Apró titkok ismerője – interjú Biró László Péter fizikussal
Milyen emlékeket őriz szülővárosáról?
– Életem első öt évében varázslatos környezetben, a botanikus kert mellett laktunk. Majd leköltöztünk a főtérhez közeli Egyetem utcába, ahol egy nyüzsgő városközpontban találtam magam, de az akkori nyüzsgés összehasonlíthatatlan a jelenlegivel. Én a múlt század ötvenes–hatvanas éveire gondolok vissza nosztalgiával, amikor a környékünkön szinte csak magyar beszédet lehetett hallani. Gyerekként, ha eldobtam egy almacsutkát a belvárosban, azonnal rám szóltak, hogy kisfiam vedd fel és dobd a kukába. Amikor eljöttem Kolozsvárról, már egészen más volt az emberek mentalitása.
Milyen volt magyar diáknak lenni a középiskolában, illetve később, a Babeş–Bolyai Tudományegyetemen?
– Magyar tannyelvű középiskolába jártam, ahol a magyarságom miatt nem ért hátrány. Az egyetemen sem tapasztaltam, hogy emiatt bántanának. A háromszáz fős kolozsvári kutatóintézetben éreztem először ennek a hátrányát.
Mi vitte a fizika felé?
– Dédapám Olaszországból jött Erdélybe az első vasutat építeni a 19. században. Nagyapám állomásfőnök volt, édesapám a 20. század első felében menőnek számító finommechanikai műszerészként dolgozott. Az egyik, Csehországban született nagybátyám a város egyetlen hangszerjavítójaként kereste a kenyérre valót. Annak ellenére remek fickó volt, hogy élete végéig nem tanult meg tisztességesen magyarul. A felmenőim bizonyítják, hogy a fejlődés élvonala igen erős vonzerővel hatott a családra. A tárgy iránti érdeklődésemet mégis a Stanislaw Lem tollából megjelent tudományos-fantasztikus regény keltette fel, amit ötödik osztályos koromban olvastam. Lem szerint a leggyengébb regénye volt az Asztronauták, de annyira nem lehetett rossz, mert engem ez a mű varázsolt el. Egy atomfizikusról szólt, aki a lehetetlen helyzetekből is kivágta magát. Ekkor dőlt el, hogy én is fizikus leszek. Érdekeltek a kísérletezési lehetőségek, amelyek olykor nem várt eredményt hoztak: egyszer majdnem felgyújtottam a nagynéném házát. A középiskolában rendesen rákattantam a fizikára, már akkor azok a dolgok érdekeltek, amiket a fizika fel szokott tenni kérdésként: mi történik, miért történik és hogyan történik? Ezek a kérdések rezonáltak az érdeklődési körömmel.
A felmenőim bizonyítják, hogy a fejlődés élvonala igen erős vonzerővel hatott a családra.
A fizikusi diploma megszerzése után nem maradt az egyetemen, nem keresett magának kutatóintézeti állást, hanem elment Gyergyószentmiklósra egy gyárba, ahol öt évet húzott le, s csak ezután került a kolozsvári kutatóintézetbe. Későn érő típus?
– Az akkori román rendszerrel magyarázható ez a helyzet. Akkor és ott az volt a törvény, hogy a diploma megszerzése után nem oda ment az ember, ahova akart. Három évig se kutatóintézetben, se egyetemen nem fogadhattak el állást a frissen végzettek. Ez országos direktíva volt. Gyakornokként helyeztek ki bennünket, annyi könnyítéssel, hogy minél jobb eredménnyel diplomázott valaki – én kitüntetéses diplomával végeztem –, annál több hely közül választhatott. A tanári állás nem vonzott, maradt az ipar. Így kerültem végül a gyergyószentmiklósi gyárba, ahol a minőség-ellenőrző labort kellett a nulláról felépítenem…
Ami, gondolom, megannyi konfliktussal járt.
– A gépek beszerelése, a kollégák kiképzése csendesen telt, de amikor először mondtam meg, hogy hitvány alapanyagból csak hitvány csavar készíthető, sokan ellenségesen tekintettek rám. Ami nem érdekelt, mert – finoman fogalmazva – a szakmámban fafejű vagyok. Ha valami nem jó, engem nem lehet rábeszélni arra, hogy az jó. A gyárvezetésnek nem tetszett ez a mentalitás. Első konfliktusom a hőkezelő műhely vezetőjével volt, amiből mindketten tanultunk. Közösen rájöttünk, hogy a békés együttműködés a megoldás. Én is igyekeztem, hogy ne csak azt mondjam, mi nem jó, hanem megoldást is adjak az adott fémmegmunkálási problémára. Az ott töltött öt év egyik hozadéka, hogy megismertem az ipari gondolkodásmódot.
