Z prof. Reimundem Neugebauerem, dyrektorem Instytutu Fraunhofera w Niemczech rozmawia Waldemar Siwiński
– Panie Profesorze, reprezentuje Pan największą w Europie organizacją badawczo-wdrożeniową, której mottem jest działanie dla przyszłości. Proszę więc wskazać główne wyzwania jakie stoją przed europejską nauką i technologią?
– Omawialiśmy tę kwestię niedawno w Sztokholmie, w wąskim gronie szefów kilkunastu europejskich narodowych instytucji badawczych RTO (Research and Technology Organizations) pełniących podobne funkcje, jak Instytut Fraunhofera. Jest to tzw. grupa EUROTECH, a w istocie klub, którego członkowie spotykają się dwa razy w roku w celu przedyskutowania kluczowych trendów rynkowych i politycznych w Europie i na świecie, a także innych spraw będących w obszarze wspólnego zainteresowania.
– Wygląda to na bardzo elitarne grono.
– Czasami warto spotkać się w węższym gronie, bo to może ułatwić dojście do konkluzji. W Sztokholmie dyskutowaliśmy o głównych wyzwaniach technologicznych i innowacyjnych stojących przed Europą, aby przygotować stanowisko dla władz Unii Europejskiej.
– I do jakich wniosków doszliście?
– Uznaliśmy, że Unii Europejskiej przede wszystkim brakuje nowego narzędzia mającego zdolność tworzenia przełomowych technologii, tzw. innowacji zakłócających (disruptive innowation).
Sukces Europy – Niemiec, Francji, Polski i innych europejskich krajów – w zakresie innowacji opiera się dzisiaj na tzw. innowacjach ewolucyjnych. Firmy badają rozwiązania i produkty istniejące na rynku i starają się je poprawiać. Robią to krok po kroku, przyglądając się, prowadząc badania by w kolejnych etapach, produkty i rozwiązania te udoskonalać metodą ewolucyjną.
Tymczasem, to właśnie dzięki „zakłócającym technologiom”, Stany Zjednoczone, Japonia i do pewnego stopnia Korea Południowa pozostawiły Europę w tyle. Nam w Europie brakuje innowacji przełomowych, takich które zakłócą istniejący porządek na rynku, wprowadzając nań coś zupełnie nowego. Przykładami takich technologii były m,in.: ekran dotykowy, GPS, czy technologie Big Data.
Chcemy powiedzieć Komisji Europejskiej: to musi być zrobione, i my to w Niemczech zrobimy – z Unią Europejską lub poza nią. Powołamy agencję, która zapewni wsparcie dla przełomowych innowacji. Za swoisty benchmark w tym zakresie można uznać amerykańską agencję DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency). Po tym jak Rosjanie w 1957 roku wystrzelili w kosmos swojego pierwszego sputnika, Amerykanie byli absolutnie zaskoczeni i pytali: co się dzieje, jakim sposobem Rosjanie dokonali tego wyczynu? W reakcji na to właśnie wydarzenie powołano DARPA. Bez tej agencji i prowadzonych dzięki niej badań nie byłoby wielu innowacyjnych rozwiązań. Dlatego agencję taką musimy stworzyć w Europie lub w Niemczech.
Musimy też wykreować naszą europejską kulturę naukową, różną od obecnej. Chcemy uruchomić – podobnie jak Amerykanie – naprawdę duże projekty. W Ameryce pojedynczy projekt ma wartość co najmniej 250 milionów Euro. Za takie pieniądze w Niemczech czy Polsce uruchamia się natomiast cały program, a tymczasem Amerykanie prowadzą projekty o wartości nawet miliarda dolarów.
Muszę jednak powiedzieć, że jako Instytut Fraunhofera umiemy – w porównaniu do innych niemieckich i europejskich organizacji naukowych – czerpać od 40 lat korzyści szeroko współpracując z DARPA. Otrzymujemy od nich pieniądze i wykonujemy dla nich badania. Na przykład, w ubiegłym roku Instytut Fraunhofera we współpracy z MIT, Stanfordem i innymi centrami naukowymi w USA wykonywał badania w zakresie mikroelektroniki.
Czyli, sumując, po pierwsze potrzebujemy agencji, która będzie odpowiedzialna za przełomowe, „zakłócające” technologie.
– Jakie drugie wielkie wyzwanie stoi przed Europą?
– Czujemy, że kolejny przełom w nauce i technologii będzie związany z biologizacją (po angielsku biologization – wzorowane na słowie digitalization). Biologizacja to zastosowanie praw biologicznych rządzących procesami zachodzącymi w organizmach żywych do innych dziedzin.
Dlaczego biologizacja? Otóż wykorzystując możliwości, jakie stworzyła nam digitalizacja, możemy teraz lepiej zrozumieć procesy optymalizacyjne zachodzące w przyrodzie, procesy, które natura rozwijała na przestrzeni miliardów lat. Wcześniej nie mieliśmy narzędzi do pełnego opisu i zrozumienia tych niezwykle skomplikowanych procesów.
Spójrzmy na to imponujące drzewo za oknem. Jest ono przykładem udanego, optymalnego rozwiązania z zakresu konstrukcji lekkich (light weight construction). Wystarczy go dokładnie opisać i zbadać zależności, a wnioski mogą być niezwykle użyteczne dla konstrukcji wznoszonych ręką człowieka.
