infobionika – tdk
DESCRIPTION
Infobionika – TDK. Gyulai József MTA Műszaki Tudományok Osztálya MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutató Intézet, MFA, www.mfa.kfki.hu/ ~ gyulai/_/*.*. Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969). Biosphere, Montreal, 1967 Biosphere, Montreal, 1967. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
2011. április 19. Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar
Infobionika – TDK
Gyulai József
MTA Műszaki Tudományok OsztályaMTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutató
Intézet, MFA,
www.mfa.kfki.hu/~gyulai/_/*.*
2011. április 19. Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar
Operating Manual for Spaceship Earth - Buckminster Fuller (1969)
Biosphere, Montreal, 1967
Biosphere, Montreal, 1967
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…
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
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.
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!
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
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…
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
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)
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.
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…
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...
2011. április 19. Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar
Néhány tanács indulóknak…
OTDK Gépészmérnöki Szekció, 2009
2011. április 19. Infobionika - TDK, PPKE Informatikai Kar
Tudós-típusok: a tehetséges, a szorgalmas, a szerencsés
• Bármelyik tulajdonság-pár elvezethet a szakmai sikerhez és Bármelyik tulajdonság-pár elvezethet a szakmai sikerhez és mindegyiknek van mindegyiknek van megtanulható, megtanulható, megtanulandómegtanulandó eleme is eleme is
• Tehetségpótlás:Tehetségpótlás: – Vizsgálj meg minden eredményt, magyarázatot a fonákjáról is, Vizsgálj meg minden eredményt, magyarázatot a fonákjáról is,
akadhatsz nem-konvenciális gyöngyszemre, de nehéz sorod lesz.akadhatsz nem-konvenciális gyöngyszemre, de nehéz sorod lesz.– Ebédelj együtt a versenytársaiddal – adj, hogy kapj információtEbédelj együtt a versenytársaiddal – adj, hogy kapj információt– Figyelj a véletlenekre…Figyelj a véletlenekre…
• Szorgalompótlás:Szorgalompótlás:– Beszélgess, figyelj a konferenciákon – szinte pótolja az irodalmazástBeszélgess, figyelj a konferenciákon – szinte pótolja az irodalmazást– Légy vonzó a szorgalmas, modernebb tudású diákjaid számáraLégy vonzó a szorgalmas, modernebb tudású diákjaid számára– Te írd meg a szakmád monográfiáját (jó társszerzőkkel?)Te írd meg a szakmád monográfiáját (jó társszerzőkkel?)– Legyen egy saját adatbázisod, amit én Memolyuk-nak nevezekLegyen egy saját adatbázisod, amit én Memolyuk-nak nevezek
• SzerencsepótlásSzerencsepótlás– Tanuld meg a neveket, a partnereid házastársaiét, gyermekeiét Tanuld meg a neveket, a partnereid házastársaiét, gyermekeiét
különösen – legyen ezekről évek múlva is előhúzható jegyzeted különösen – legyen ezekről évek múlva is előhúzható jegyzeted – Építsd a kapcsolatokat – főleg azok emberi, erkölcsi oldalátÉpítsd a kapcsolatokat – főleg azok emberi, erkölcsi oldalát– Nehogy anyagiasnak tűnj!Nehogy anyagiasnak tűnj!– Légy figyelmes, udvarias, de semmiképpen se édeskés, hajbókolóLégy figyelmes, udvarias, de semmiképpen se édeskés, hajbókoló