Premiile Ad Astra 2014: Drumul îngust dintre mecanică şi ştiinţa materialelor –cu mari întrebări împotriva falselor dihotomii – Interviu cu Cătălin Picu

Când te prezinţi „sunt inginer“ te aştepţi să fii stereotipizat într-un „homo faber“, minimizându-ţi-se capacitatea de reflexie – adeseori auzim de cercetători pasionaţi şi mai rar de ingineri „cu capul în nori“. Deşi suntem atât de uşor de clasificat dihotomic în oameni de ştiinţă şi ingineri, şi unii şi alţii sunt(em) atinşi de preferinţa pentru exactitate.

Încercăm să aflăm cât de mult poate pasiunea înclina un destin spre contemplarea a ceea ce e deja funcţional şi cât spre ceea ce ar putea fi. Dacă ingineria constrânge noul la un ciclu de viaţă pe termen foarte scurt, ştiinţa, dimpotrivă, alunecă prin capilarele unor vaste speranţe temporale. Cum pot fi ele forţate să coexiste in opţiunile unui aceluiaşi cercetător, încercăm să aflăm de la dl. Cătălin Picu, câştigător al Premiului Ad Astra pentru Excelenţă în cercetare – afiliere în străinătate, in Domeniul Ştiinţe Inginereşti.

Pentru început, însă, cum resimţiţi specificitatea acestei categorii la care aţi fost premiat?

Nu sunt deloc preocupat de această dihotomie între „ingineri“ şi „oameni de ştiinţă“. Deşi unii vorbesc mult pe această temă, eu nu mă identific în nici un fel cu problema. Nu o percep ca pe o problemă reală şi am impresia, poate greşită, că discuţia este animată mai degrabă de idei preconcepute. Dacă eşti un individ preocupat de ceea ce faci, ai prea puţin timp de pierdut încercând să-ţi găseşti apartenenţa la un grup definit stereotipic. Iar dacă se doreşte stabilirea unei scări de valori, aş spune că această modalitate de apreciere este goală de conţinut. Un cercetător este definit exclusiv prin ceea ce produce, prin întinderea şi adâncimea înţelegerii lui ştiinţifice.

Să analizăm paşii parcurşi de un cercetător – fie că el lucrează în aşa-zisa „cercetare aplicată“, fie că lucrează în „cercetarea fundamentală“. La început se identifică tema. Alegerea poate fi motivată de o nevoie a societăţii, de o intuiţie legată de un fenomen de interes, sau de curiozitate. S-ar putea cataloga drept „cercetare aplicată“, activitatea care urmăreşte rezolvarea unei nevoi concrete. Dincolo de acest pas iniţial începe investigaţia. În toate situaţiile se ajunge la întrebarea fundamentală „de ce?“. Ori această întrebare aparţine ştiinţei. Dacă te limitezi la întrebarea „cum?“, te limitezi la metodă. Însă înţelegerea care duce la pasul calitativ superior derivă din căutarea unui răspuns la intrebarea „de ce?“. Prin urmare, după părerea mea, important este tipul de întrebare fundamentală pe care o pune un individ sau un grup.

Descrieţi domeniul în care activaţi în 3 fraze inteligibile oricărui om educat.

Activitatea mea de cercetare este la interfaţa dintre mecanică şi ştiinţa materialelor, iar obiectivul general este acela de a înţelege mecanismele fizice prin care se deformează diferite tipuri de materiale. Controlând aceste mecanisme încercăm să creăm materiale mai performante pentru diverse utilizări în inginerie şi medicină.

O altă parte importantă a activităţii mele este cea de profesor. Interacţionez cu mulţi oameni mai tineri decât mine, şi aceasta îmi oferă de multe ori bucurii la fel de mari ca cele provenind din munca de cercetare.

Cum aţi prins dragoste de ştiinţă? Care a fost momentul hotărâtor?

Nu a fost un moment anume. Drumul meu a fost determinat de curiozitate şi de un fel de instinct de a căuta „adevărul absolut“, ambele fiind dezvoltate încetul cu încetul prin educaţia pe care am primit-o.

Ce oameni au jucat un rol decisiv în cariera dumneavoastră?

În primul rând părinţii mei. Tatăl meu a fost cercetător. Mama a fost istoric şi scriitor. De la unul am învăţat metoda, iar de la celălalt entuziasmul, pasiunea.

