Magyar Tudomány, 2004/12 1415. o.

Tudós fórum

Bor Zsolt Bolyai-díjas


2004-ben Bor Zsoltot, a Magyar Tudományos Akadémia rendes tagját jutalmazta a kétévente kiosztott Bolyai-díjjal az elismerést odaítélő alapítványi kuratórium.

Mádl Ferenc államfő október 10-én, a budapesti Operaházban rendezett gálán adta át az elismerést a fizikusnak, aki azt édesapja emlékének ajánlotta.

Bor Zsolt tevékenységét többek között a fotolitográfia (az integrált áramkörök előállításához használt lézertechnológia) és a lézerek orvosi alkalmazásai területén végzi. Számos szabadalma van. A Szegedi Egyetem Optikai és Kvantumelektronikai tanszékének alapítója és az MTA-SZTE Lézerfizikai Kutatócsoportjának vezetője.

A kétévente kiosztott, jelentős anyagi elismeréssel járó díj nyerteséről független díjbizottság dönt, amelynek elnöke a Magyar Köztársaság mindenkori elnöke, tagjai a magyar tudomány és közélet kiemelkedő, elismert személyiségei.


Egyed László: Mikroelektronika, pikkelysömör, femtoszekundum, szemműtét, műorr - mi köti össze őket? Nos, egy Bolyai-díj, amelynek idei jutalmazottja, Bor Zsolt, a Szegedi Tudományegyetem fizikus professzora, mindezekkel kapcsolatban ért el kiemelkedő eredményeket. Meg egy eszköz, a lézer, amely mindezeket lehetővé tette. De kezdjük az elején: hogyan lett fizikus?

Bor Zsolt: Orosházán születtem nővérem és bátyám után harmadikként. Szüleink matematika-fizika szakos tanárok voltak. Édesapám szabad idejében fizikaszakköröket tartott gimnazisták számára. Tudása és embersége delejként vonzotta a gimnazistákat. Kiváltságnak számított az ő szakkörére járni. Tanítványai fizikai diákolimpiákat nyertek, és mára magyar és külföldi egyetemeken professzorok, többen közülük akadémikusok lettek. Orosházán volt egy nagyeszű tanítványa, Gyarmati István, akit fizikából, bizonyára valamilyen függelemsértés miatt, félévkor megbuktatott. Ez akkora kudarcot, de egyúttal intellektuális kihívást jelentett az egyébként rendkívül okos, de rebellis diák önbecsülésének, hogy dacból alaposan megtanulta a fizikát. Ez lett a veszte: fizikus lett. Méghozzá nem is akármilyen, professzor lett, majd akadémikus, és amint a sírjánál tartott búcsúbeszédből kiderült, tizennyolc alkalommal jelölték a Nobel-díjra is. Ha Gyarmati István Szegeden járt, soha el nem mulasztotta édesapámat felkeresni.

Az általános iskolában az időmet jobbára sportolással múlattam: Szeged város kétszeres úttörő tornászbajnoka voltam. Emellett úsztam, atletizáltam, cselgáncsoztam és kipróbáltam mindent, ami veszélyes vagy tiltott volt. A sportnak mindig szerepe volt az életemben, sokat kerékpároztam, volt, hogy elkerekeztünk Szegedről a Balatonra is. Szerettem és kerestem is az ilyen megpróbáltatásokat. Kezdetben tornász vagy fiákeres akartam lenni, azután a motorszerelő szakmával is kacérkodtam, de nem sokáig, mert édesapám a nyolcadik után a gimnáziumba parancsolt. Ez akkoriban szülői önkénynek tűnt, de ma már nagyon hálás vagyok neki ezért, no meg az azután eltelt fél évszázadnyi szülői gondviseléséért. A kijevi műszaki egyetemen szereztem 1973-ban elektromérnöki diplomát. Színvonalas, jól átgondolt, konzervatív képzésben részesültünk. A konzervatív szónak sokan - hibásan - az elavult jelentéstartalmat tulajdonítják, holott a konzerválni szó megőrzést, megvédést, megóvást jelent. Ilyen értelemben volt konzervatív az egyetem. Az első négy vizsgaidőszak az erdészetből jól ismert tarvágásra hasonlított, de aki ezt átvészelte, a felsőbb évfolyamokat már élvezhette, és kedvére tanulhatott.

