To jak węgierska nauka, ona nie istnieje. Istnieje nauka uniwersalna. Według Ferenca Krausza naprawdę można przeanalizować, ile z Nagrody Nobla mają Węgry. Według niego jest ona ogromna, bo gdyby nauczyciele z Węgier nie zaszczepili w nim potrzeby wiedzy, nie poświęciłby głowy tej dziedzinie. Fizyk, laureat Nagrody Nobla, przeszedł do historii dzięki utworzonemu w 2019 roku Centrum Badań Molekularnych Odcisków Palców. Wywiad.
Od 2015 roku wymieniany jest w gronie kandydatów do Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, jednak ze zdziwieniem okazało się, że w tym roku zasłużył na to uznanie jako jeden z twórców technologii laserów attosekundowych. Jeśli zawód to przewidział, dlaczego było to zaskoczeniem?
W ostatnich latach – w 2018 i 2022 r. – doceniono badania związane z laserami. W sierpniu tego roku Komitet Noblowski zorganizował konferencję na temat stanu eksperymentów attosekundowych – w odniesieniu do tych ostatnich często mówi się, że takie wydarzenie służy do sprawdzenia danej dziedziny nauki – co osiągnęła i jaki wpływ ma to miejsce w innych dziedzinach nauki. Myślałem, że praktykujący fizykę attosekundową jeszcze przez kilka lat nie dostaną Nagrody Nobla. Myliłem się. Kiedy zadzwonił słynny telefon, w piżamie składałem slajdy do popołudniowej prezentacji. Zastanawiałem się też, czy w ogóle nie odbierać telefonu, bo zazwyczaj nie odbieram połączeń z ukrytych numerów.
W zeszłym roku otrzymał Nagrodę Wilka. To uznanie nie wywołało takiego oddźwięku jak Nagroda Nobla.
Nagroda Wolfa cieszy się dużym uznaniem w środowisku naukowym, nazywana jest drugą najważniejszą nagrodą w fizyce, a jednak jest prawie nieznana ogółowi społeczeństwa. Żadne inne uznanie nie może być większe dla tego zawodu lub osoby na ulicy, jak Nagroda Nobla.
Czy to tylko przypadek, że Katalin Karikó i ty urodziliście się w małym wiejskim miasteczku?
To nie ma znaczenia. Nie oznacza to wcale, że znakomici badacze nie mogą pochodzić z dużych miast. Jednak mamy ze sobą tak wiele wspólnego, że oboje wcześnie nauczyliśmy się, że na życie trzeba zarabiać pracą. Które nie obędzie się bez ciężkiej pracy, poświęcenia i wytrwałości. Przywiozłem to ze sobą z domu moich rodziców.
Ojciec Katalin Karikó pracował jako rzeźnik, a jej jako murarz. Oznacza to, że żaden z nich nie zaczynał od korzyści płynących z bycia intelektualistą.
Może dlatego znaleźliśmy się tu, gdzie jesteśmy teraz. Zakładam, że rodzicom Katalin Karikó również zależało na tym, aby ich dzieci miały lepszy los niż oni. Niech żyje im się łatwiej niż dotychczas, co mogą osiągnąć dzięki większej wiedzy. Moi rodzice robili wszystko, co mogli, aby stworzyć swoim dwóm synom jak najlepsze warunki do tego. Miało to swoją cenę. Rzadko widywaliśmy ojca, bo nawet w weekendy nosił maseczki, abyśmy mogli mieć wszystko.
W szkole średniej radzono mu, aby lubił fizykę, ale miał zawód zapewniający bezpieczne życie. W ten sposób dostał się na Wydział Elektryczny PWSZ. To był dobry wybór?
Racjonalność moich nauczycieli doprowadziła mnie do kierunku elektrotechniki. Posłuchałem rad, ale szybko stało się jasne, że moja miłość do fizyki jest znacznie silniejsza niż ilość fizyki wykładanej na PWSZ. Dlatego słuchałem w ELTE wykładów światowej sławy György’ego Marxa. Jednocześnie uważam za niezwykle szczęśliwe, że byłem studentem Károly'ego Simonyi – napisał on wspaniałą książkę A fizika Cultural History – na Uniwersytecie Nauk Stosowanych. To on był dla mnie ogromną motywacją do ubiegania się o przyjęcie na PWSZ, bo to właśnie dzięki jego książce profesor stał się koncepcją także wśród licealistów. Był osobą, której twórczość i osobowość wykraczały daleko poza mury uczelni.
