A fotoszintézisre alapulhat az új világgazdasági rendszer

Változás előtt áll a világgazdaság – hangzott el azon a Szegeden zajló nagyszabású nemzetközi tudományos tanácskozáson, melynek fő témája a fotoszintézis kutatása, valamint az épülő ELI-ALPS lézeres kutatóközont kapcsolata. A részt vevő tudósok – akik a a fotoszintetikus fehérjék atomi szintű felépítéséről, a fotoszintézis és a fotobiológia ultragyors folyamatairól, valamint a bio- és nanotechnológia, a bioszenzorika és az optoelektronika területén végzett innovatív fejlesztési eredményeikről is beszámolnak – állítják, a szénalapú gazdaságról előbb-utóbb a fotoszintézisre és a szolártechnológiára alapozva kell megteremteni az új világgazdasági rendszert, a szegedi ELI-ALPS pedig új távlatokat nyithat a mesterséges fotoszintézis és a fotobionika területén kutatók számára is.

15-20 évünk van a gyökeres váltásra

Ahhoz, hogy azokat az alapvető természeti folyamatokat megértsük, amelyek a fotoszintézisben és a fotobiológiában lejátszódnak, olyan modern eszközökre van szükségünk, amelyeket a szegedi ELI-ALPS lézeres kutatóközpont egyedülálló technológiai lehetőségeivel fog nyújtani. A lézeres centrum olyan új irányokat is megszabhat, melyekről ma még álmodni sem merünk. A kutatók és gazdasági szakemberek egyaránt úgy kalkulálnak, hogy maximum 15-20 éve van az emberiségnek a gyökeres gazdasági váltásra, vagyis el kell mozdulni a környezetbarát, megújuló, szoláris energiahasznosítás irányába. Az ELI-ALPS többek között a természetes és mesterséges fotoszintézis, valamint a fotobiológiai kutatások terén is áttöréseket hozhat – értékelt Garab Győző, a MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont biofizikusa, a szervezőbizottság elnöke. Hozzátette, a lézerberendezés segítségével a kutatók megérthetik azokat a molekuláris folyamatokat, amelyek révén a növényvilág a napfény energiáját átalakítva évmilliók óta biztosítja a teljes földi élet energiaszükségletét, és egyúttal gondoskodik bolygónk oxigénben gazdag atmoszférájának fenntartásáról is.

Több millió év termékét éljük fel

Ahogy az SZTE Médiacentrum már megírta, a 2014. október 18. és október 23. között Szegeden rendezett rangos nemzetközi tudományos tanácskozás részeként nemzetközi munkaértekezletet is tartanak az ELI-hez kapcsolódóan, melyre 13 európai országból, továbbá az USA-ból és Szingapúrból is érkeztek nemzetközi szinten elismert tudósok Szegedre. Ezenfelül fiatal kutatók számára nemzetközi iskolát indítottak, amelyre 15 országból 26-an nyertek felvételt. A tanácskozás idején Szegeden ülésezik az EU COST PHOTOTECH hálózat tudományos tanácsa is, amely a nemzetközi iskola fő támogatója.

– Pillanatnyilag a fotoszintézis több millió éves termékeiből élünk, azokat bányásszuk ki kőolaj, földgáz és szén formájában, majd elégetjük. Ez hosszú távon nem fenntartható, környezeti katasztrófához vezet, vagyis szükséges egy gazdasági paradigmaváltás, ami a szénalapú gazdaságból a szoláris vagy legalábbis egy környezeti szempontból biztonságos technológia felé fordul. Nagyon sokan tanulhatunk azokból a folyamatokból, amelyek az egész életet fenntartják a Földön, vagyis a fotoszintézisből, ami létrehozta az oxigénben gazdag légkörünket, ami karbantartja a szén-dioxid-szintet, már amennyire ezt megengedi az emberiség ipari tevékenysége – magyarázta Garab Győző biofizikus.

A fotoszintézisre alapulhat az új világgazdasági rendszer - GALÉRIA

Számos elismert külföldi kutató adott elő Szegeden

Az olasz Giuseppe Sansone, az ELI-ALPS osztályvezetője, a másodlagos lézerforrások „gazdája” az SZTE Médiacentrumnak kiemelte, hogy azokkal az új lézereszközökkel, amelyek az ELI-ALPS-ban rendelkezésre fognak állni, új technikákat lehet kifejleszteni, amelyek az eddigiektől eltérő megoldásokat kínálnak például a struktúra megállapítására, a különleges szerkezetek és folyamatok elemzésére. Lehetőség nyílik ugyanis egy femtoszekundum (10^-15 másodperc, vagyis a másodperc milliomodrészének a milliomodrészének az ezredrésze) alatti időegységekben történő vizsgálódásokra, a cél ugyanis, hogy az attoszekundum (a másodperc 10^-18 része) felé haladjanak.