Manapság divattá lett ócsárolni a szovjeteket, de ebbe a kórusba én nem állok be, ugyanis könnyen különbséget tudok tenni a szovjet emberek és az embereket tönkretevő szovjet ideológiai rendszer között. Az országot az ideológia silányította korccsá. Magát az orosz népet tehetséges, jobb sorsra érdemes népnek tartom, amelynek legtöbbet saját vezetői ártottak, de lehet, hogy még most is ártanak.

Hazatérve, először elmentem a szegedi házgyárba elektromérnökként dolgozni, remélve azt, hogy így lakáshoz juthatok. Amikor láttam, hogy erre másoknak igen, de nekem nincs esélyem, sebtében leszámoltam, és elmentem a szegedi egyetemen működő akadémiai kutatócsoportba. Ott Ketskeméty István professzor mindent megengedő támogatása, Rácz Béla professzor - akkor még tudományos segédmunkatárs - híresen fanyar humora és kellemes alkotó légkör fogadott. Csatlakozott hozzánk egy Gábor nevű másodéves fizikushallgató, aki bajuszáról, éles eszéről és nyelvéről volt híres, és akit ma többnyire Szabó Gábor akadémikusnak szoktak szólítani. Hálás vagyok a sorsnak, mert tehetséges munkatársakat és jó barátokat ismertem meg bennük. Sikeresen dolgoztunk együtt. Néhány hónap alatt építettünk egy úgynevezett nitrogén-lézert. Ilyen lézerből sokat gyártottunk, amelyek az akkori embargós világban jó néhány hazai intézet számára biztosították a kutatás eszközfeltételeit.

Ezt követően többször is járt Nyugaton.

Igen. De milyen furcsa ma a "Nyugat" kifejezést hallani. Akkoriban ez az elérhetetlenség szinonimája volt. Egyszer sikerült kijutnom Amszterdamba egy konferenciára, amelyen részt vett Fritz Peter Schäfer, a festéklézer felfedezője. A Rijks Múzeumban tartott fogadáson a Rembrandt Éjjeli őrjárat-át fürkésző híres tudós áhítatát megzavarva, odamentem hozzá, illő módon bemutatkoztam, és azt mondtam, szeretnék elmenni hozzá a laborba dolgozni Göttingenbe. Mondta, hogy nagyon jó, örömmel vár, de hozzak magammal sok pénzt is, mert ő sajnos ösztöndíjat nem tud fizetni. Amikor hazajöttem, egyesek biztatására, mások nem titkolt rosszallása ellenére megpályáztam egy egy évre szóló német DAAD ösztöndíjat, amelyet meglepetésemre meg is kaptam. Egy műszaki szempontból nehezen létrehozható lézert kellett megépítenem, amelybe előttem két amerikai vendégkutatónak már beletörött a bicskája. Hálás is vagyok ezért nekik, merthogy nekem három hónap alatt sikerült, és ezzel a kommunista Keletről érkezett tudományos segédmunkatárs kivívta a baloldalinak egyáltalán nem mondható vezető német tudós nagyrabecsülését.

Schäfer professzor nagyvonalú tudós volt, szabad kezet adott munkatársainak a kutatásban. Maradt bőven időm, lényegében azt tehettem, amit akartam. Nála, Göttingenben fedeztem fel egy effektust, amely lehetővé tette rendkívül rövid, úgynevezett pikoszekundumos lézerimpulzusok előállítását. Később azután csak kiderült, hogy Schäfer professzornak, ha akarja, mégis akad ösztöndíjra költhető pénze. Méghozzá nagyon sok pénze. Göttingenben létrehoztunk egy "szegedi" laboratóriumot, ahol egymást váltottuk Rácz Béla, Szabó Gábor és Szatmári Sándor tudományos segédmunkatársakkal, utóbbi már szintén a szegedi egyetem professzora. Az ultragyors lézerfizika terén értünk el nemzetközileg elismert eredményeket. Az ott megszerzett tudással felvértezve, 1989-ben Szegeden megalapítottam az Optikai és Kvantumelektronikai Tanszéket. Negyvenegy évesen az Akadémia levelező tagja lettem. Sokat dolgoztam, kutattam, oktattam Amerikában, egyetemeken, ipari fejlesztő laboratóriumokban. Most pedig annak a fizika tanszéknek vagyok a vezetője, ahol édesapám, Bor Pál hatvan évvel ezelőtt fizetés nélküli gyakornok volt, és megismerte édesanyámat. Szegedi kötődésemet ilyen érzelmi szálak is erősítik. Szegeden érzem magamat otthon.

