70 let: Inštitut Jožef Stefan je bil pogosto pred časom

Jadran Lenarčič, direktor IJS: Čeprav število industrijskih projektov narašča, so ti vedno manjši. Danes je namreč težko vzpostaviti nova sodelovanja brez nacionalnih (ali evropskih) vzpodbud.

Nemogoče je našteti vse odmevne inovacije, ki so v sedmih desetletjih obstoja nastale na Institutu Jožef Stefan, ki je tesno sodeloval z gospodarstvom. S Samsungom so sodelovali pri razvoju nove generacije ekranov...

Sodelovali so v evropskem projektu na temo kvazikristalov, za katero je leta 2011 Dan Shechtman prejel Nobelovo nagrado za kemijo. Vloga IJS je bila študij fizikalnih lastnosti kvazikristalov, pa tudi nanos takšnih prevlek. Razvijali in izdelali so tanke kvazikristalne plasti iz ikozaedrične zlitine aluminij-baker-železo (Al-Cu-Fe) za uporabo v vesolju. In danes? Nova sodelovanja je težko vzpostaviti brez nacionalnih (ali evropskih) vzpodbud.


Med leti 1985 in 1990 so na IJS razvili tudi prvi merilnik napak v optičnih vlaknih. Za napravo so se zanimala celo podjetja iz ZDA, vendar je bila tedaj daleč pred časom, saj so se optične komunikacije šele začele uveljavljati.

Mobilna medicinska naprava Savvy EKG, ki trajno in filigransko natančno spremlja srčni ritem ter zna razbrati morebitna odstopanja od normalnega. Preprosteje povedano – domači EKG, ki preko telefonske aplikacije omogoča zgodnje odkrivanje srčnih težav, poročilo pa lahko posameznik sam pošlje zdravniku. Iskanje boljših metod neinvazivne diagnostike in novih biomarkerjev za boljšo stratifikacijo pacientov ter hitrejše odkrivanje bolezni, vključno z rakom in zdravljenjem raka z nanomateriali. Razvoj nove metode, s katero so potrdili eksperiment kolegov iz ZDA in Kanade ter s tem naredili pomemben korak k razumevanju materialov, ki jim pravimo visokotemperaturni superprevodniki. Slednje prinaša številne priložnosti za razvoj, tudi na področju energetike in transporta. To so le drobci znanstvenih mejnikov, ki so jih v 70 letih obstoja naredili na Institutu Jožef Stefan.

image
Foto Jure Eržen Motiv iz laboratorija Foto Jure Eržen


IJS je bil pogosto pred časom

Dosežkov je veliko več. Odsek za fiziko trdne snovi Inštituta Jožef Stefan (IJS) je začel z aplikativnimi raziskavami okoli leta 1960, se spominja profesor Igor Muševič z odseka za fiziko trdne snovi na IJS. Takrat je vodja odseka, profesor Robert Blinc, prvič organiziral raziskave uporabe jedrske magnetne resonance (JMR) za določanje vsebnosti olja v koruznih zrnih, kar je bilo za tedanje razmere izjemno pomembno za selekcijo rastlin in spremljanje odkupa letine. Postavil je prvi laboratorij za JMR v tem delu Evrope. Danes je to v splošni rabi pri 3D-slikanju notranjosti človeškega telesa.


Jadran Lenarčič, direktor IJS: Čeprav število industrijskih projektov narašča, so ti vedno manjši. Danes je namreč težko vzpostaviti nova sodelovanja brez nacionalnih (ali evropskih) vzpodbud.

Institut je v tistem obdobju sam razvijal in gradil naprave JMR za merjenje ter jih prodajal po celi Jugoslaviji. »Napravo za določanje vsebnosti olja si je na IJS leta 1971 ogledala tudi predsednica indijske vlade Indira Gandhi,« pripoveduje Muševič in dodaja, da so na osnovi omenjene naprave v osemdesetih letih prejšnjega stoletja v sodelovanju s cementarno Anhovo razvili napravo za spremljanje strjevanja cementa. Prvi na svetu so naredili napravo, s katero je bilo mogoče neposredno meriti vezavo vode.

