogy a gimnázium utolsó évében elkezdtem komolyan venni a fizikát, és az országos középiskolai tanulmányi versenyen a legjobb tíz közé kerültem.

Tárt karokkal várták volna a szegedi egyetemen, nem is kellett volna messzire mennie, hiszen az Aradi vértanúk terének egyik sarkán állt a gimnázium, a túloldalon pedig a fizika intézet. Mégsem ezt választotta. Miért?

– Bejártam az egyetemre, és azt láttam, hogy Szegeden az optika az erős. Akkor egyáltalán nem tudtam, hogy fizikusként szeretnék-e ezen a területen dolgozni – a sors fintora, hogy jelenleg optikai spektroszkópiával foglalkozom. Az ELTE és a Műegyetem volt a reális választás, Józsi hatására választottam a Műegyetemet azzal a megfontolással, hogy egy mérnök-fizikusi diplomával az ember gyakorlati és elméleti irányba is továbbmehet. Úgy gondolom, nekem szerencsés választás volt a Műegyetem, mert a hazai egyetemek között ez az intézmény a szilárdtestfizika és a mágnesség fellegvára.

A gyerekként fúró-faragó végzős miért a tudomány, s nem a gyakorlati mérnök-fizikusi munkák mellett kötelezte el magát?

– A gyakorlati irány fel sem merült, bár a barkácsolás rendszeresen visszaköszön, például családi házunk építése kapcsán. Forráshiányos építkezés volt, ezért komolyan ki kellett belőle vennem a részem. Az ácsok és kőművesek annyira meg voltak elégedve velem, hogy a munka végén megpróbáltak rábeszélni, hozzak létre egy vállalkozást. Ők beállnak hozzám, és együtt építünk házakat – azaz elfogadtak jó szakinak és főnöknek. De vissza a pályára. Amikor a mérnöki és a kutató szerepkör közül kellett választani, az utóbbi mellett döntöttem, mert úgy éreztem, hogy ezt egy életen át lelkesen tudom csinálni. Eddig nem csalódtam. Nem égtem ki, nem éghetek ki, hiszen folyamatosan nagyon tehetséges hallgatókkal és pályakezdő kollégákkal dolgozom együtt. A gyöngyszemek azok a pillanatok, amikor egy asztal körül ülve próbáljuk értelmezni a kísérletek eredményeit. Az anyag tulajdonságainak megértésében a szimmetriaelvek komoly támpontul szolgálnak. Ez azt jelenti, hogy gyakran konkrét számolások és képletek nélkül is megjósolhatjuk az anyag viselkedését, új jelenségeket fedezhetünk fel – ötleteink legtöbbször így születnek. Bár kísérleteinket ilyen jóslatok vezérlik, a természet gyakran trükkösebb, és egy időbe beletelik, mire az adathalmaz felgöngyölésével megértjük a mögöttes fizikát.

Tokiói posztdoktori ösztöndíja alatt ismer­kedett meg a magnetooptikával Yo­shinori Tokura professzor laboratóriumában. „A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen diplomamunkásként és doktoranduszként Mihály György professzor volt a témave­zetőm. Az ő vezetésével kristályos anyagok elektromos és hővezetési tulajdonságait tanulmányoztam. Magnetooptikai kutatások korábban nem folytak Magyarországon, ezt én hoztam haza Japánból” – nyilatkozta egy alkalommal. Mi vonzotta a mágnességhez?