1984-ben a kolozsvári Izotóp- és Molekuláristechnológiai Intézet munkatársa lett. Újabb fejesugrás az ismeretlenbe?
– Tudtam hova megyek, hiszen másodéves egyetemista korom óta az intézetbe jártam, és ez a kapcsolat a gyergyószentmiklósi évek alatt sem szakadt meg. A kutatóhelyen Darabont Sándornál ismerkedtem a tudománnyal. Ez a bihari születésű, önmagát parasztgyereknek beállító, fantasztikus, végtelenül empatikus és elképesztő munkabírású, kiváló kutató az egyik példaképem, mentorom.
1989 decemberében tört ki a román forradalom; az azt követő hónapokban, években nagyon sokan hagyták el az országot. Mi állt az Ön döntésének hátterében?
– Rengeteg szempontot mérlegeltem, de a legfőbb indok az volt, hogy a feleségem és a fiam már Budapesten élt. Arra jutottunk, hogy az a jobb megoldás, ha én jövök Magyarországra, és nem ők jönnek vissza. A helykeresést megkönnyítette, hogy a későbbi intézetemből kapcsolatfelvételi szándékkal eljött hozzánk a szakszervezeti vezető, Honti László. Vele beszélgettem, neki adtam néhány publikációmat, amit odaadott Gyulai József akadémikusnak, aki fantáziát látott a munkáimban. 1991-től dolgozok Csillebércen, de korábban is előfordultam Budapesten, ám ennek nem volt köze a szakmámhoz. A sci-fi írás hozott ide. 1982-ben a marosvásárhelyi Igaz Szó – igen kiváló irodalmi folyóirat – Delfin néven mellékletet indított. A könnyedebb hangvételű írások közé az én sci-fi írásaim is csont nélkül bekerültek. Kiadtam az első könyvemet és egyúttal az utolsót is. Az igazsághoz tartozik, hogy akkoriban egy másik könyv is formálódott – ezek az írások a Galaktika folyóiratban jelentek meg –, de rájöttem, hogy a fejemben nem fér meg egyszerre a két alkotói folyamat. Döntenem kellett: fizika vagy sci-fi. Az előbbit választottam. Valószínűleg nem lőttem nagyon mellé. Elégedett vagyok a szakmai eredményekkel, hiszen sok-sok izgalmas kérdéssel foglalkozhattam.
Az mta.hu portálon olvastam a következő gondolatát: „örvendtem volna, ha az az elegáns ötlet, amivel Konstantin Novoselov és Andre Geim gyakorlatilag mindenki számára hozzáférhetővé tette a grafént egy egyszerű ragasztószalagos módszerrel, esetleg nekem jut eszembe… annál is inkább, hogy a múlt század kilencvenes éveitől tépdestem ragasztószalaggal a grafitot a pásztázó alagút-mikroszkópos vizsgálatokhoz”.
– Valóban. Én a grafitot ezzel a módszerrel tisztítottam. Ha úgy tetszik, a ragasztószalagon hagytam a grafént. Így dobtam el minden egyes alkalommal a Nobel-díjat. A két kutató 2004-ben jött ki a grafénos tanulmánnyal. 2005 januárjában az intézetben előálltam, hogy mi is foglalkozzunk ezzel. Egy idősebb kolléga, a sárga földig lehordva, azzal érvelt, hogy ez a kutatási irány értelmetlen. Meghallgattam, de nem hallgattam rá. A két kutató 2010-ben Nobel-díjat kapott. Voltam olyan gonosz, hogy megkérdeztem, hogy még mindig úgy gondolja, hogy értelmetlen a grafénkutatás? Nem részletezem a választ. Mi egyébként 2008-ra értünk a csúcsra a grafénnal. Akkor publikáltuk azt a litográfiás eljárást, amire több mint ezer hivatkozás érkezett.