V letu 1978 so začeli raziskovati uporabo tekočih kristalov in jih v sodelovanju s tovarno Aero izdelali več kot 150.000 kosov. Že leta 1979 so naredili prvi prikazovalnik (displej LCD) na tekoče kristale. Ko so ta displej pokazali takratnem direktorju Iskre Šentjernej, je slednji navdušeno sklenil pogodbo o razvoju tehnologije LCD. »Takrat je bilo vse znanje o tehnologiji LCD skoncentrirano v ZDA in Evropi, IJS pa je bil med prvimi na svetu, ki so to tehnologijo takrat razvijali na pobudo Iskre Šentjernej,« zgodovinski razvoj opisuje Muševič. Leta 1981 so razvili prvi osciloskop – prenosno napravo za merjenje električnih signalov –, ki je imel ploščati zaslon LCD. Čez nekaj let so ga začeli izdelovati v podjetju Iskra Instrumenti. Med leti 1985 in 1990 so razvili tudi prvi merilnik napak v optičnih vlaknih, ki je temeljil na prenosniku z zaslonom LCD.


Griša Močnik, IJS: Ko enkrat nekaj funkcionira in je vzpostavljeno, je treba to negovati.

Tedaj so se za napravo, tako Muševič, zanimala celo podjetja iz ZDA, »vendar je bila naprava daleč pred časom, saj so se optične komunikacije šele začele uveljavljati«. »Vse te naprave so se razvijale v tesnem partnerstvu s takratno Iskro, ki je bila zelo veliko podjetje ter je vodila izjemno smelo in prodorno razvojno politiko. Razvoj je temeljil na tesnem sodelovanju z znanostjo, podobno kot se sedaj dogaja na Kitajskem. Sodelovanje med Iskro in IJS je temeljilo na zanimanju takratnih direktorjev za razvoj novih izdelkov in tehnologij. Nenazadnje je bila Iskra v osemdesetih uspešno mednarodno podjetje, ki je imelo izjemno paleto proizvodov in tehnologij – od laserjev do telefonije, integriranih vezij in računalništva (Iskra Delta). Takrat smo v Sloveniji proizvajali praktično vse, kar je bilo mogoče narediti na področju elektronike,« se Muševič spominja dobrih časov.


image
Foto Jure Eržen Motiv iz laboratorija Foto Jure Eržen



Polovica prihodkov nekoč iz gospodarstva

V 80. letih minulega stoletja je IJS 50 odstotkov prihodkov dobil iz gospodarstva. Zlata doba plodnega sodelovanja med gospodarstvom in znanostjo pa je danes v zatonu. »Obdobje po osamosvojitvi je bilo v prvem desetletju zelo slabo za sodelovanje med IJS in gospodarstvom. Razlog so bile predvsem spremembe v poslovni politiki slovenskih podjetij, saj so menedžerji in novi privatni lastniki prejšnjih družbenih podjetij aplikativno raziskovanje začeli dojemati kot nepotreben strošek, ki zmanjšuje donos podjetij in njihov profit,« pojasnjuje Muševič.