– Ez nem azt jelenti, hogy szakítottam a kristályokkal, csupán ezek közül azokkal foglalkozom döntően, amelyek mágnesesek. A mágnesség az elektronok közötti kölcsönhatás egyik megnyilvánulási formája. Az a csodálatos, hogy képesek vagyunk megérteni és viszonylag egyszerű modellekkel leírni, ahogy elektronok milliárdjai mágneses mintázatokat alakítanak ki a kristályok atomi méretskáláján. Az pedig nem kérdés, hogy friss doktori fokozattal a zsebemben miért mentem külföldre. Aki kutatóként akar dolgozni, annak a nemzetközi porondon is meg kell mutatnia magát. Ahhoz, hogy itthon elfogadják, külföldön kell bizonyítani – egyébként nehéz elkülöníteni, hogy a szakmai siker az övé, vagy azé a környezeté, ahol felnőtt. Egyik elméleti fizikus kollégám, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban dolgozó Penc Karlo javasolta, hogy menjek Japánba, biztosan tetszeni fog az ország – korábban ő is ott volt posztdoktor. Japán témavezetője javasolt nekem laboratóriumokat. Listáján Yoshinori Tokura laborja az elsők között szerepelt – ráadásul az egyetlen volt, amelyik angol nyelven is közölt információkat. Japán állami ösztöndíjjal kerültem a csapatába. Ha jól tudom, kémiából egyszer, fizikából pedig többször felterjesztették Nobel-díjra. Eddig nem kapta meg, aminek az lehet az oka, hogy széles területet fog át a munkássága. Mindenki ismeri őt, aki mágnességgel, kölcsönható elektronrendszerekkel foglalkozik, azaz az elektronok egzotikus rendeződési formáit kutatja, hiszen alapvető eredményeket ért el ezeken a területeken. Ugyanakkor a Nobel-díjat általában egy konkrét területen elért átütő eredményért adják. Szerencsésnek érzem magam, hogy vele dolgozhattam. A rövid, mindössze egyéves posztdoktori kutatómunka alatt sokat tanultam tőle. Utólag úgy gondolom, hogy tovább kellett volna maradnom a csoportjában – amire egyébként minden lehetőségem megvolt –, de nem voltam egyedül. A feleségem a japán út miatt félbeszakította tanulmányait a Képzőművészeti Egyetemen, és mindketten szerettük volna, ha mielőbb végez. Ráadásul állásajánlatot kaptam a Műegyetemről, így hazajöttünk. Itthon magányos farkasként magnetooptikával kezdtem foglalkozni nagy lelkesedéssel és nagy adag naivitással. Azt hittem, hogy a laborépítés könnyen megy. Ebben tévedtem. Amit Japánban napok, esetleg hetek alatt megkaptam, az itthon évekbe telt. Ami mégis itthon és a pályán tartott, hogy nagyon tehetséges diákokkal dolgozhattam együtt. Kompromisszumot kötöttünk magunkkal: elfogadtuk, hogy kísérleteinknek csak egy részét tudjuk itthon végezni, számos ötletünket nemzetközi együttműködésben valósíthatjuk meg.

Olyan drága eszközökkel dolgoznak?

– Senki se gondoljon CERN méretű műszerekre. A mi berendezéseink egy nagyobb asztalon elférnek, de ez az emberléptékű kutatási infrastruktúra is komoly pályázati forrásokat igényel. Csoportunk minden tagja átlátja a projekt teljes ívét, érti, mi miért történik. Ha elérjük a kitűzött célt, az mindannyiunk személyes sikere. Én nem tudom magam elképzelni egy nagyberendezésnél, ahol egy partikuláris probléma megoldását bízzák rám – akkor sem, ha az a részfeladat fontos.

2013-tól az Augsburgi Egyetemen folytatta kutatásait. „Jól éreztük magunkat Augsburgban, a család is könnyen beilleszkedett, de szívesen jöttünk vissza. A németországi tartózkodásunk sokkal hosszabbra is nyúlhatott volna; a Lendület-pályázat hozott haza. Tudományos szempontból nagyon eredményes időszak volt ez az év, hatékonyan tudtam dolgozni, ám hiányzott a BME-n megszokott szellemi és szociális pezsgés” – nyilatkozta. A Lendülettel azt kapta, amit ígértek?

– Vendégprofesszorként dolgoztam a német egyetemen. Azért mentem, mert azt éreztem, hogy itthon egy picit elakadt a hajó, nem olyan ütemben haladt a labor fejlesztése, ahogyan szerettem volna. Szükségem volt a környezetváltozásra. Egy hasonló témán dolgozó csoportban akartam megnézni, hogyan mennek ott a dolgok, ahol a kísérleteket nem korlátozzák az anyagi lehetőségek. Nagyon termékeny volt az augsburgi egy év, de hiányzott az, ami a kérdésben szerepelt. A lendületes hazatérés éppen a Lendület Programnak köszönhető. Ez a kezdeményezés valóban kiemelkedő lehetőség a hazatérő vagy a pályán maradó kutatóknak. Financiálisan majdnem eléri azt a szintet, amit az Európai Kutatási Tanács, az ERC pályázati rendszere nyújt. Másik előnye, hogy nagy szabadságot ad, és viszonylag kevés adminisztrációt követel. A nyertes öt éven keresztül nyugodt körülmények között dolgozhat – ütőképes kutatócsoportot létrehozva, világszínvonalú kutatást végezhet. A kérdés az, hogy mi történik az öt év után. Ígéret van rá, hogy az egyetemi Lendület-csoportok támogatása is beépülhet az intézmények költségvetésébe, ahogy az az akadémiai intézeteknél dolgozó teamek esetében már megvalósul. Nagyon fájdalmas dolog lenne leépíteni a kutatások egy részét, esetleg felszámolni egy nemzetközi szinten elismert kutatócsoportot.

