A megnövekedett káros környezeti ártalmak következtében napjaink egyik legfontosabb feladata az oxigéntartalmú szabad gyökök elleni védekezés. A szabad gyökök káros hatásaitól az antioxidáns enzimek óvnak minket a leghatékonyabban, csakhogy ezeknek az enzimeknek a pótlása nem megoldott.
Az élő szervezetekben található molekulák roncsolódása miatt a szabad gyökök felelősek az úgynevezett oxidatív stressz kialakulásáért, és ezáltal számos kór (pl. asztmatikus és daganatos megbetegedések) kialakulásáért, illetve a mindennapi életben használt termékek (élelmiszer, ruházat, kozmetikumok stb.) gyengébb minőségéért az előállítás folyamán gyakorolt károsító hatásuk miatt.
A Szegedi Tudományegyetem Kémiai Intézetében 2018 óta működő Biokolloidok Kutatócsoport éppen ezért antioxidáns diszperziók kifejlesztését tűzte ki céljául. A kutatás sikeres kivitelezése lehetővé teszi az így kifejlesztett anyagok orvosi és ipari alkalmazását, és ezzel betegségek megelőzését, illetve a mindennapi élethez szükséges termékek minőségének javítását.
Kiemelkedő színvonalú tudományos munkásságának elismeréséért a kutatócsoport alapítója, Szilágyi István adjunktus kapta meg idén az SZTE Természettudományi és Informatikai Karának Tudományos Díját. Pályájáról, a szakterület szépségeiről és nehézségeiről, valamint külföldön szerzett tapasztalatairól beszélgettünk a kutató vegyésszel.
A kémia és a biológia igencsak megosztó tantárgyak, és kétségkívül óriási szerepe van a tanárnak és a pedagógiai módszereknek abban, hogy mennyire kedveli meg egy gyerek a természettudományokat. Milyen emlékei vannak a kezdetekről?
A történetem Csólyospáloson kezdődik, ott nőttem fel és végeztem el az általános iskolát. Kisgyerekkoromtól fogva otthonosan mozogtam a természetben, gyakran jártam horgászni és édesapámmal vadászni, a környezetismeretet és a biológiát mindig is kedveltem, aztán amikor hetedik osztályban elkezdtünk kémiát tanulni, egyből megfogott a kísérletezés. Rengeteg kérdés kavargott a fejemben, próbáltam mindig a dolgok mögé nézni, utánajárni, hogy mi miért és pontosan hogyan is történik körülöttünk vagy éppen bennünk. Aztán a Szegedi Radnóti Miklós Kísérleti Gimnáziumban a rendkívül színvonalas kémiaoktatásnak és Meleg István tanár úr elhivatott munkájának köszönhetően még jobban elmélyülhettem a kémiai folyamatok világában. Ekkor dőlt el, hogy vegyész szeretnék lenni. Az egyetemen a diploma megszerzése után úgy döntöttem, hogy maradok az akadémiai vonalon és doktori képzésen folytatom a tanulmányaimat. Itt kezdődtek el a biológiai hatású nanokompozitokkal való kutatásaim, majd a doktori fokozat megszerzése után, 2006-ban jött egy klassz ausztráliai munkalehetőség, ami egy évre szólt ugyan, de végül három év lett belőle.
Milyen projekten dolgozott Ausztráliában?
A perthi Murdoch Egyetemen, egy ipari partner megbízásából azt kutattam, hogy hogyan lehet titán-dioxid nanorészecskéket minél olcsóbban előállítani. (Titán-dioxid nanorészecskék vannak például a napvédő krémekben és a fehér festékekben is.) A PhD-témámat, a bio-nanotechnológiát egy kicsit hanyagolnom kellett ugyan, de nagyon érdekes volt látni, hogy hogyan használják fel a cégek az általunk kutatott részecskéket, így legalább beleláthattam az alkalmazás folyamatába is.
Mennyire volt más abban a közegben dolgozni, mint Magyarországon? Könnyen ment a beilleszkedés?