Gondolkodott-e már azon, hogyan alakult volna a sorsa, ha például Magyarország helyett Amerikába vitte volna a gólya?

Nem kaphattam volna meg a Bolyai-díjat, de más baj is érhetett volna. Például az, hogy most a csíkos lobogók árnyékában a tettleges békeharc tudományos arzenálját fényezném, és közben mélységesen meg lennék győződve arról, hogy a hazámat és egy igazságos ügyet szolgálok.

Soha nem fordult meg a fejében, hogy külföldön maradjon?

Az újságírók ezt mindig meg szokták kérdezni, van aki finoman, tapogatózva, mint ön, mások otrombán. Például így: ugyan, mi hozta haza külföldről, csak nem a kötelező honszeretet? De hogy válaszoljak is: ha korábban disszidáltam volna, itthon maradt rokonságomat megtanították volna kesztyűbe dudálni, és én nem akartam, hogy akaratukon kívül ilyen zenei továbbképzésben részesüljenek. Egyébként a honszeretet nem kötelező, hanem emberi alapjog. Ha valaki érzelmileg kötődik szülőhelyéhez és atyafiságának kultúrájához, jobban teszi, ha nem bitangol el a nagyvilágba. Az embernek mérlegelnie kell, mi a fontosabb: a meggazdagodás vagy a valahová tartozás érzése. Én is ezeket mérlegeltem. Ezért maradtam itthon.

Kezdjük eredményeit a mikroelektronikával. A Silicon Roadmap, azaz a szilícium-technológia nemzetközi útvonalterve szerint a mikroáramkörök gyártásának egyik nagy nehézsége az egyre vékonyabb vonalak felrajzolása fénysugárral a fotolitográfiai módszer alkalmazásával. Ez utóbbi a mikroáramkörök olcsó tömeggyártásának technológiája.

Hogy a vonalakat tovább vékonyíthassuk, és ezzel egyre nagyobb kapacitású áramköröket állíthassunk elő, egyre rövidebb hullámhosszúságú, azaz ultraibolya fényt kell alkalmaznunk. Az ultraibolya fény viszont idővel tönkre szokta tenni a fotolitográfiában használatos lencsék anyagát, a kvarcot, és emiatt a 3-4 millió dollár értékű lencsét mint értéktelenné vált csecsebecsét ki lehet dobni. Ezt a költséget sem a gyártók, sem a felhasználók nem tudják elviselni, ezért a kvarc ultraibolya sugarak okozta roncsolódása a fotolitográfiai technológia fináléját jelenti. Mivel új, a jövőben használható technológiákat még nem sikerült kifejleszteni, krízishelyzet alakult ki a mikroelektronikában. A világ kvarcgyártói ezért nagy titokban nekigyürkőztek, hogy kifejlesszék az ultraibolya fényt álló kvarcot. San Diegóban egy éven keresztül, két tonna lézerfejet szétégetve, gyötörtük a gyártók által előállított tizenkét mintát, megállapítandó, van-e közöttük legalább egy, amelyik bírni fogja az ultraibolya terhelést. Szerencsére volt. Az adott kvarcminta gyártója azóta meggazdagodott, a litográfiában kialakult pánikhelyzet pedig megoldódott. Ez tükröződik és tükröződni is fog a számítógépprocesszorok árában is. Ugyancsak San Diegóban olyan lézerek fejlesztésén is dolgoztam, amelyekkel a világ számítógép-processzorainak nyolcvan százalékát állítják elő. Houstonban pedig szegedi munkatársaimmal, Erdélyi Miklóssal, Horváth Zoltánnal és Szabó Gáborral egy optikai trükköt dolgoztunk ki, amely lehetővé teszi, hogy még több elektronikai elemet alakítsanak ki egy szilíciumlapkán. Az olcsó tömegtermelés technológiai útvonaltérképén még legalább tíz éven keresztül a fotolitográfiáé lesz a vezető hely. Ehhez kis mértékben mi is hozzájárultunk.