W 1985 roku ukończył PWSZ, a następnie rozpoczął tam studia doktoranckie. W międzyczasie otrzymał czteromiesięczne stypendium na Politechnice Wiedeńskiej. Co zrobił w stolicy Austrii, że wkrótce potem wezwano go do Wiednia?
Wyszedłem z nadzieją, że poczuję tam zapach badań. Nie wydarzyło się to w sposób materialny. Udało mi się uruchomić laser. Po powrocie do domu kontynuowałem naukę i eksperymenty na Politechnice. Po egzaminie państwowym rozpocząłem studia doktoranckie – stypendium wynosiło 4300 HUF, co ledwo wystarczało na życie. Pracowałem i nagle zadzwonił telefon z Wiednia: Arnold Schmidt, który w międzyczasie został mianowany profesorem, zaproponował mi stanowisko asystenta. Zgodziłem się, gdyż warunki badawcze w Wiedniu były nieporównywalnie lepsze niż w kraju. W fizyce eksperymentalnej potrzebujemy możliwie najlepszych instrumentów, aby móc prowadzić badania na światowym poziomie. Węgry nie miały wówczas środków na zakup tych instrumentów.
Kiedy w Twoim życiu pojawiły się lasery attosekundowe?
Na początku lat 90. w tej dziedzinie działali już znaczący węgierscy gracze, Csaba Tóth i Győző Farkas byli jednymi z pierwszych, którzy przewidzieli istnienie attosekundowych impulsów świetlnych. Na początku lat 90. byłem bardzo zadowolony, że mogłem pracować w Wiedniu z femtosekundowymi impulsami lasera – były one prawie o trzy rzędy wielkości krótsze od tych, z którymi zaczynałem pracować w Budapeszcie. Pojawiły się wówczas lasery tytanowo-szafirowe, za pomocą których jak żaden inny laser wytwarzaliśmy krótkie impulsy laserowe.
Szybko znaleźliśmy się w czołówce świata, lecz po chwili nie mogliśmy ruszyć do przodu, zderzyliśmy się ze ścianą. I wtedy z Budapesztu przyszło rozwiązanie – tzw. zakrzywione lustra zaprojektowane przez Róberta Szipőcsa i zrealizowane przez Ferencza Kárpáta.
Z ich pomocą pod koniec 1993 roku udało się wyprodukować pierwszy laser femtosekundowy składający się wyłącznie z luster i ośrodka aktywnego (wzmacniającego światło). Technologia ta szybko rozprzestrzeniła się w laboratoriach laserowych na całym świecie i doprowadziła do powstania impulsów świetlnych trwających zaledwie kilka femtosekund w krótkim czasie. Tych urządzeń, odkrytych i opracowanych na Węgrzech, nie może zabraknąć dziś w żadnym najnowocześniejszym laboratorium femtosekundowym na tej planecie. W nocy 10 września 2001 roku nastąpił kolejny przełom, a następnego dnia nastąpiło wytrzeźwienie, gdyż tego dnia terroryści-samobójcy zniszczyli bliźniacze wieżowce w Nowym Jorku.
Co dokładnie się stało?
We wczesnych godzinach porannych stało się jasne, że wygenerowaliśmy attosekundowe impulsy laserowe. To było wspaniałe uczucie, ponieważ osiągnęliśmy to, co zaplanowaliśmy pięć, sześć lat wcześniej.
Często zadaje się pytanie, jaki jest sekret osiągnięcia celu? Myślę, że najważniejsze jest to, czy uda nam się z możliwie największą konsekwencją zmierzać do wyznaczonego celu. Opieranie się pokusie angażowania się w odpowiadanie na pojawiające się po drodze interesujące pytania, które nie przybliżają nas do wielkiego celu. Taka pokusa zdarza się niemal codziennie, udało nam się jej oprzeć.
To był powód wytworzenia o świcie impulsu laserowego o długości 650 attosekund. Wróciliśmy do domu śmiertelnie zmęczeni i położyliśmy się do łóżka. Około południa wróciliśmy i zostaliśmy skonfrontowani z tym, co wydarzyło się w Stanach Zjednoczonych. Widzieliśmy, jak szybko to, co było centrum naszego życia, może stać się nieistotne. Czasami zastanawiam się, jaki jest sens walki o odległy cel na takiej planecie? Czy ta planeta w ogóle ma przyszłość? To pytanie można zadać także w związku z bieżącymi wydarzeniami w Izraelu.
Czy polityka ma na Ciebie wpływ?