Ennek az eredménynek volt köszönhető, hogy az MTA Természettudományi Kutatóközpont Nanoszerkezetek Kutatócsoportja 2014-ben csatlakozott a Graphene Flagship projekthez?
– Egyértelműen. Az egymilliárd eurós költségvetésből gazdálkodó program célja az volt, hogy mélyebben megismerjük a 21. század csodaanyagaként is emlegetett grafént, aminek több jellemzője, például a szilárdsága, az átlátszósága és a hajlékonysága alkalmassá teszi a hajlékony síkképernyőkben való felhasználásra is. Izgalmas kutatási irány a tisztán grafénalapú nanoelektronika, ahol nemcsak a kijelzőt, hanem a központi egységet is kétdimenziós kristályok alkotják. A programban egy idő után Tapasztó Levente kollégám vette át a helyemet. Ugyancsak neki adtam át az intézetben több mint tíz éven át működő magyar–dél-koreai nanoszerkezeti laboratórium vezetését. A Leventéhez hasonló kollégák miatt vagyok elégedett azzal, amit magam mögött hagyok. Legalább három olyan kolléga nőtt fel az évek során, akikre nyugodtan rábízhattam az itt elkezdett munkát. Hatvanéves korom körül éreztem úgy, nem biztos, hogy az addig megszokott mennyiségű munkát az általam elvárt színvonalon tudom végezni. Másfél tucat ember szakmai munkája mellett a pályázatok koordinálása, számontartása, képviselete is egyre nagyobb terhet jelentett. Úgy véltem, ideje hátrább vonulni.
Ha úgy tetszik, a ragasztószalagon hagytam a grafént. Így dobtam el minden egyes alkalommal a Nobel-díjat.
Mit tart a legfontosabb eredményének?
– Mindegyikre büszke vagyok, mert nem tudok valamivel úgy foglalkozni, hogy abban nincs benne a lelkem. Egy példa a pályám elejéről. A nyolcvanas évek közepén, fiatal kutatóként ki mertem jelenteni, hogy egy egyébként kristályos anyag, a szobahőmérsékleten végzett kémiai leválasztás során amorfként rakódik le az üveg hordozóra. Idősebb kolozsvári kollégáim nagyon megszidtak ezért. Majdnem egy hónapra beköltöztem a laboratóriumba, amíg sikerült bebizonyítani, hogy igazam van. Megbocsátottak. Később, már az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézetben évtizednyi csodálatos kalandot jelentett a grafénnal való foglalkozás. Több területen is áttörést értünk el, például a grafén atomi pontosságú megmunkálásában és a kémiai leválasztással előállított grafén tulajdonságainak megértésében. Világelsőként sikerült a grafénból alig néhány atom szélességű szalagokat kivágnunk. Emellett olyan eljárást dolgoztunk ki, amellyel atomi léptékben meghatározott szerkezetű éleket lehet kialakítani a grafénban, és laboratóriumunk elsőként volt képes a nanométernél, azaz a méter milliárdod részénél rövidebb hullámokat kelteni benne. Az elmúlt években a lepkék szárnyain előforduló, biológiai eredetű fotonikus kristályszerkezetek is a látókörömbe kerültek, amelyek tanulmányozásával mind a biológia, mind a fizika szempontjából fontos eredményeket értünk el. A legfontosabb eredményemnek mégis azt tartom, hogy tehetséges fiatalokat találtam a tudomány számára. Olyan kutatóhely jött létre, ahová mindenki szívesen tért vissza. A PhD-hallgatóim mindegyike járt külföldön, de mind hazajött, és itthon is sikeres lett.
Csupa siker, kellemetlen helyzetek nélkül?
– Külföldön futottam bele konfliktusokba, ahol a kollégák olykor fehér szerecsennek néztek. Úgy gondolták, hogy a Kelet-Európából jött fickó csak azt csinálja, amit ők mondanak neki. Örüljön annak, hogy ott lehet. Ezt a hozzáállást nem mindig tettem mosolyogva zsebre. A külföld előnyökkel is járt: a belga Namuri Egyetemmel kiváló kapcsolatom alakult ki, összességében közel hat évet dolgoztam ott. Erre az egyetemre egy 1996-os konferencia kapcsán kerültem. A tanácskozás szünetében ismerkedtem meg B. Nagy Jánossal, az egyetem professzorával, aki azt mondta, a pásztázó alagútmikroszkópjukkal addig nem sikerült atomi felbontást kicsiholni. Meghívtak, hátha nekem sikerül. Két héttel később megvolt a régen várt eredmény. Az első három hónapos namuri tartózkodásom egy sokat idézett közleménnyel zárult, aminek az volt a lényege, hogy B. Nagy János módszerével egyfalú szén nanocső állítható elő.