Az optikai jeltovábbítóktól az adattároláson át a világviszonylatban áttörést ígérő maláriadiagnosztikai eszköz fejlesztéséig számos területen felhasználható eredményeket ígért két éve a Lendület-csoport indulásakor. A mágnesesség tudományának egyik különleges felhasználási területe lehet a maláriabetegség. Hogyan került kapcsolatba ezzel a témával?

– 2009-ben a Semmelweis Egyetem orvosai mágnességgel kapcsolatos kérdésekkel keresték meg Mihály György professzort. Az orvosi medicinában és kutatásokban ugyanis egyre gyakrabban használnak nanoméretű mágneses részecskéket. Én is részt vettem a megbeszélésen, majd kíváncsiságból megnéztem, hogy mit dob ki a Google a magnetooptika és az orvosi kutatás témákra. Meglepve láttam, hogy egy angol csoport 2008-ban azt közölte, hogy malária-kórokozók a vörösvértestekben lévő hemoglobin emésztése közben mágneses kristályokat, úgynevezett maláriapigmenteket választanak ki. Mivel értünk a mágneses kristályokhoz, ráadásul ezek optikájához is, ezért felvetődött bennünk, hogy az alapkutatásban szerzett ismereteinket diagnosztikai eszköz létrehozásában kamatoztathatnánk. Sikertörténet lett belőle.
Engem is meglepett, amikor azt olvastam, hogy Magyarországon ezt a betegséget csak az 1940-es években számolták fel. Viszont a Föld lakosságának 50 százaléka ma is ki van téve a fertőzés veszélyének! Vannak ugyan diagnosztikai eljárások, de nincs egyszerre jó és olcsó diagnosztika. A bevált módszer, hogy megfestett vérkenetben keresik mikroszkóp alatt a fertőzött vörösvértesteket. Ez műszerigényes, és szakértő orvos kell hozzá. Vannak biokémiai módszerek, például a terhességteszthez hasonló formában, ám ezek még nem elég érzékenyek és nem kvantitatívak. A mi diagnózisunk alapja az, hogy a maláriapigment-kristályok hosszúkásak, és vastartalmuknál fogva mágnesezhetők. Mágneses tér hatására a vérben az egyébként rendezetlenül úszkáló maláriapigment-kristályok egy irányba rendeződnek. Polarizált fénnyel detektálható a jelenlétük, sőt a mennyiségük is, ami a fertőzés előrehaladottságára utal. Az eljárás a jelenleg alkalmazott többi módszernél egyszerűbb, költséghatékonyabb, a műszer pedig hordozható méretű.

A találmány jelentőségére a magyarországi Svéd Kereskedelmi Testület is felfigyelt: az általuk alapított Gran Prize interdiszciplináris innovatív díjat idén az új malária­diagnosztikai módszer és berendezés kapta. De van-e érdeklődés külföldről?

– A találmányra vélhetően nagy lesz az igény, hiszen a fejlődő világban – főleg Közép-Afrikában, Délkelet-Ázsiában és Dél-Amerikában – maláriával évente kétszázmillió ember fertőződik meg, közülük 500-600 ezer meghal. Holott a betegség jól gyógyítható, amennyiben hamar felismerik. Első eredményeink után több megkeresést kaptunk nemzetközi laborokból – például Portugáliából és Ausztráliából –, sejtkultúrákon, majd egereken is kipróbálhattuk az eljárást. A Bosch indiai képviselete a közelmúltban megkeresett bennünket, hogy gyártásba vinnék ezt az új diagnosztikai módszert, ha klinikai tesztekben jól teljesít. Idén szeptemberben Thaiföldön maláriás betegeken is teszteltük az eszközt, és azt találtuk, hogy ha egymillió vörösvértestből csupán egyetlen fertőzött, a betegséget már ki tudjuk mutatni. Sokkal érzékenyebb, gyorsabb és olcsóbb a most sztenderdként alkalmazott mikroszkópos tesztnél. A mi eszközünk használatára bárkit be lehet tanítani.

