2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Infobionika – TDK Gyulai József MTA Műszaki Tudományok Osztálya MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi.

Az előadások a következő témára: "2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Infobionika – TDK Gyulai József MTA Műszaki Tudományok Osztálya MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi."— Előadás másolata:

1 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Infobionika – TDK Gyulai József MTA Műszaki Tudományok Osztálya MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutató Intézet, MFA, www.mfa.kfki.hu/~gyulai/_/*.*

2 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969) Biosphere, Montreal, 1967

3 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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…

4 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar A mai tudománynak egyetlen missziója és annak két súlypontja lehet – ami valahol megfelel a faj-, és az önfenntartás ösztönének is: 1. megkeresni annak a módozatait, hogy élhet-e, ill. hogyan 6-10 milliárd ember a Földön – pláne úgy, hogy a többi élőlény is megmaradjon?… 2. 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 … Az alapkérdés

5 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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.

6 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Közeledés a zárt termelési-fogyasztási folyamatok felé Az ún. ökológiai lábnyom számítása, 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 kizárólag az emberi termelésen- fogyasztáson belül forognak, akkor csak az átalakításaikhoz szükséges energetika okán növelik meg az ökológiai lábnyomot… Ez paradigmaváltó lehetőség!

7 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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

8 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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…

9 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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

10 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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: 1.a ön-reprodukció, 2.a véletlen mutációk (ez a "majdnem selejt"), 3.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)

11 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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.

12 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar 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…

13 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar „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...

14 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Néhány tanács indulóknak… OTDK Gépészmérnöki Szekció, 2009

15 2011. április 19.Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar Tudós-típusok: a tehetséges, a szorgalmas, a szerencsés Bármelyik tulajdonság-pár elvezethet a szakmai sikerhez és mindegyiknek van megtanulható, megtanulandó eleme isBármelyik tulajdonság-pár elvezethet a szakmai sikerhez és mindegyiknek van megtanulható, megtanulandó eleme is Tehetségpótlás: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: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 SzerencsepótlásSzerencsepótlás –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