Tak. Czasami wyobrażam sobie, że gdyby naprawdę istniały istoty pozaziemskie, które mogłyby nas zobaczyć, co by o nas, ludziach, pomyśleli? Kiedy zobaczą, że wiodącym mocarstwom świata zależy tylko na tym, jak przeszkodzić rozwojowi drugiej strony? Czy człowiek w ogóle zasługuje na to, aby żyć długoterminowo na tej planecie? Obserwator pozaziemski raczej nie udzieliłby na to pozytywnej odpowiedzi.
Czy polityka przenika do laboratorium laserowego?
Naturalnie. Jeszcze kilka lat temu mogłem bez problemu zatrudniać chińskich studentów. Na początku tego roku zgłosiła się do mnie młoda Chińczyka. Spełniał wymagania pod każdym względem, jednak w wyniku konfrontacji amerykańsko-chińskiej został poddany tak rygorystycznym kontrolom bezpieczeństwa i dokładnej kontroli, że do dziś nie przyniosło to żadnych rezultatów. Nie możemy przyjmować studentów nie tylko z Chin, ale także z innych krajów traktowanych przez Stany Zjednoczone jako wrogowie.
Zdolni młodzi badacze ze znacznej części świata nie mogą do nas przyjechać ze względu na głupotę wielkiej polityki. Nie mogą zrobić tego, co ja mogłem zrobić w 1987 r.: mogłem pojechać z Węgier na drugą stronę żelaznej kurtyny i pracować przy użyciu najnowocześniejszych narzędzi.
Od 2003 roku pracuje w Instytucie Optyki Kwantowej Maxa Plancka w Garching, jest profesorem na Wydziale Fizyki Doświadczalnej Uniwersytetu Ludwiga Maximiliana w Monachium. Dlaczego opuściłeś Wiedeń po 17 latach?
Można to wytłumaczyć podobnymi przyczynami, jak wtedy, gdy przeprowadziłem się z Budapesztu do Wiednia. Monachium zapewnia badaczom wyjątkowe środowisko w Europie i na świecie. Oprócz dwóch największych uniwersytetów w Niemczech, w mieście działa osiem instytutów badawczych Towarzystwa Maxa Plancka. Kilkaset metrów od nas znajduje się Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), jedno ze światowych ośrodków badań kosmicznych. Działało tu europejskie centrum badawcze General Electric. Kilka przykładów tego, jak niesamowity ośrodek intelektualny powstał w Monachium. Taka koncentracja wiedzy była dla mnie niezwykle atrakcyjna.
Nie bylibyśmy na Węgrzech, gdyby nie sugestie, w jakim stopniu Nagrody Nobla Katalin Karikó i Ferenca Krausza można uznać za węgierskie, skoro obaj od kilkudziesięciu lat pracują za granicą. Jak węgierska jest Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki?
To jak węgierska nauka, ona nie istnieje. Istnieje nauka uniwersalna. Naprawdę można przeanalizować, jaka część mojej Nagrody Nobla przypada na Węgry.
Myślę, że to coś wielkiego, bo gdyby nauczyciele na Węgrzech – od szkoły podstawowej, przez liceum, aż po uniwersytet – nie zaszczepili we mnie potrzeby wiedzy, nie zdecydowałbym się na tę karierę.
Twierdzą krajowej fizyki laserów jest Szeged, gdzie od lat działa godne na całym świecie centrum laserowe. Czy to nie wystarczy, aby zwabić Cię do domu?
Pracuję tam, gdzie mogę najwięcej zrobić dla nauki. Jestem przekonany, że obecnie służę interesom nauki, a przez to mojego kraju, najlepiej w Niemczech. Zasoby i możliwości Monachium są przydatne także dla nauki krajowej.
Do czego można wykorzystać impulsy laserowe?
Najpierw udowodniliśmy, że technologia działa. Robi dokładnie to, czego od niego oczekujemy. Tak właśnie wyglądała pierwsza dekada po odkryciu. Następnie zaczęliśmy analizować, co dzieje się w ciałach stałych, nanostrukturach i cząsteczkach. O szybkim upowszechnieniu się nowej techniki pomiarowej świadczy fakt, że liczba odniesień do artykułów opublikowanych z zakresu attosekund w latach 2001–2002 sięgała setek, a w latach 2017–18 przekroczyła już trzydzieści tysięcy. W połowie 2010 roku rozpoczęliśmy coś zupełnie nowego: medyczne zastosowanie ultraszybkiej technologii pomiarowej w diagnostyce.