Albo weźmy przykład słonia poruszającego się po sawannie. Posiada on system koordynujący stawianie nóg ale jednocześnie ma drugi, równoległy system koordynujący ruchy trąby. Pozwala to słoniowi jednocześnie poruszać się ale też zrywać i jeść liście lub owoce. Jest to inny typ niezwykle interesującej optymalizacji kinematycznej. My narzędzia działające według podobnego systemu byliśmy w stanie zbudować dopiero 10 lat temu. A to jest dopiero początek, dzięki technologiom Big Data możemy osiągnięcia natury analizować niezwykle głęboko.
Biologizacja może dać nam w pierwszym rzędzie nowe materiały. Uznaliśmy w Instytucie Fraunhofera, że należy zainicjować wielki programów materiałów programowalnych. Ze swej istoty materiały te będą nie tylko spełniać funkcje konstrukcyjne, ale – dzięki wyposażeniu w sensory – uzyskają nowe właściwości użytkowe. Łącząc metal z materiałami biologicznymi i sensorami uzyskamy na przykład materiały zdolne nas informować o stanie swojego „zmęczenia”, czy przeciążenia. A dla użytkowników są to informacje kluczowe, pozwalające choćby na uniknięcie awarii, czy nawet katastrofy.
– To są sprawy fascynujące!
– Absolutnie fascynujące! Na przykład z firmą Lamborghini (najtańszy samochód tej firmy kosztuje 370 000 euro, więc klientów stać aby zapłacić więcej) realizujemy pewien projekt, który pozwoli, pod wpływem pola magnetycznego, na zmianę koloru karoserii w zależności od gustów użytkownika. Mąż menadżer uda się rano do pracy samochodem w kolorze czarnym, ale po południu, jadąc tym samym samochodem już z małżonką, zmieni jego barwę na ulubiony przez nią czerwony kolor tornado-red!
Dzięki biologizacji możemy mieć nową generację materiałów, wzorów i projektów, a także procesów. Stworzy to też na przykład zupełnie nowe szanse w zakresie dekarbonizacji procesów produkcyjnych.
– Proponuję przejść do trzeciego wyzwania stojącego przed Europą.
– Tym wyzwaniem jest zestaw zagadnień związanych z zapewnieniem szeroko rozumianego bezpieczeństwa publicznego. Potrzebne są jakościowo nowe rozwiązania i innowacje dotyczące bezpieczeństwa w zakresie IT (w kontekście ataków cybernetycznych, ale nie tylko), bezpieczeństwa infrastrukturalnego miast, zaopatrzenia w wodę i elektryczność, bezpieczeństwa systemów transportu drogowego i kolejowego. Musimy także inaczej spojrzeć na kwestie bezpieczeństwa miejsc publicznych, takich jak stadiony piłkarskie.
- Aby podołać tym trzem wielkim wyzwaniom Europa potrzebować będzie dobrych
inżynierów. W czym, Pana zdaniem, tkwi tajemnica (sedno) dobrej edukacji inżynierskiej?
– Kluczem jest interdyscyplinarność. Jako inżynier nie możesz być tylko specjalistą od fizyki, czy od chemii, nie możesz koncentrować się tylko na jednej dziedzinie. Inżynier musi umieć znajdować rozwiązania w sposób systemowy, zintegrowany, łącząc takie dyscypliny jak mechanika, mikroelektronika, biotechnologia i inne. W zakresie inżynierii produkcji kluczowa jest mechatronika, będąca połączeniem kilku innych dyscyplin. Zwłaszcza, że dzięki digitalizacji możemy tworzyć wiele nowych rozwiązań. Jest to ważne choćby w obszarze bezpieczeństwa cybernetycznego, w tym zwłaszcza w zakresie bezpieczeństwa danych (data security).
– Przy nawiązywaniu współpracy kluczowy jest właściwy dobór partnerów. Jednym ze źródeł informacji o stanie nauki stają się rankingi uczelni. Jak Pan ocenia przydatność i znaczenie rankingów akademickich dla rozwoju międzynarodowej współpracy w zakresie nauki i innowacji?
– Rankingi są niezwykle ważne. Patrząc szerzej, rankingi, zwłaszcza dotyczące konkretnych dyscyplin naukowych i inżynierskich, są bardzo silnym elementem tworzenia opinii o uczelni i jej międzynarodowej reputacji. Dlatego większość uczelni i większość badaczy oraz osób ze sfery zarządzania polityką naukową szczegółowo rankingi śledzi. Nawet jeśli się do tego nie przyznaje!
Rozmawiał
Waldemar Siwiński
„Disruptive innovation”, biologizacja, bezpieczeństwo... Musimy wykreować nową europejską kulturę naukową, różną od obecnej.
Profesor dr inż. hab. Reimund Neugebauer od 2012 r. jest prezesem Instytutu Fraunhofera, odpowiada również za badania i politykę korporacyjną w IF. Studia inżynierskie w zakresie technologii chemicznej, a następnie doktorat i habilitację uzyskał na Politechnice Drezdeńskiej. Obecnie jest profesorem na Politechnice w Chemnitz, gdyż właśnie Chemnitz, decyzją władz rządowych, stało się wiodącym centrum badawczo-wdrożeniowym Instytutu Fraunhofera w zakresie rozwoju technologii produkcji. W 2015 roku Politechnika Wrocławska przyznała mu tytuł Doktora Honoris Causa.
Na zdjęciu: prof. R. Neugebauer i red. W. Siwiński