A Gömböc segíthet a koronavírus elleni harcban is

Ezt olvasta már?

A beszámoló szerint a már sertéseken is kipróbált eljárás biztató eredményeket hozott, amerikai tudósok bíznak benne, hogy a módszer emésztőrendszeri betegségek, akár fekélyek kezelésére is alkalmas lehet a jövőben. Az MIT professzorai tanulmányukban hivatkoznak a Nobel-díjra is esélyesnek tartott Karikó Katalin és kollégáinak 2014-es tanulmányára, amelyben az akkoriban még kísérleti fázisban lévő mRNS-technológia terápiás lehetőségeit taglalják. A magyar kutatónő 1990-ben vágott bele az Egyesült Államokban a hírvivő RNS-terápiás lehetőségeivel kapcsolatos kutatásokba, majd társával, Drew Weismannal 2005-ben szabadalmaztatták a módosított nukleozidokat tartalmazó mRNS-terápiás alkalmazásukat. E szabadalom alapján készült el 2020-ban a világon elsőként klinikailag is bizonyítottan hatásos harmadik generációs Pfizer-BioNTech Covid–19-vakcina.

A Gömböc, azaz két egyensúlyi pontú, mono-monostatikus, mindig talpra álló új geometriai forma, más találmányokat is inspirált már. Ilyen volt a szájon át adagolható inzulinkapszula, amelyet az MIT és a Harvard Egyetem kutatói fejlesztettek ki elsősorban a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedők számára. A Gömböc megalkotói, Domokos Gábor, a BME Építészmérnöki Kar (BME ÉPK) Morfológia és Geometriai Modellezés Tanszék és Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék egyetemi tanára, az MTA–BME Morfodinamika Kutatócsoport vezetője, valamint Várkonyi Péter, a BME ÉPK Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék egyetemi tanára.

Domokos Gábort kérdeztük, mit szól találmányuk legújabb sikeréhez.

Mi volt az első gondolata, mikor megtudta, hogy a koronavírus elleni harcban is felhasználható a Gömböc?

Nem voltam biztos benne, hogy nem értettem-e félre a hírt, annyira hihetetlennek tűnt. Alapos olvasás után azonban rájöttem, hogy bizony, a hír igaz, és ez óriási öröm volt számomra.

Hogy kapcsolódik a Gömböc az mRNS-kapszulához?

Az MIT mRNS-kapszulája esetén központi kérdés, hogy a lehető leggyorsabban, legkönnyebben álljon talpra a gyomorban. Ezen cél elérése érdekében két eszközre támaszkodtak az MIT mérnökei: egyrészt (a hagyományos keljfeljancsihoz hasonló módon) súlyt helyeztek el a kapszula alsó részén, másrészt kiválasztották a létező legkedvezőbb geometriai formát. Utóbbi leglényegesebb elemét, a kapszula kontúrját, a Gömböcből merítették.

Eredetileg is gondoltak erre, hogy funkciót kap majd, vagy „csak örültek”, hogy megoldották Arnold sejtését?

Soha korábban nem gondoltam, hogy ilyen különleges, potenciálisan sok ember életét megkönnyítő alkalmazása lesz a Gömböcnek. Bennünket (kollégámmal, Várkonyi Péterrel) az eredeti probléma megoldásában kizárólag a matematikai érdeklődés, és az Arnold tudományos éleslátásába vetett hit motivált.

Mi a „Városszövetes kutatás” és hogy kapcsolódik a Gömböchöz?

Jelenleg az MTA–BME Morfodinamika Kutatócsoport keretében Török János elméleti fizikus kollégámmal és Regős Krisztinával, a 2021 decemberében ifjúsági Gábor Dénes-díjat nyert kiváló hallgatómmal dolgozunk egy olyan projekten, melynek célja, hogy pusztán a városi úthálózatok geometriai tulajdonságainak elemzése alapján következtetni tudjunk a város kialakulásának módjára, és más, építészeti és urbanisztikai szempontból lényeges tulajdonságaira.

Egy interjúban azt mondta: „A természetben még nagyon sok dolog van, amit nem értünk, de ott van az orrunk előtt.” Gondolt konkrétan valamire?

Igen, arra gondoltam, hogy bár a töredezett kövek csúcsainak, éleinek és lapjainak átlagos száma az idők kezdete óta 8,12 és 6 volt, ráadásul Platón 2500 évvel ezelőtt felvetette, hogy a kocka geometriája összefügghet a geológiában látott formákkal, mégis, csak 2020-ban jöttünk rá, hogy ebben az „átlagos” értelemben a tökéletes kocka ott van az orrunk előtt.

Hol gyártják a Gömböcöt? Vehetünk magunknak otthonra?

A Gömböcök túlnyomó többségét Magyarországon gyártják. Itthon és külföldön több cég is foglalkozik a forgalmazással és bárki tud rendelni az interneten. A forma rendkívül kényes, és egy alma méretű Gömböc megmunkálásánál egy századmilliméternél nem lehet többet hibázni, emiatt egyszerű 3D nyomtatással nem lehet ilyet előállítani, a jóval pontosabb, de költségesebb CNC-marási technológiát kell alkalmazni. Ugyanakkor néhány éve sikerült kifejlesztenünk egy olyan hibrid, maráson és öntészeten alapuló technológiával készülő „Könnyű Gömböcöt”, mely nemcsak műszakilag állja ki a próbát, de egyúttal az ára is elérhetőbb.

Foglalkoztatja most valami, a Gömböchöz hasonló probléma, egy sejtés, egy feltevés?