To sicer ne pomeni, da znanstveniki z IJS z gospodarstvom ne sodelujejo. Z nekaterimi imajo tradicionalno dolgoletna partnerstva. Med njimi so Kolektor, Domel, Knauf Insulation, Jedrska elektrarna Krško … IJS ima letno 1200 projektov, od tega polovico mednarodnih, 150 industrijskih, ostali pa so vezani na javni denar, kot so projekti ARRS, programi in mladi raziskovalci. Ampak tako velikih partnerjev, kot sta bila v 80. letih Iskra in Gorenje, nimajo, čeprav, kot pravi direktor IJS Jadran Lenarčič, število industrijskih projektov narašča: »Ti projekti so z izjemo omenjenih partnerjev vedno manjši. Danes je namreč težko vzpostaviti nova sodelovanja brez nacionalnih (ali evropskih) vzpodbud.« A slovensko gospodarstvo potrebuje prav nova sodelovanja z znanostjo. Zakaj? Ker raziskave in inovacije neposredno prispevajo h kakovostnemu življenju in gospodarskemu razvoju. Na žalost je Slovenija med tistimi državami, ki so svoj inovacijski potencial s pretiranim in nepremišljenim varčevanjem zapeljale v smer hudega nazadovanja – predvsem pri povezovanju znanosti z gospodarstvom in tudi financiranju temeljne znanosti. Evropska komisija je namreč večkrat opozorila, da zategovanje pasu pri financiranju znanosti ni dobro. Da slednje ogroža gospodarsko rast. V publikaciji Vrednost raziskav (Value of research) je celo zapisala, da mnoge makroekonomske študije potrjujejo, da ima javna znanstveno-raziskovalna dejavnost odločilne pozitivne učinke na gospodarsko produktivnost. Pri nas smo v času krize zelo zmanjšali javni finančni vir za raziskave in razvoj v znanosti. Denarja za aplikativne raziskave je daleč premalo. »Leta 2015 za sodelovanje med znanostjo in gospodarstvom nismo namenili niti evra iz javnih virov, kar je v nasprotju z zdravo pametjo,« pravi Lenarčič. Dodaja, da naši severni sosedje onkraj Karavank vlagajo sedemkrat toliko na prebivalca za znanost kot mi. »Ob takem vlaganju imajo Avstrijci trikrat večjo dodano vrednost od nas. Kam bomo prišli čez deset let, če bomo tako nadaljevali?«

Griša Močnik, znanstveni sodelavec na IJS, si vlaganja v raziskave predstavlja kot mestne četrti, ki jih je treba povezati, če želimo, da mesto funkcionira. »Prekinitev sofinanciranja raziskav s strani države ima dolgoročne posledice. In tako moramo danes na novo vzpostaviti mehanizme, ki so nekoč že obstajali ali pa še obstajajo, a so razdrobljeni in neredni,« z grenkim priokusom ugotavlja Lenarčič.

image
Anioni na šestkotni mreži, ki jih je možno povezovati v vrvi. Foto Inštitut Jožef Stefan


Zaton zlate dobe

Znanstveno-raziskovalne ustanove so zibelka inovacij. Včasih traja sicer tudi desetletje ali dve, da prepoznamo razsežnost nekega odkritja, ampak brez tega ne bi bilo znanstvenih prebojev (tudi v gospodarstvu).

Žal se je Slovenija po zadnji gospodarski krizi, ki je bila le še ena v nizu nesrečnih naključij, ki so po razpadu Jugoslavije klestili proračun za znanost, pridružila Madžarski in Španiji. Smo trojica, ki v EU28 namenja najmanj za znanost. Tako mizerne podobe Slovenija še ni kazala. Že leta 2014 so nas prehiteli tudi Čehi, ki so po vseh kazalnikih boljši od nas. Trend upadanja državnih investicij v znanost se je začel rahlo ustavljati v času Cerarjeve vlade, zadnje informacije o vladnem predlogu državnega proračuna pa stanje še nekoliko popravljajo. Razkorak do tega, kar bi morali vlagati glede na načrte in potrebe, pa je še vedno velik. Vlaganja v temeljne raziskave in aplikativne raziskave, ki povezujejo znanost in gospodarstvo, ostajajo premajhna, pravi direktor IJS. Za gospodarstvo so pomembne tako temeljne kot aplikativne raziskave; prve prispevajo prebojne dosežke, druge pa so po naravi inkrementalne.


Igor Muševič, IJS: Napravo za določanje vsebnosti olja si je na IJS leta 1971 ogledala tudi predsednica indijske vlade Indira Gandhi.

Kako v teh težkih časih dobijo posel? »Večinoma mi pristopamo k podjetjem, ko menimo, da imamo zanimivo tehnologijo ali izdelek, primeren za komercializacijo, ter sistematično organiziramo srečanja z mnogimi podjetji v Sloveniji in tudi v tujini. Institut vodi dve strateški partnerstvi, ki povezujeta desetine podjetij s področij tovarn prihodnosti in pametnih mest, kar kaže na naš resen interes imeti tesne povezave z gospodarstvom,« odvrne.