A szintén olasz, Rómából érkezett Giuseppina Rea a 18 európai ország együttműködésében megvalósuló EU COST PHOTOTECH program vezetőjeként a fotoszintetikus fényenergia speciális alkalmazásáról, a környezetkímélő, zöld fototechnológia fontosságáról beszélt. Mint elmondta, másfél-két évtizeden belül meg kell találni a megoldást a szén-dioxid-kibocsátás jelentős csökkentésére úgy, hogy emberiség energiaigényét közben ki lehessen elégíteni, ezért van kiemelt jelentőségük ezeknek a kutatásoknak. A Glasgow-i Egyetem szerkezetbiológiával foglalkozó professzora, a Nemzetközi Fotoszintézis Szövetség elnöke, a Royal Society tagja, Richard Cogdell az ELI-ALPS kapcsán megjegyezte, ahhoz, hogy mesterséges úton reprodukálni tudják a természetben játszódó mechanizmusokat, meg kell ismerni azokat, illetve a struktúrákat, mégpedig a lehető legaprólékosabban. Hozzátette, a technikai fejlődés és a kutatás kéz a kézben jár ezen a területen, hiszen ahhoz, hogy előrelépéseket tudjanak produkálni a tudósok, újabb és újabb fejlesztésekre van szükség. – Nemcsak a mérés, hanem a struktúraváltozás megfigyelése is lehetségessé válhat, ami régi vágya a kutatóknak. Ehhez egyre közelebb kerülünk azáltal, hogy gyorsabban tudunk mérni. A sejtfolyamatok vizsgálatában ez igazi forradalmat, áttörést jelenthet – magyarázta Richard Cogdell. Az új koncepciók és a paradigmaváltás fontosságát hangsúlyozta az Amszterdami Egyetem munkatársa, Roberta Croce is, aki a soron következő nemzetközi fotoszintézis-kongresszus elnöke.

– Nemcsak a természetbeli nagy molekulacsoportok vizsgálata valósítható meg az ELI-ALPS berendezéseivel, hanem olyan pillanatfelvételek is készíthetőek lesznek reakció előtt, melyekkel a molekulában lévő atomok és elektronok mozgása is nyomon követhető – emelte ki az ELI-ALPS előfutárának tekinthető szabad elektron lézertechnológia szakétője, Jan Kern. Az amerikai Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium kutató vegyésze arról is szólt, hogy az elektronok mozgásának a megismerésével leszűkíthető azoknak az anyagoknak a köre, amelyek felhasználhatóak a mesterséges fotoszintézishez, s ez nagy lendületet adhat a tudósok munkájához. Ahhoz ugyanis, hogy a fotoszintézist intelligens anyagokkal lemásoljuk, nagyon alaposan meg kell érteni a szerkezeteket és a folyamatokat. A Berlini Szabad Egyetemről érkezett Michael Haumann is a természetben játszódó, jól működő folyamatok és alapelvek minél aprólékosabb megismerését hangsúlyozta, ami elengedhetetlen, ha a megújuló energiaforrások irányába szeretnének nyitni. Mint elmondta, a megújuló üzemanyag és más környezetbarát megoldások széles körben történő alkalmazásához szükség van a kutatásokra, melyek kézzelfogható és praktikus technológiák kifejlesztését teszik lehetővé.

Garab Győző összefoglalásként elmondta, ha meg akarjuk érteni azt, hogy a növények miként hasítják a vizet hidrogénné és oxigénné, akkor olyan berendezésekre van szükség, mint az ELI-ALPS. – Ha pedig meg is szeretnénk alkotni ezt mesterséges úton, akkor ilyen berendezések nélkül erre nincs lehetőségünk – magyarázta. Megjegyezte, mivel az ELI-ALPS rendkívüli távlatokat nyit a tudósok előtt, a nemzetközi konferencia szervezői a szegedi létesítmény építtetőit és működtetőit is szeretnék megismertetni a leendő felhasználókkal, a kutatókkal, ez is célja a nemzetközi konferenciának.

SZTEinfo – P. M. L.

Fotók: Herner Donát

Az esemény a TÁMOP-4.1.1.C-12/1/KONV-2012-0005-es projekt (Ágazati felkészítés a hazai ELI projekttel összefüggő képzési és K+F feladatokra) segítségével került megrendezésre.