Igen, jelenleg Regős Krisztinával, Bozóki Sándorral, a SZTAKI tudományos főmunkatársával, valamint Papp Dáviddal, a North Carolina State University kutatójával John Horton Conway, a közelmúltban elhunyt, legendás brit–amerikai matematikus egyik sejtésén dolgozunk, mely több szálon kapcsolódik a Gömböchöz. Conway azt a véleményét fogalmazta meg, hogy nem létezik olyan 5 csúcsú, konvex, homogén poliéder, mely csak az egyik lapján tud stabilan állni. A sejtéshez több más probléma is kapcsolódik, melyeket már sikerült megoldanunk és bízom benne, hogy ezen az úton közelebb fogunk jutni a poliéderes (soklapú) Gömböc rejtélyéhez is, melyre egy egymillió dolláros díj van kitűzve.

A The Mathematical Intelligencer 2006. évi 4. számának címlapjára is a Gömböc képe került – ez volt a második magyar vonatkozású címlap a Rubik-kocka 1979-es bemutatása óta. Futhat a Gömböc is olyan nagy karriert, mint a Kocka?

Azt gondolom, hogy mindkét találmány gyönyörű, de alapvetően eltérő íven fut. A Kocka emberek százmilliói számára jelent kifogyhatatlan szellemi játékot, matematikusokat inspirált új tételek sorának megalkotására, fiatalok tömegeit vonzotta versenyekre. A játékos problémamegoldás jelképeként hollywoodi filmekben láthattuk viszont. A Gömböc bizonyosan nem jutott el ekkora tömeghez, de akihez elért, annak – az eddigi visszajelzések alapján – tudott belső örömöt nyújtani. Emellett biológiai, geofizikai, paleontológiai kutatásokat, képző-, tánc- és színművészeti, valamint irodalmi alkotásokat inspirált, számozott, egyedi példányai szerte a világon kiállítási tárgyként váltak a magyar kultúra nagyköveteivé. A mostani hír alapján pedig a gyógyszeripari csúcstechnológiában is hasznosult.

A  Markmyprofessor.com oldalon önt „Dr. Gömböc, a kavicsos ember” néven emlegetik a diákok. Az óráin is szóba kerül a találmány? Kavicsokat is vizsgálnak?

Az órán alapvetően a tananyagra koncentrálunk, de bármilyen (így a Gömböcre vonatkozó) kérdésre szívesen felelek, és néha szoktam tartani „kitekintő” előadásokat, ahol a tananyag alapján is érthető, reményeim szerint érdekes kutatási feladatokat mutatok be a diákoknak.

A műegyetemi mérnökképzéshez hogyan illeszkedik az ön munkája és a Gömböchöz hasonló felfedezésekkel kapcsolatos kutatói munka?

A BME Építészmérnöki Karán alkotó értelmiségieket képzünk, a szó legszebb és legáltalánosabb értelmében. Ide járt nemcsak Rubik Ernő, de Latinovits Zoltán is. A képzés célja, hogy a kreatív gondolkozás, ezen belül pedig különösen a térlátás, a geometriai intuíció szépségét megismertessük és megszerettessük az ország legtehetségesebb diákjaival. Ezt a célt szerintem azáltal tudjuk legjobban elérni, hogy a hagyományos építészeti és mérnöki alapismereteken túl világszínvonalú kutatási eredményekkel, érdekes, gondolkodtató problémákkal színesítjük az oktatást. Azt tapasztalom, hogy minden évfolyamban vannak különösen tehetséges hallgatók, akiket vonzanak a szellemi kihívások. A BME kifejezett célja, hogy a legjobb képességű hallgatóknak személyre szabott képzést nyújtson és segítsen maximálisan kibontakoztatni a bennük rejlő nagy lehetőségeket.

A tanítást szereti jobban, vagy a problémákon való gondolkodást?

A kettő nem zárja ki egymást: az előadások engem megmozgatnak szellemileg, és egyúttal igyekszem a diákokat meggyőzni, hogy szabad és érdemes gondolkozni. A legkiválóbb diákokkal való foglalkozás pedig nyilván mindkét tevékenységhez, a tanításhoz és a kutatáshoz is kötődik. De nagyon szeretek egyedül is gondolkozni.

Szabadidejében is kutatja a világot, vagy el tudja magát engedni, mint bárki más?

Legszívesebben olvasok, zenét hallgatok vagy kirándulok. Utóbbi persze óhatatlanul elvezet olyan szép helyekre, ahol a megfigyelt látvány nyomán esetleg szakmai gondolataim is támadhatnak.

Miket olvas? Ókori görög szerzőket, akikre sokszor utal?

Igen, azokat a szerzőket, akikre utalok, igyekszem, ha nem is az eredeti nyelven, de elolvasni, van itthon Arisztotelész és Platón műveiből is néhány kötet. De a krimi és a magyar költészet sem áll tőlem távol, most pedig éppen kedves volt diákomnak, Kőhalmi Zoltánnak a könyvét forgatom.  

Mi kell ahhoz, hogy valaki megfejtsen valamit, mint ön a Gömböcöt? Másmilyen látásmód, kitartás, jó közeg?

Talán mind a három. Az eredményes kutatáshoz azonban szerintem elsősorban kíváncsiságra és a probléma iránti alázatra van szükség.

(Borítókép: Domokos Gábor a Gömböccel 2012-ben. Fotó: Beliczay László / MTI)

Legfrissebb a témában

Még több hasonló cikk a témában