»Zavedati se moramo, da eno leto delovanja znanstvenika naš odsek stane v povprečju okoli 60.000 evrov. Pri tem je plača raziskovalca okoli ene tretjine tega zneska, kajti plače raziskovalcev so regulirane s plačami za javni sektor – smo državni uslužbenci tako kot ves ostali javni sektor. Vse ostalo je strošek raziskovalne opreme, ki jo moramo obnavljati vsakih pet do deset let, in nakupa materiala, ki je v razvoju lahko izjemno drag. Tuji partnerji zato omogočajo bistveno bolj ambiciozne razvojne cilje oziroma izdelke, ki so po končanem razvoju med najboljšimi na svetu, kar jim prinese tržno prednost,« pojasnjuje Muševič.

Lenarčič ob tem dodaja, da prenos dosežkov v prakso poteka uspešno in sistematično šele, ko je razvit celovit inovacijski sistem na nacionalnem nivoju, ki obsega vse – od svobodnih raziskav in norih idej do usmerjenih aplikativnih raziskav in profesionalizacije izdelka ter prodaje. Pri tem imajo pomembno vlogo trije partnerji, poleg znanosti in gospodarstva tudi država z ustreznimi instrumenti spodbud in sofinanciranja. »Žal smo v Sloveniji prav v zadnjem delu padli,« opozarja Lenarčič.

Rešitev? »Ta je preprosta,« Lenarčič odvrne brez obotavljanja. »Potrebujemo javni denar – evropski in državni – za aplikativne in temeljne raziskave na ustreznem nivoju ter celovit in reden inštrumentarij spodbud. Za majhna podjetja se je kot izjemno učinkovit izkazal raziskovalni vavčer, ki smo ga imeli enkrat in nikoli več. In za to potrebujemo izjemno malo denarja v primerjavi z ostalo porabo javnega proračuna. Večja podjetja pa potrebujejo drugačne inštrumente, in te je treba ponovno vzpostaviti. Za nič denarja jih ne moreš vzpostaviti.«

»Ko enkrat nekaj funkcionira in je vzpostavljeno, je treba to negovati,« se strinja Griša Močnik, ki je doktoriral na IJS in nato vodil podjetje, ki je razvilo Aethalometer, instrument, s katerim po vsem svetu merijo vsebnost črnega ogljika v zraku. Danes ponovno dela na IJS in je tozadevno srečnejši od tistih, ki tudi tri leta čakajo na objavo razpisa za spodbujanje raziskovalcev na začetku kariere. »Razpis bi moral biti objavljen dvakrat na leto. Ker ta mehanizem ni vzpostavljen, smo sicer v podjetju pridobili precej dobrih kadrov, ki smo jih financirali sami z drugimi mehanizmi,« razlaga Močnik. Temu pritrjuje tudi Lenarčič: »Mladi odhajajo, ker nimajo priložnosti in možnosti, da bi sledili svojim vizijam in uresničili svoje ideje.«


Nihče ne meri bolje od njih

Griša Močnik, podjetni fizik, je med vodenjem podjetja Aerosol oral ledino na področju merjenja vsebnosti črnega ogljika. Vodil je raziskovalne in razvojne projekte s področja merjenja lastnosti aerosolov in laserskih naprav. Kako je Slovencem uspelo narediti najpogosteje uporabljen instrument za merjenje črnega ogljika na svetu?


Slovenija se je po zadnji gospodarski krizi, ki je bila le še ena v nizu nesrečnih naključij, ki so po razpadu Jugoslavije klestili proračun za znanost, pridružila Madžarski in Španiji, ki najmanj vlagata v znanost.


Uspelo jim je, ker so sodelovali z najboljšimi znanstvenimi institucijami tako v Sloveniji kot v svetu. Sodelovali so pri izdelavi in uporabi teh inštrumentov. »Bili smo v stiku z ljudmi, ki si izmišljujejo nove stvari. Znanost je odkrivanje novih stvari,« odvrne Močnik. »Hkrati smo dobili informacije, kaj bo pomembno čez nekaj let, in bili tudi uporabniki v raziskavah, ki so premikale meje znanega. To je najboljši model sodelovanja javnih inštitucij in gospodarstva.«