A ferromágneses és a multiferroikus anyagok elismert szakértője. Pontosan mihez is ért, illetve más szavakkal: miért fontosak ezek az anyagok?

– Az anyagok mindennapokban megtapasztalt tulajdonságaiért – szín, szerkezet, állag, vezetőképesség, mágnesesség – döntő­en a töltéssel és elemi mágneses momentummal rendelkező elektronok felelnek. Az elektronok kölcsönhatnak egymással, mindegyik a saját és a többiek számára egyaránt kedvező állapotot próbál létrehozni. Például úgy, hogy a töltésük rendezett mintázatot hoz létre a kristályban. A mágneses momentumaik is hasonlóan tudnak rendeződni. Az általunk mágnesesnek hívott anyagokban, ezek a ferromágnesek, az elektronok mágneses momentumai mind egy irányba mutatnak. Emiatt lesz az anyagnak – ilyen a közönséges mágnes – számunkra is érzékelhető mágneses tere. Multiferroikus anyagoknak azokat hívjuk, amelyeknél az elektron-elektron kölcsönhatás következtében az elektronok mágneses momentumai és töltései egyszerre rendeződnek. Ha ilyen anyagnak megváltoztatom a mágnesezettségét, akkor az elektromos állapota is módosul. A fordított folyamat is megvalósítható, azaz elektromos térrel (áramok nélkül) kapcsolhatom az anyag mágneses állapotát. Ez a lehetőség hatalmas távlatokkal kecsegtet a mágneses adattárolásban. Napjainkban ugyanis elektromos áram segítségével rögzítjük az információkat, ami jelentős hőtermeléssel jár. Multiferroikus anyagokkal jóval kevesebb lenne a hőtermelés, nagyságrendekkel csökkenthetnénk az energiabefektetést. Kollégáimmal azt találtuk, hogy az ilyen anyagok roppant egzotikus optikai tulajdonságokkal is bírnak – például optikai egyenirányítóként használhatók. Ez a tulajdonság az optikai kommunikációban, optikaiszál-hálózatoknál hasznos lehet.

„Én alapvetően kísérleti fizikus vagyok. Tervezünk és végrehajtunk méréseket, ezáltal szeretnénk megérteni, mi történik az anyagban” – mondta egy alkalommal. Domokos Péter is ezt emelte ki Önnel kapcsolatban. Ennyire „átelméletiesedett” a fi­zika, hogy a kísérletező fizikus a különc?

– Az egyetemi évek alatt a hallgatók többet találkoznak elméleti problémákkal, mint gyakorlati feladatokkal, ezért hajlamosak azt hinni, hogy az elmélet többet ér a kísérleti kutatásoknál. Engem mindkettő vonzott, végül pragmatikus módon döntöttem. Megpróbáltam elképzelni egy napomat elméleti és kísérleti kutatóként. Az elméleti kutató tollal, papírral és számítógéppel dolgozik, ezt bárhol és bármikor megteheti. Vajon elméleti fizikusként mikor kezdődne, és mikor végződne egy napom? Túlzottan szabadnak, lebegőnek láttam ezt a formát. Kísérleti kutatóként belépve a laborba, az eszközök, amelyeket reggel be-, este kikapcsolok, megteremtenek egy munkalégkört – ezt a formát jobban ütemezettnek láttam. Ezenkívül a tapasztalatok által motivált kérdések foglalkoztatnak igazán a fizikában. Ezért döntöttem az utóbbi pálya mellett. A tudományterület egészét nézve a fizika egyensúlyban van. Léteznek nagyon absztrakt kutatások, amelyeknél nem látjuk, hogy ezekből az emberiség számára milyen hasznos dolog származhat. Az ilyen kutatásoknál elért tudás azonban más helyeken kamatoztatható. Az elméleti kutatások jelentős része viszont kísérleti megfigyelésekből indul ki, illetve technológiai igények által motivált. Nagyon gyümölcsöző, amikor kísérleti és elméleti fizikusok közös nyelvet alakítanak ki, és mindenki a legjobb tudásával vesz részt egy probléma megoldásában.