A lepkékkel hogyan került kapcsolatba?
– Ez is belga eredetű. Az egyik elméleti fizikus asztalán láttam egy tenyérnyi kék lepkét. Megkérdeztem, hogy hobbija-e a lepkegyűjtés, de erre nemmel felelt. Azt mondta, kiszámolja a színét, amin alaposan meglepődtem. Egy Morpho lepke volt, aminek a gyönyörű kék színét – mint utóbb kiderült – különleges fenyőfaszerű nanostruktúra adta. Azt nem tehettem a mikroszkópba, de másnap egy kék boglárkalepkét alaposabban megvizsgáltam. Megtaláltuk a fotonikus nanoarchitektúrát. Hazatérve utánanéztem, hogy ki foglalkozik Magyarországon lepkékkel. Így találtam rá a hozzám hasonló érdeklődésű Bálint Zsoltra, a Magyar Természettudományi Múzeum lepkegyűjteményének főkurátorára, aki nem kapott ideggörcsöt attól a kérdéstől, hogy miért kékek a lepkék? Rögtön kötélnek állt, azóta is együtt dolgozunk. Bálint Zsoltról tudni kell, hogy konzervatóriumot végzett, majd biológiából doktorált.
Miért érdekes a lepkeszárny felületi struktúrája?
– A színképzésnek két alapvető módszere van. Az egyik a kémiai eredetű, amikor a természetes fény vagy teljes egészében visszaverődik – ilyenkor a felületet fehérnek látjuk –, vagy egy része a tárgyakban molekuláris abszorpció révén elnyelődik. Az utóbbi esetben látjuk színesnek a tárgyakat. A másik módszer a fizikai színképzés, ahol rendszerint a fényinterferencia játszik szerepet. Erre tipikus példa a vizes aszfalton mindenféle színben pompázó, néhány száz nanométer vastag olajfolt. Utóbbi arra bizonyíték, hogy száz nanométeres struktúrákkal manipulálható a fény. Tulajdonképpen ezt teszik a lepkék is, csak ők néhány millió évvel hamarabb rájöttek erre a lehetőségre. Amíg megmarad a struktúra, a szín sem változik. Ráadásul, minél intenzívebb fény esik erre a szerkezetre, annál intenzívebben veri vissza az adott spektrális tartományt. És ami igen fontos, nanoszerkezetekkel manipulálható a fény terjedése. Célirányosan megtervezett fotonikus nanoarchitektúrákkal fénnyel működő számítógépet hozhatunk létre, ami két szempontból biztosan előnyösebb az elektronokkal működő hagyományos számítógépnél: nem melegszik, és sokkal gyorsabb.
Célirányosan megtervezett fotonikus nanoarchitektúrákkal fénnyel működő számítógépet hozhatunk létre, ami két szempontból biztosan előnyösebb az elektronokkal működő hagyományos számítógépnél: nem melegszik, és sokkal gyorsabb.
Az MTA rendes tagja, 2019-ben az Academia Europaea is tagjának választotta. Emellett Széchenyi-díjas. A kívülállónak ez egy sikeres pályaív. És Önnek?
– Mindent elértem, amit akartam. Nincs hiányérzetem, szakmailag elégedett ember vagyok.
Mivel tölti a szabadidejét? Befejezi a korábban említett második kötetet?
– Nem, ez a hajó elúszott. A szakma és a családom tölti ki az életemet. A 3D nyomtatásban jártas lányom három leányunokával ajándékozott meg. Most az ő kérdéseik, kéréseik a legfontosabbak. A fiam a HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóközpontban dolgozik neurobiológusként.
Kivel folytassuk ezt a sorozatot?
– Szilágyi Andrást javaslom, aki bizonyos értelemben hozzám hasonló „múlttal” rendelkezik. Ő a fizikától jutott el a biológiáig. Véleményem szerint ez a század a biológia százada lesz, és hasonlóképpen, mint a 20. században a kémiában, a fizika a biológiában okoz némi átrendeződést.•
Címlapkép: Reviczky Zsolt