Feleségemmel friss házasokként kerültünk Perthbe, így részben olyan volt, mintha egy hosszú nászútra indultunk volna. Mivel egy távoli, de nyitott kultúráról van szó, ahol nagyon megbecsülik azokat a szakembereket, akikből kevés van az országban, gördülékenyen ment a beilleszkedés. A bevándorlási rendszer is arra van kiélezve, hogy csak azok kapnak letelepedési engedélyt vagy munkavállalói vízumot, akik hiányszakmában dolgoznak. Soha nem azt nézik, hogy honnan jöttél, hanem azt, hogy mi célból, és addig, amíg betartod a szabályokat, nagyon szívesen látnak.
A legfurcsábbnak egyébként az óriási infrastrukturális különbségeket találtam. Itthon sokszor elavult műszerekkel és 30-50 éves bútorokkal berendezett régi épületekben dolgoztam, a Murdoch Egyetem ehhez képest korszerűség és technikai felszereltség szempontjából maga volt a kánaán. De ugyanilyen megdöbbentő volt tizenkét év után hazatérve azt látni, hogy mennyivel fejlettebb és modernebb lett az intézet felszereltsége. Nem túlzás azt állítani, hogy a kutatócsoportom ugyanolyan körülmények között dolgozhat, mintha egy nyugat-európai egyetemen lennénk.
Hogy érti, hogy tizenkét év elteltével? Mi történt Ausztrália után?
Hiába az óceán, a bálnák, a tengerpart és a jó munkafeltételek, mivel nagyon erősek a családi és a baráti kötelékek, nem volt elég az évi egy hazalátogatás, mindenképpen szerettünk volna visszaköltözni Európába. Néhány hónapot Magyarországon töltöttünk, itt született meg az első fiunk, aztán jött egy újabb együttműködési lehetőség, mégpedig a Genfi Egyetemről.
Olyan embert kerestek, aki otthon van a nanotechnológiában és az anyagtudományban, viszont a kutatócsoport profilja a kolloidkémia volt. A kolloidkémia olyan területe a fizikai kémiának, ami többek között a nanométeres (a milliméter egymilliomod része) mérettartományba eső részecskék karakterisztikáját és jelenségeit vizsgálja bizonyos közegekben. Kolloidrendszer például a tej, ahol zsírcseppek vannak eloszlatva vizes fázisban, de a füst legapróbb szilárd részecskéi is kolloidrendszert alkotnak.
Szóval a genfi csapattal összehoztuk a nanotechnológiát a kolloidkémiával, és bár egy évre szóló munkaszerződést írtam alá, ezt végül meghosszabbítottuk, a harmadik évre pedig sikerült felfejlesztenem a tudományos profilomat annyira, hogy egy oktatói állást is kaptam mellé, ami plusz hat évet jelentett. És mivel hosszabb távú oktatói állás mellett lehetőség van belekezdeni saját projektekbe – az időm egyharmad részét kellett oktatásra fordítanom –, elkezdtem függetlenedni a kutatásban. Közben megszületett a kisebbik fiunk, így a gyerekekkel is megtapasztaltuk, hogy milyen a svájci bölcsődei-óvodai-iskolai rendszer. Mondhatni, a kint töltött évek alatt igazi családdá váltunk, és onnan már a hazalátogatás sem volt olyan körülményes, mint a világ másik feléről.
Két és fél éve helyezte át a csoportját Genfből a Szegedi Tudományegyetem Kémiai Intézetébe. Miért?
A Svájcban elnyert két kutatási pályázat közül az egyik ahhoz hasonló téma volt, amit doktoranduszként is tanulmányoztam: biológiai jelentőségű nanokompozitokat ötvöztünk a kolloidkémiával, engem viszont kimondottan a szabad gyökök és az antioxidánsok érdekeltek. Az oxigéntartalmú szabad gyökökről azt kell tudni, hogy mindenféle molekulával kölcsönhatásba lépnek a szervezetben, ha pedig nem védekezünk ellenük, akkor oxidálják a sejtalkotókat és a sejteket, minek következtében betegek leszünk vagy gyorsabban öregszünk meg, mint kellene. Az enzimjeink védekeznek ugyan, csakhogy ma már nagyon sok és erős káros hatás éri a szervezetünket, ilyen például a légszennyezésnek vagy a különböző adalékanyagoknak való kitettségünk. Szóval ez a tendencia adta az alapot ahhoz a célhoz, hogy olyan nanorészecskéket fejlesszünk ki, amik elbontják ezeket a szabad gyököket. Ezután jött a képbe a Magyar Tudományos Akadémia Lendület programja, melynek anyagi támogatásával a Svájcban megalapított Biokolloidok Kutatócsoport 2018 eleje óta itthon működik tovább. Hárman indultunk, és most már a mester szakos hallgatókkal együtt tízfős a csapat.