Sokszor találkozunk ma már olyan hirdetésekkel, amelyek lézeres látáskorrekciót ajánlanak - vagy akár sasszemet. Ezekkel kapcsolatban is voltak fontos eredményei.

Egykor bizarr ötletnek tűnt, de mégis sikerült megvalósítani, hogy a számítógéppel vezérelt lézersugárral meg lehet változtatni az emberi szaruhártya felületének görbületét olyan módon, hogy a kezelés után a rövid- vagy távollátó szem is a retinán hozza létre a jó látáshoz szükséges éles képet. Csakhogy fennállt annak a lehetősége, hogy a lézersugár a szembe csapódva lökéshullámokat kelt, amelyek esetleg károsodást okoznak a szemben. Süveges Ildikó professzor asszonnyal és Ratkay Imolával Szegeden végzett kísérleteink megmutatták, hogy a gyanú alaptalan volt, ilyen károsodás nem keletkezik. Szerencsére, mert ezzel a technikával ma a világon évi kb. kétmillió műtétet hajtanak végre, de már itthon is elterjedőben van ez a műtéti eljárás. Később Szegeden Kolozsvári Lajos professzorral megmértük a szaruhártya ultraibolya abszorpciójának értékét. Erre az adatra a lézeres látáskorrekció dioptriaszámának nagyon pontos számíthatóságához van szükség. Erre vonatkozóan alighanem nekünk van a legpontosabb mérésünk a világon.

Allergia. Újabb lézeres "varázslat".

Nem varázslat, hanem fényterápia. Az orrba egy fényvezető szál segítségével megfelelő tulajdonságú fényt juttatva, a szénanátha kellemetlen tüneteit okozó immunreakciókat gátolni lehet. Ebben a munkában is mindenki a szaktudásának megfelelő tevékenységet végezte. Kemény Lajos szegedi bőrgyógyászprofesszor megmondta, milyen színű, pontosabban szólva milyen spektrális összetételű fényre van szükség, mi, fizikusok előállítottuk a megfelelő fényt, belecsatoltuk a fényvezetőbe, és megépítettük a prototípusokat, székesfehérvári mérnökök sorozatban gyártatják a készülékeket, a megfelelően kiképzett orvosok pedig több mint ötven hazai rendelőben idén már tizenötezer kezelést hajtottak végre.

Femtoszekundum. A mindennapi ember számára ez a szó nem mond semmit. Ez egy nagyon rövid idő, az egymilliomod másodperc egymilliomod részének is az ezredrésze. Úgy tudom, hogy sikerült ebben az elképzelhetetlenül rövid időtartományban méréseket végezniük.

A femtoszekundumos lézerimpulzusok tulajdonságainak mérésével sokat foglalkoztunk. Ugyancsak szegedi eredménynek tartják a klasszikus optikának a femtoszekundumos időtartományba való kiterjesztését is. Megemlítek egy érdekességet is. Horváth Zoltán kollégámmal kimutattuk, hogy a femtoszekundumos lézerimpulzusok terjedési sebessége egy lencse fókuszsíkjának környezetében, korlátozott térbeli tartományban meghaladja a fénysebességet. Aggodalomra azért nincs ok, a fénysebességnél nagyobb gyorsaság felfedezése miatt persze nem kell újraírni a fizikatankönyveket. Ez mindössze egy érdekesség, amely a tudomány belső fejlődését előmozdítja, a kutatót pedig elszórakoztatja.

Térjünk vissza az orvostudományhoz. Pikkelysömör. Aki ebben szenved, tudja: belehalni nem lehet, de csúnya, vörös, nagyon viszket, a gyógyítás pedig szinte reménytelen. Illetve most már nem annyira.