În meseria mea, cel care „m-a adus“ în domeniul de care mă ocup astăzi a fost Prof. Ioan Constantinescu de la catedra Rezistenţa Materialelor a Universităţii Politehnica din Bucureşti. Când eram student la Facultatea de Mecanică am făcut cursul de Rezistenţa Materialelor cu dânsul şi apoi am lucrat împreună la un proiect de biomecanică. La terminarea facultăţii dânsul mi-a sugerat că ar fi bine să vin in Catedră, ceea ce am şi facut după un an de lucru în industrie. Acest pas mi-a dat posibilitatea să petrec mai mult timp invăţând singur, citind cărţi găsite în biblioteca Catedrei. Printre aceste „descoperiri“ au fost fizica materialelor şi aspecte de chimie anorganică, care mi se păreau mult mai interesante decât ce făceam eu în momentul respectiv. Astfel, curiozitatea m-a împins să caut un loc în lumea aceasta în care se studiau astfel de probleme. După doi ani în Catedra de Rezistenţa Materialelor am plecat în Statele Unite urmând acest îndemn.

În ce măsură sunteţi autodidact?

Educaţia formală ne dă numai fundamentele, structura la scară mare a ştiinţei. Pentru a face progrese spre frontierele cunoaşterii este absolut necesar să fii autodidact. Mai mult decât atât, este necesar să-ţi perfecţionezi continuu metoda de a învăţa, de a izola ce este esenţial şi de a te concentra pe lucrurile care te pot duce mai departe.

Cum arată o zi din viaţa dumneavoastră de cercetător?

Este un amestec de activităţi, dintre care interacţiunea cu membrii grupului meu sau cu alţi colaboratori din afara instituţiei în care lucrez îmi ocupă cel mai mult timp. În momentul de faţă am în grup cinci doctoranzi şi un cercetător postdoctoral. În plus, comunic săptămânal cu câteva alte grupuri din Europa, inclusiv din România şi din Statele Unite, grupuri cu care fie am colaborări curente, fie am încheiat recent astfel de colaborări.

Cu studenţii mei îmi place să lucrez îndeaproape. Nu am un grup mare. Nu sunt adeptul sistemului în care profesorul devine un manager financiar al grupului său, cunoscând numai în linii mari la ce lucrează studenţii. Prefer să mă implic direct în munca lor şi să am o contribuţie intelectuală semnificativă la rezultatele lor.

Cât de importantă este „dotarea materială“ în domeniul dvs.? Cum faceţi să aveţi un laborator pus la punct?

Printre cele mai importante lucruri în activitatea de zi cu zi sunt accesul la instrumentele de care ai nevoie, calitatea studenţilor şi calitatea mediului în care lucrezi. Astăzi este foarte dificil să ai un laborator în care să execuţi toate lucrările pe care ai nevoie să le faci. Aparatele sunt din ce în ce mai scumpe şi mai complexe. De aceea universităţile au organizat laboratoare la care au acces, contra cost, toţi cercetătorii din instituţia respectivă şi uneori, şi cei dinafară. Aceste laboratoare sunt supravegheate de tehnicieni care, pe lângă rolul de a întreţine maşinile, instruiesc şi studenţii doctoranzi, nou veniţi, în folosirea echipamentelor. Lucrările în sine sunt apoi executate de studenţi.

Un exemplu în acest sens este cel legat de tehnica de calcul. Este relativ ieftin să cumperi un cluster cu câteva zeci de procesoare. Insă pentru a fi competitiv în domeniul analizei numerice, ai nevoie de putere mult mai mare de calcul. Universitatea la care lucrez are un centru de calcul performant unde avem acces la maşini cu câteva zeci de mii de procesoare. Este evident că un cercetător nu îşi poate permite să aibă o astfel de maşină dedicată numai grupului lui. Nu am îndoieli că universităţile din Romania ar trebui să se orienteze spre un model similar.

Care vă sunt grijile/satisfacţiile zilnice în viaţa de cercetător?

Satisfacţiile sunt, desigur, legate de rezultatele pe care le obţinem. Cel mai pozitiv moment este acela în care obţii răspunsul la o întrebare la care te gândeşti de mai mult timp, momentul în care ţi se pare că ai înţeles ceva mai mult. Pentru acest moment lucrăm.

Alte satisfacţii ale vieţii de profesor sunt legate de succesele unui student sau fost colaborator. Pe măsură ce trece timpul, aceste bucurii devin din ce în ce mai importante.

Grijile sunt legate de asigurarea cadrului financiar şi organizatoric care face posibilă activitatea grupului.

Care sunt cele mai mari probleme practice de care vă împiedicaţi?

Limitele personale şi lipsa de timp.

Cum arată coşmarul vs. victoria în profesia pe care o practicaţi?