Természetesen egyéb forrásokból is szerzünk támogatást, és ma már három fő tevékenység tartozik a profilunkba. A szabad gyökök és az antioxidánsok kutatása mellett, illetve azokkal összefüggésben nemrég publikáltunk egy tanulmányt az ausztrál bányavizek nanorészecskékkel történő tisztításáról, a másik környezetvédelmi projekt pedig egy európai konzorcium keretein belül épp most alakul ki: sokat hallhattunk mostanában a műanyag flakonok lebomlásából származó nanorészecskékről, amik szintén nagyon káros anyagok, és amiket nemhogy kivonni, de detektálni sem nagyon tudunk még. Ebben a konzorciumban olyan szenzorokat fogunk fejleszteni, amelyek kimutatják, hogy mennyi műanyag nanorészecske van egy adott mintában.
A harmadik az ipari vonal, ami azt jelenti, hogy különböző kolloidrendszerekkel foglalkozó cégek munkáját segítjük fejlesztéssel. Az élelmiszeriparban például a sajtgyártás is egy kolloidkémiai folyamat, a cigarettagyártókat az érdekli, hogy minél több káros anyagot ki tudjon szűrni a füstszűrő, a textilgyártókat pedig az, hogy minél jobban kötődjön a festékanyag a textilen anélkül, hogy roncsolná.
Említette, hogy Szegedre visszatérve mennyire megdöbbent a tanszéken történt pozitív változásoktól. Mi a véleménye általában véve az akadémiai vonalon maradó vegyészek helyzetével kapcsolatban? Ennyi külföldön szerzett szakmai tapasztalattal a háta mögött hogy látja, milyen ma kutatónak lenni Magyarországon?
Az biztos, hogy külföldön sokkal könnyebb függetlenné válni. Amikor harmincévesen kikötöttem Svájcban, szinte azonnal tudtam saját kutatási projektet indítani. Semmivel sem tehetségtelenebbek azok a korombeli kollégák, akik itthon maradtak, ám nemzetközi viszonylatban, például EU-s kutatói pályázatoknál komoly hátrányt jelent, ha egy bíráló azt látja, hogy a pályázó a PhD megszerzése után sok-sok évvel még mindig a témavezetőjével dolgozik. Azt gondolhatják, hogy nem alkalmas vezető kutatónak, mert nem tudott ennyi idő alatt függetlenedni. Pedig ez nem így van, csak itthon a fiatalabb korosztálynak még mindig nehezebb saját kutatási projekteket nyerni, mint külföldön. Ezt ismerte fel a Magyar Tudományos Akadémia, és indította el a Lendület programot.
Azt, hogy a saját szakterületemen itthon milyen a kutatók megbecsültsége, egyelőre nem tudom megítélni, a legnagyobb problémám ugyanis még mindig az, hogy nem ismerek személyesen mindenkit a tudományterület hazai művelői közül. Az általános tapasztalatom viszont az, hogy érdemes lenne jobban egyensúlyban tartani az alap- és az alkalmazott kutatásokat. Ahhoz, hogy a befektetett időnk és energiánk biztosan hasznosuljon, megfelelő kutatási háttérre van szükség, ami évek kérdése. Ha csak alapkutatást végzünk azzal a hozzáállással, hogy majd jó lesz valamire, egész karrierek telhetnek el anélkül, hogy valami alkalmazás is lehetne a munkából. A másik véglet pedig az, hogy mindenképpen történjen valami alkalmazás néhány éven belül, ami viszont túl kockázatos, hiszen alapos előkészítés nélkül nagyobb eséllyel derül fény egy-egy apró, de fontos részletre vagy hiányosságra, illetve nagyobb eséllyel csúszik be valamilyen baki a termékfejlesztési fázisban, ami miatt nemcsak a beleölt pénzt bukjuk el, de kezdhetjük elölről az egész munkafolyamatot.