Valóban. Ismét Kemény Lajos szegedi bőrgyógyászprofesszoré volt a kezdeményezés. Ő gyanította, hogy milyen hullámhosszúságú lézerfénytől várható a gyógyító hatás, nekünk pedig volt ilyen lézerünk. Ő nyolc évvel ezelőtt egy pár hétre elkérte a lézerünket, mi pedig azóta sem kértük vissza. Helyette segítettünk a vizsgálatok fizikai vonatkozású részeiben. Az eredményeket a neves The Lancet folyóiratban leközöltük, és hát ennek alapján egy kaliforniai orvosi lézergyártó cég meggazdagodott, ugyanis az eljárást sajnos nem szabadalmaztattuk. Azóta mi is sokat okosodtunk, és többé ilyen hibát nem fogunk elkövetni. A fiataloknak is azt tanácsolom, hogy ne a saját, hanem a mi hibánkból tanuljanak.

Úgy tűnik, a gyógyítás területe vonzza.

Valóban, még a kifejezés is pontos. A vonzás Newton harmadik törvénye értelmében kölcsönösséget is jelent. Mi, fizikusok vonzzuk az orvosokat, mert a diagnosztikához és a gyógyításhoz szükségük van arra, amihez mi értünk, mi pedig vonzódunk az orvostudományhoz, mert jó az embereken segíteni. Arról nem beszélve, hogy ötvenöt éves korban nem árt, ha az embernek van néhány nagy tudású orvos barátja.

Most egyébként a presbiopia lézeres kezelésével kívánunk foglalkozni. Ez a betegség vagy inkább kortünet azzal kapcsolatos, hogy a szemlencse az életkor előrehaladtával rugalmatlanná válik, ezért a szem elveszti azt a fiatalkori képességét, hogy közelre és távolra egyaránt élesen lásson. Ezért van ötven év felett az emberek egy részének általában egy olvasó- és egy távollátó szemüvege is. Úgy tűnik, hogy a lézer segítségével a szemlencsét fel lehet puhítani, mintegy meg lehet "fiatalítani".

Ugyancsak érdekel, hogyan lehetne létrehozni valamiféle "szuperlátást". Az emberi szem feloldó képességének, vagyis a látott látvány részletgazdagságának növelése útjában ugyanis nem a recehártya fényreceptorainak a sűrűsége, hanem a szem apró optikai hibái állnak. Ezeket az apró optikai hibákat, amelyeket az evolúció rajta felejtett az emberi szemen, elvileg lézerrel korrigálni lehet, és akkor akár a hatszorosára is tudjuk növelni a felbontását, vagyis a látvány részletgazdagságát. Ezt neveznénk szuperlátásnak. Van néhány foglalkozás, ahol kívánatos lenne az átlagosnál sokkal jobb látás. Például a pilótáknál. Tömeges igény azonban biztosan nem lenne rá, így a szuperlátás megvalósítását elsősorban a fizikusok rekordhajhászó hajlama motiválja. Ez a hajlam nem veszélyes, nem is üldözendő, még csak nem is öncélú, mert ha a szuperlátás technikáját sikerülne kifejleszteni, akkor a technológiát az úgynevezett irreguláris törőhibával rendelkezők kezelésére lehetne használni. Az irreguláris hibákat sem szemüveggel, sem pedig kontaktlencsével nem lehet kompenzálni.

Mi a helyzet azzal a bizonyos "műkutyával" vagy "műorral", amit rebesgetnek?

Ez elsősorban Szabó Gábor és Bozóki Zoltán kollégáim érdeme, akiket a fotoakusztika legjobb szakértői között tartanak számon a világban. Joggal, mert a módszer segítségével pontosan és érzékenyen ki tudják mérni a levegőben lévő szennyező gázok mennyiségét. Egy ilyen Szegeden készült berendezés egy éven keresztül a Lufthansa menetrend szerinti járatain fog repülni, hogy légkörfizikai méréseket végezzen a világban. A műszer érzékenységének további növelésével esély van arra, hogy a fotoakusztikus módszer alkalmas lesz a robbanószerkezetek és drogok észlelésére is. Jó hasznát lehetne venni egy ilyen "műkutyának" robbanásig feszült világunkban.

Meghallgattam az operaházi beszédét, és hát ott bizony megragadta az alkalmat egy kis "lobbizásra" az ott jelen lévő miniszterelnöknél, nevezetesen a tudományfinanszírozás fontosságára próbálta felhívni a figyelmét.