Victoria este legată de înţelegere. După ce reuşeşti să identifici, să distilezi întrebarea esenţială a unei probleme fizice/inginereşti concrete, te lupţi să-i găseşti răspunsul. Victoria este atunci când se conturează o nouă perspectivă. Sunt fericit că mi s-a întâmplat şi mie lucrul acesta de câteva ori. Cel mai intens am simţit această bucurie in 2003. Lucram de vreo 2-3 ani la identificarea unui mecanism la scară nano care să poată explica un fenomen macroscopic numit „efectul Portevin-LeChatelier“. Exista o teorie considerată clasică prin care două tipuri de defecte cristaline interacţionează într-un fel specific, ducând la o modificare suficient de semnificativă a evoluţiei microstructurii în timpul deformaţiei încât să fie vizibilă la scară macroscopică. Prin calcule la scara atomică făcute pe parcursul a doi ani demonstrasem că mecanismul respectiv nu putea să funcţioneze, însă nu aveam un alt mecanism care ar fi putut să-i ia locul. Datele păreau corecte, însă nu se legau într-o poveste unitară. Saltul a venit într-o discuţie cu unul din studenţii mei de la vremea respectivă, când am găsit o explicaţie care unifica rezultatele de pană atunci explicând şi comportamentul macroscopic observat în încercările mecanice. A rezultat un articol care este printre cele mai citate lucrări ale mele.

La scară mai mare, victoria este atunci când, pe plan personal, reuşeşti să treci de la un nivel de activitate la nivelul următor; când reuşeşti să produci rezultate care sunt mai importante decât suma celor produse în prealabil. Astfel de salturi sunt rare şi deci tipul acesta de „victorie“ este mai degrabă un obiectiv pe termen lung.

Dificultăţile sunt permanente şi cam de acelaşi tip în toate domeniile. De aceea nu merită să vorbim despre ele aici.

Care este cea mai grea problemă de cercetare pe care a trebuit să o rezolvaţi?

N-aş putea spune care a fost „cea mai grea problemă.“ Tot ce nu înţelegem pare dificil.

Există probleme esenţiale în fiecare domeniu de cercetare, probleme care sunt în general cunoscute de mai toţi cei care activează în domeniul respectiv, şi care îşi asteaptă o rezolvare. Aceste probleme sunt cele care, odată rezolvate, împing cunoaşterea pe o nouă treaptă; sunt problemele esenţiale ale disciplinei. Aş putea menţiona aici câteva din domeniul meu, dar sunt sigur că fiecare dintre cititorii dumneavoastră pot identifica astfel de probleme din domeniile lor, iar acelea sunt mult mai importante pentru dânşii.

Nu există un drum neted spre cunoaştere. Majoritatea drumurilor pe care apucăm nu duc nicăieri. Desigur că un eşec descurajează, mai ales dacă vine după o perioada lungă de căutări şi perseverenţă. Dar viaţa ne învaţă că modelul „omului de succes“ propus de civilizaţia modernă este un mit, o imagine vândută de mass-media. Cel care nu încearcă, ratează şi apoi repetă ciclul acesta de un număr de ori, nici nu va realiza ceva de importanţă pentru el şi pentru ceilalţi.

Câteodată este necesar să renunţi definitiv la un drum pe care ai mers o perioadă. Stim cu toţii cât de dificil este lucrul acesta. Antinomiile există însă, prin definiţie, numai în perechi. Sfatul de a fi perseverent trebuie să vină împreună cu acela de a şti să renunţi când este cazul.

Ce vă dă energie să staţi ore întregi în laborator sau în faţa articolelor ce trebuie citite?  Ce vă motivează?

După ce ai practicat meseria asta un număr de ani nu se mai pune problema motivaţiei. Este un fel de a trăi. Este felul în care eşti mulţumit că ai posibilitatea să trăieşti.

Aţi avut vreodată sentimentul că ar trebui să faceţi altceva?

Retrospectiv privind, eu am fost crescut să mă ocup de ştiinţă. Poate că aş fi putut să lucrez în alt domeniu, dar asta este irelevant căci tot in cercetare aş fi dorit să lucrez.

Deci spiritul de cercetator este prevalent pasiunii pentru ingineria mecanică / ştiinţa materialelor?

În cazul meu, da. Şirul de întâmplări prin care am trecut, viaţa, m-au dus către această disciplină. „Spiritul de cercetator“, cum spuneţi dumneavoastră, este însă o chestiune de structură. 

Cum vedeţi tendinţele de viitor în domeniul dumneavoastră? Unde va fi domeniul dumneavoastră peste zece ani?