Idén, mindössze negyvenévesen nevezték ki a Műegyetemen egyetemi tanárnak. Megszokta már a „professzorozást”?

– Természetesen örülök a kinevezésnek, ami számomra annyiban fontos, hogy ez is garantál valamiféle szabadságot a kutatásban. A „professzorozást” nem szoktam meg, mert nem szoktak így nevezni. A félév első előadásain mindig megkérdezem a hallgatóság hölgytagjait, hogy tegeződhetünk-e. Ha igennel felelnek, akkor arra kérem a diákokat, hogy kölcsönösen tegeződjünk. Nekem is jobb érzés, ha nem „öregítenek”. Aminek kifejezetten örülök, hogy kiváló kutatócsoportot sikerült összekovácsolni. A Műegyetem fizikus szakán folyó képzésnek és kutatócsoportunkban elért eredményeiknek köszönhetően végzőseink a világ élvonalába tartozó kutatóhelyek között választhatnak.

A kísérleti fizikus valóban visszafogja magát, azaz nem viszi haza a műszereit, a szakmai problémáit?

– A kutatói lét hatalmas szabadságot ad az embernek, én döntöm el, mikor és mit kutatok, én teszem fel a kérdéseket. Ám ha az ember lelkes kutató, akkor hazaviszi a kérdéseit, nem tudja szétválasztani a munkát és a privát időtöltést. Ebben van még mit tanulnom, mégpedig gyorsan, mert a gyerekek nagyon gyorsan felnőnek. A lányom nyolcéves, a két fiam öt- és másfél éves. Ebben a korban mindhárom gyerek igényli, hogy külön-külön is foglalkozzunk velük – ebből én is igyekszem kivenni a részem, bár a zöme a feleségemre hárul. A hobbim az, amit vele és a gyerkőcökkel közösen csinálhatunk. A Dunakanyarban, Verőcén élünk, ahonnan csodálatos biciklitúrákat teszünk – a nagyobbakkal ötven kilométernél hosszabb túrát is lehet már tervezni. Másik hobbink a dunai evezés – egyik kedvenc célpontunk a Szentendrei-sziget csúcsa. A nyarak fontos részét jelentik még a néptánctáborok. Autónk nincs, de egyelőre nem hiányzik.

Elégedett ember?

– Alapvetően igen, ám a munkám kapcsán olykor elgondolkodom azon, hogy másoknak mennyire hasznos, amit csinálok. A maláriára kifejlesztett diagnosztikai eszközünk egyértelműen hasznos és fontos, de ami az információtechnológiában alkalmazható eredményeinket illeti, már nem ilyen tiszta a kép. Ezekkel a technológia fejlődését segítjük, ami a folyamatos gazdasági növekedés alapja. Ebben a sémában élünk lassan nyolcmilliárdan egy pici, zárt bolygón, aminek az erőforrásai korlátozottak. Nekünk kutatóknak nagyobb szerepet kellene vállalnunk annak tudatos átgondolásában, hogy hova tart a Föld ezzel a technokrata civilizációval. Háromgyerekes apaként ilyen tekintetben nem vagyok nyugodt.

Értsem úgy, hogy rossz ügyet szolgál?

– Ezt a kérdést fel szoktam tenni magamnak. Az ökológiai kérdések mellett a gyorsuló technológiai fejlődés szociális veszélyeket is jelenthet: az emberek egyre inkább szeparálódnak, kapcsolataik leépülnek. Diákjaim arról panaszkodnak, hogy a kollégiumi élet rohamosan silányul. A közösségi helyek konganak, miért is mennének oda, amikor minden szobában ott az internet, minden zsebben ott az okostelefon. Ugyanakkor azt gondolom, hogy a kutatói léttel együtt járó kritikus és szisztematikus gondolkodás, mely az új technológiai vívmányokat kitermeli, a globális problémák megoldásának is nélkülözhetetlen eszköze.

Kit ajánl következő interjúalanyunknak?

– Szakács Gergely rákkutatót. Tisztelem érte, hogy az orvostudomány egy olyan területével foglalkozik, ami igen kemény dió, és csak kiugró tehetséggel és elszántsággal várható áttörés. Kíváncsi lennék, hogy egy fizikus azon a területen labdába rúghat-e?•