A mi alapkutatásunkból a különböző vállalatokkal történő együttműködések során lesz alkalmazott kutatás. Azokat a nanorészecskéket, amiket kielemzünk, megvizsgáljuk, mennyire stabilak, milyen tulajdonságokat hordoznak, toxikusak-e vagy sem, tovább tudjuk vinni az alkalmazott irányba olyan cégekkel, amelyeknek ez komoly érdekük. Ha ők nem lennének, akkor lehet, hogy mi is egész életünkben alapkutatással foglalkoznánk. De ha soha senki nem használja fel az elért eredményeket, akkor mi értelme az egésznek?
Mi az, ami semmit sem változott a távolléte alatt?
Az általános és középiskolai kémiaoktatásra már akkor is ráfért volna egy jókora ráncfelvarrás, amikor még itthon voltam, mert egyszerűen nem elég gyakorlatias.
Például van egy értelmes, tehetséges középiskolás srác, aki a Kutató Diákok Mozgalmán keresztül jár hozzánk lassan két éve, nagyon szeret kísérletezni. Megtanulta a laborban a rutindolgokat, elkezdtük bevonni a kísérletekbe, és a megszerzett ismereteivel elindult a mozgalom versenyén, és a nemrég megrendezett országos konferencián első helyezést ért el. Na mármost, ez a fiú a szabadidejében jár be hozzánk, mindig nagyon lelkesen, viszont ha egy hagyományos kémiaversenyre készítenénk fel, akkor szinte biztos, hogy lemorzsolódott volna. Ott száraz típusfeladatok, példaszámolások meg olyan gyakorlati feladatok vannak, amikben nem sok fantázia van. Ha ez a fiú nem jön el hozzánk kutatni gimnazistaként, ha nincs ez a lehetőség, akkor lehet, hogy az életben nem lenne vegyész. Így viszont kémia alapszakos képzésre fog jelentkezni. Nagyon száraz a kémiaoktatás, így nem csoda, ha elmegy a fiatalok kedve ettől az izgalmas területtől és a vegyészszakmától.
Ha egyetlen jó tanácsot adhatna a kémia és a kutatás iránt érdeklődőknek vagy leendő kutató vegyészeknek, mi lenne az?
Többet is mondanék. Először is jöjjenek Szegedre tanulni. Azon túl, hogy ez egy gyönyörű, élhető város – mondom úgy, hogy Perth és Genf, ahol hosszabb ideig éltünk, a világ legélhetőbb városai között vannak, tehát van viszonyítási alapom –, nagyszerűek a feltételek a sikeres kémiatanuláshoz és az esetleges doktori munkához. Nagyon jó az oktatógárda, inspiráló a környezet, a Kémiai Intézet felszereltsége is kiváló, és a világ minden tájáról vannak kollaborációs partnereink.
Másrészt lehetőleg járjanak minél többször szakmai konferenciákra – főleg a doktoranduszhallgatók –, ahol naprakész információkkal gazdagodhatnak a tudományterületen zajló kutatások legújabb eredményeiről. Nem elég közleményeket, tanulmányokat olvasni, ezek a publikációk ugyanis elég hosszú idő elteltével kerülnek a nyilvánosság elé: elvégezzük a laborban a kísérletet, elkészítjük a kéziratot, az elkerül egy folyóirathoz, ahol független szakértők elbírálják, majd megjelenik. Sokszor fél év vagy akár egy év is eltelik, mire a nyilvánosság elé kerül egy kutatási eredmény, addigra pedig már sokkal frissebb eredmények is lehetnek a témában. Ezért olyan fontosak a tudományos konferenciák.
Harmadrészt pedig, aki csak teheti, lásson világot, más országok intézményeiben is gyűjtsenek a fiatalok szakmai ismereteket. Az itthon maradók hajlamosak azt hinni, hogy külföldön is minden úgy működik a tudományos életben, mint itthon. Na jó, ne tizenkét évre menjenek el, az azért nem mindenki számára ideális, de három-öt év külföldön szerzett jártasság rengeteget hozzátehet a szaktudáshoz, a nemzetközi tapasztalatokat pedig itthon kiválóan lehet kamatoztatni.