Szerintem nem baj, ha egy ünnepi beszédben a kitüntetett egy fennkölt és egy magasztos gondolat közé becsempész egy fontosat is. Nagyon kikívánkozott belőlem az, hogy a társadalom számára hasznos tudományos eredmények születéséhez az anyagi támogatás növelésére feltétlenül szükség van. A kutatás-fejlesztés nem a tudósok és mérnökök önző magánügye, hanem a fejlődés záloga és ezen keresztül a várva várt jólétünk egyik forrása. Ha körülnézünk a világban, mindenütt azt látjuk, hogy ahol a gazdaság gyorsan fejlődött, az adott államban előtte nagyon sokat fektettek be a tudományos kutatásba és az oktatásba. Ez ugyanúgy igaz a hatvanas évek Japánjára, mint az ezredforduló Írországára. Magyarországon már tizenöt éve harmadát költjük - a nemzeti össztermék arányában - kutatásra és fejlesztésre, mint a fejlettebb európai országok. Rosszízű hungarikum ez, amely hosszú távon meg fogja ülni az ország gyomrát. A tudományos kutatások támogatása, akárcsak az oktatásé, csak hosszú távon hozza meg eredményét, ugyanakkor a mindenkori magyar politikai vezetés a saját politikai túlélése érdekében csak a négyéves választási ciklusokban gondolkozik, ignorálva az ország hosszú távú érdekeit. Ráadásul a kutatók száma olyan alacsony, hogy szavazataikkal nem befolyásolják a választások eredményét, ezért véleményükre a csak a választási sikerekre koncentráló politikai döntéshozók nem adnak. Ezekre szerettem volna felhívni a figyelmet a költségvetési tárgyalások idején, merthogy kormányfő épp ott volt.

A közoktatással kapcsolatban sem túl jó a véleménye.

Szerintem pontosan olyan, mint a közoktatás helyzete. Mi, magyarok az elmúlt századokban bizonyítottuk, hogy alkotóképesség tekintetében sikeresen vehetjük fel a versenyt más népekkel. Sokkal jelentősebb mértékben gyarapítottuk a világ szellemi kincsestárát, mint az a nemzet lélekszáma alapján elvárható lett volna. De ez az alkotóképesség csakis megfelelő képzettség talaján tud gyümölcsöt hozni. És itt van a baj: sajnos az utóbbi másfél évtizedben az oktatásügyet sújtó, reformnak nevezett folyamatos változtatások miatt az érettségizők felkészültsége sokat romlott: a nemzetközi élbolyból a középmezőnybe süllyedtünk. Ezt igazolja minden hazai és nemzetközi tudásszintfelmérés. Sajnos az oktatásügyben aktívan tevékenykedő elméleti szakemberek meg mindig nem fogytak ki önmegvalósító ötleteikből, és nem látszik, mikor jön el a reformmentes nyugalom korszaka. Ha a politikai vetésforgó szereplői nem tudnak megegyezni egy bizonyítottan megvalósítható, működőképes, kormányzati ciklusokon átívelő oktatáspolitikában, versenyképesség tekintetében tovább csúszunk lefelé a nemzetközi munkaerőpiacon. Nem lenne jó, ha ezt hagynánk örökül gyermekeinknek.

Végül: mivel tölti a szabadidejét?

Ami biztos az az, hogy nem a lézerekkel. Szeretek motorral tekeregni a hegyekben, vitorlázni a Balatonon vagy evezni a Tiszán. Meg jetski, surf, jég- és görkorcsolya, de próbáltam már sárkányrepülőt, ejtőernyőt és hőlégballont is. Kaliforniában teliholdkor, amikor legnagyobb az árapály-szintkülönbség, cápára és barrakudára horgászom, mert ilyenkor legjobb a kapás. A Csendes-óceán tajtékos vizén horgászni, bizony, emberpróbáló kaland. Szeretem az ínyenc ételeket, a mozgalmas eseményeket, gyűjtöm az izgalmas élményeket, mert az ember teste abból lesz, amit megeszik, a lelke pedig az élményekből, amiket átélt.


<-- Vissza a 2004/12 szám tartalomjegyzékére