Problema dezvoltării de materiale noi este centrală în multe alte domenii. De exemplu, problema energiei este astăzi legată în mod esenţial de problema dezvoltării unor materiale care să capteze mai eficient energia solară, care să stocheze energie termică, care să limiteze pierderile etc. Este puţin probabil că în următorul secol se vor identifica noi legi ale termodinamicii. Ce va rezolva nevoia de energie a planetei va fi dezvoltarea de noi materiale şi identificarea de noi resurse energetice.

În momentul actual există o activitate susţinută în domeniul dezvoltării materialelor. În 10 ani lucrurile nu vor sta cu totul altfel de cum stau astăzi. Într-o companie, de la momentul începerii studiilor pentru dezvoltarea unui nou aliaj şi până la folosirea lui în produse comerciale se scurge de multe ori aproape un deceniu.

Într-o jumătate de secol însă, probabil vor exista materiale inteligente şi mult mai performante, materiale care vor intermedia comunicarea informaţională cu organismul uman, care vor izola fonic locuinţele de zgomotul oraşelor, care vor „creşte“ direct în forma dorită în loc să fie prelucrate mecanic etc.

Unde credeţi că se află cercetarea românească în acest moment (ţară / străinătate)?

Cercetarea românească se află într-o situaţie dificilă, stare în care încep totuşi să se definească vârfuri de performanţă. Acestea nu sunt însă deosebit de vizibile internaţional. Românii care lucrează în străinătate ar trebui să facă mai mult în sensul promovării activităţii colegilor din ţară.

Situaţia cercetării din România nu se datorează decât în mică măsură cercetătorilor din ţară. Invăţământul şi cercetarea sunt elemente de suprastructură economică. Dacă economia nu funcţionează, ele sunt printre primele sacrificate. De fapt este incorect spus că cercetarea este un element de suprastructură. Mai exact, înainte de a deveni un element al infrastructurii economice, ea este un element de suprastructură.

Există în România, după câte înţeleg, o polemică legată de o aparentă favorizare a „cercetării aplicate“ faţă de „cercetarea fundamentală.“ Nu sunt în măsură să fac aici aprecieri critice cu privire la politica de finanţare. Pot propune totuşi un paleativ. Nu este absolut necesar să studiem problemele fundamentale izolându-ne într-un turn de fildeş. Cu puţine excepţii, ele pot fi legate de aplicaţii. Ma îndoiesc deci că această situaţie impune limite esenţiale stiinţei românesti în momentul de faţă. 

Vă gândiţi să vă întoarceţi în ţară?  Cum vă poziţionaţi faţă de acest dualism: ţară/străinătate?

Eu consider că românii care lucrează în afara ţării şi au poziţii care le dau această posibilitate pot ajuta mai mult cercetarea românească de pe poziţiile pe care se află decât revenind permanent în România. Personal, colaborez cu cercetători din Universitatea Politehnica din Bucureşti în cadrul a două proiecte, unul finanţat intern, iar celălalt finanţat de Uniunea Europeană. Aceasta permite transferul de know-how şi facilitarea de contacte între cercetarea din Romania şi cea din SUA. Mulţi dintre românii care sunt astăzi profesori în afara ţării sau au poziţii de conducere în organizaţiile de cercetare ale companiilor străine au colaborări multiple în afara universităţilor sau companiilor lor. De ce nu am avea astfel de colaborări şi cu colegi din România, contribuind prin aceasta la promovarea cercetării din ţară?

Care sunt sfaturile pe care le-aţi da unui tânăr cercetător?

În orice domeniu, dar mai ales în cercetare, activitate de performanţă ajungi să faci dacă ai „o chemare“ şi dacă te dedici ei. Tinerii trebuie să-şi descopere această chemare şi să încerce să o urmeze. Piedici sunt multe, deci perseverenţa este importantă. Ce este încă şi mai important este identificarea unui domeniu de activitate şi a unui grup dinamic, căci mediul este cel care împinge un tânăr înainte. Un tânăr trebuie să pună intrebări mari, de importanţă pentru umanitate, să ţinteasca sus şi să-i ceară vieţii să-l ducă acolo.

(Pentru conformitate, Mihaela Albu)*

Notă către cititor: Această serie de portrete-interviu prezintă pe castigătorii primei ediţii a Premiilor Ad Astra (2014) pentru cercetare. Mai multe detalii despre premii şi câştigători puteţi afla la http://premii.ad-astra.ro .

*Cu excepţia textelor semnate cu numele asociaţiei, articolele individuale nu reprezintă punctul de vedere al Ad Astra, ci reflectă opiniile personale ale bloggerului care semnează textul.