W 2019 roku przy wsparciu rządu w Budapeszcie uruchomiono Centrum Badań Molekularnych Odcisków Palców (Centrum Molekularnych Odcisków Palców, CMF). Co zrobiłeś?
Do wibrowania cząsteczek w próbce krwi wykorzystujemy bardzo krótkie impulsy lasera w podczerwieni. Cząsteczki emitują światło podczerwone, które jest skanowane i mierzone przy użyciu bardzo czułej techniki pomiaru attosekundowego. Te sygnały podczerwone mogą dostarczyć wielu informacji na temat składu molekularnego krwi w tej próbce. Skład ten zmienia się pod wpływem chorób. Obecna medycyna laboratoryjna mierzy tylko określone biomarkery, podczas gdy impuls światła podczerwonego mierzy wiele tysięcy cząsteczek, dzięki czemu możliwe jest badanie próbek krwi i odcisków palców w podczerwieni osób cierpiących na określone choroby. Jeśli uda się zapewnić wsparcie tego programu w dłuższej perspektywie, a badania przyniosą oczekiwane rezultaty, będziemy mogli rozpocząć nową erę. W tej chwili mówimy o służbie zdrowia, utrzymując przypadek chorobowy. Czekamy, aż ludzie zachorują i wtedy próbujemy ich wyleczyć. Pod tym względem leniwi są także pacjenci, którzy często nawet z objawami nie udają się od razu do lekarza. W wielu przypadkach diagnoza wskazuje na poważną chorobę przewlekłą w zaawansowanym stadium. Kiedy można zatrzymać jedynie pogorszenie stanu, czasem nawet nie.
Nasza historia opowiada o tym, jak choroba może stać się problemem zdrowotnym. Dzięki naszemu badaniu Zdrowie dla Węgier – Węgry dla Zdrowia (H4H), w którym uczestniczy dziesięć tysięcy obywateli Węgier, jest ono również wyjątkowe na świecie
powstanie zbiór próbek krwi, który będzie nieoceniony w walidacji każdej metody diagnostycznej opartej na krwi. Ponieważ nie ma na świecie przykładu takiego śledztwa, możemy pisać historię. Jest to szczególnie prawdziwe, jeśli nasza metoda oparta na odciskach palców w podczerwieni jest skuteczna we wczesnym wykrywaniu poważnych chorób przewlekłych.
Jeśli się pojawi, może zrewolucjonizować medycynę, a nawet przynieść kolejną Nagrodę Nobla…
Koncepcję należy udowodnić, nagrody są sprawą drugorzędną. Naszym celem jest wczesne wykrywanie poważnych chorób. Kontynuacja jest prowadzona na skalę dziesięcioleci.
Przekazał znaczną część pieniędzy z trzech ostatnich nagród – Nagrody Wolfa, Nagrody Frontiers of Knowledge i Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki – fundacji. Na co przeznaczona jest dotacja?
Tą fundacją jest Science4People, którą stworzyłem wraz z kolegami. Staramy się przede wszystkim pomagać uchodźcom z Ukrainy. Remontujemy szkołę i przekazujemy sprzęt informatyczny potrzebującym. Skontaktowaliśmy się z jedną z Zakarpackich organizacji pomocowych. Istotą naszego nowego programu, który wystartował kilka tygodni temu, jest znalezienie nauczycieli gimnazjów i szkół średnich z regionu, którzy mogliby udzielać korepetycji potrzebującym dzieciom. Węgrzy i Ukraińcy, tubylcy i uchodźcy. Pierwsze opinie są pozytywne. Później chcemy rozszerzyć tę inicjatywę, pozyskujemy w tym celu dodatkowych patronów.
Kieruje pracą stu pięćdziesięciu osób w Monachium, Budapeszcie i Szegedzie. Na kogo możesz liczyć?
Efektywne działanie społeczności tej skali wymaga doświadczonych kolegów, którym mogę bezpiecznie powierzyć każde zadanie. Mam kilku takich kolegów. Uświadamiam im, że liczę na nich nawet na tym poziomie. Oprócz tworzenia warunków badawczych, w wolnym czasie mam więcej czasu na znalezienie właściwych, przyszłościowych pytań.
Czy mógłbyś zrezygnować z badań?
NIE. To jest moje życie.
Kogo zaprosisz na grudniową ceremonię wręczenia nagród w Sztokholmie?
Chętnie przyjmę swoje roczne i dwuipółletnie wnuki - wraz z rodzicami.
Wyróżniony obraz: MTI/Zoltán Balogh