Vse raziskave so bile sofinancirane s slovenskim ali evropskim denarjem, podjetje je na račun fleksibilnosti beležilo 36-odstotno uspešnost pri projektu. »Lahko smo naročali material kjerkoli, brez razpisov. Tega si v neki inštituciji ne moreš privoščiti.« In ovire, ki so jih morali preskočiti, da so svetovno srenjo prepričali, da je to najboljše? »Prepričali smo jih z uporabo znanstvenega pristopa. Prišli smo z novim inštrumentom in pokazali, da je to najboljši možni način za merjenje črnega ogljika in kaj vse se da izmeriti. Znanstvena izkušnja je bila zelo pomembna, ker pri tem ne gre samo za zanesljivo tehnologijo, ampak tudi uporabnost. In ta naprava omogoča znanstvenikom odkrivati nove stvari. Sončno svetlobo absorbirajo tudi organski delci, ki jim rečejo rjavi ogljik, in ti so tudi pomembna informacija pri določanju prispevka različnih virov onesnaževanja,« razlaga Močnik.


Zaščitni filter, ki je presegel vse svetovne standarde

Kot spin-off IJS je v 90. letih vzniknilo tudi podjetje Balder. Poslovna ideja so bila zaščitna očala za varilce na osnovi tekočih kristalov. »Prototip tega izdelka je nastal na IJS že leta 1978, vendar je bila takrat tehnologija izdelave LCD še v povojih in ni omogočala izdelave tako zahtevnih LCD, kot so potrebni za varilski zaščitni filter,« pojasnjuje Igor Muševič. Izdelek je po zasnovi preprost: pred oči varilca postavijo LCD, ki se samodejno zatemni, ko se pojavita prva varilna iskra in močna svetloba.

Očitno je to slovenska posebnost – podjetja želijo imeti razvoj pri sebi.


Seveda je takšen izdelek vse prej kot preprosta zadeva, saj mora zadoščati strogim mednarodnim standardom za zaščito oči – močno svetlobo, ki nastaja pri varjenju, mora oslabiti tudi za milijonkrat. Podjetju Balder je uspelo zasnovati posebno konstrukcijo in sestavo takšnega zaščitnega filtra, ki je celo presegal vse svetovne standarde in bil v nekem obdobju najboljši tovrstni izdelek na svetu. Balder še vedno sodeluje z IJS na področju tehnološke podpore pri uvajanju novih materialov ali konstrukcijskih sprememb v izdelku in pri razvoju novih izdelkov, ki bodo v naslednjih letih lahko ponovno prinesli konkurenčno prednost.

Kaj ima od tega spin-off podjetja IJS? »Balder je za odsek fizike trdne snovi pomemben, ker omogoča kontinuirano aplikativno dejavnost raziskovalcev in znanstvenikov. Na odseku je zaposlenih okoli 80 ljudi zelo različnih profilov. V taki skupini se vedno najde nekaj ljudi, ki si želijo osnovno znanje uporabiti za razvoj novih izdelkov. To pa je mogoče uresničiti na tri načine: preko ustanovitve lastnega podjetja, preko izvajanja aplikativnih projektov v okviru ARRS ali v okviru sodelovanja z industrijskimi partnerji. Pri slednjem se izkaže, da slovenska podjetja v 90 odstotkih primerov ne želijo tesno sodelovati z znanstveniki,« pravi Muševič, ki je redni profesor na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in znanstveni svetnik na Institutu Jožef Stefan. Očitno je to slovenska posebnost – podjetja želijo imeti razvoj pri sebi. »Vsak misli, da bo vse naredil sam,« je miselnost, s katero se Lenarčič srečuje že 40 let. Ko vzpostavijo neko skupino, ki sodeluje s podjetjem, se pogosto po enem letu podjetje odloči, da bo dalje delalo samo. »Svet stremi k odprti inovaciji, ne k branjenju idej in zadrževanju v nekih okovih.« Pri Balderju, ki je že dolga leta v tuji lasti, je drugače – in tuji lastniki izjemno cenijo razvojni potencial slovenskih znanstvenikov ter sklepajo razvojne pogodbe z IJS.

»Slovenska podjetja so pripravljena plačati raziskovalne storitve, kot so razne kratkoročne preiskave na zahtevni raziskovalni opremi, ki jo ima IJS, torej so to neke vrste servisne usluge,« opaža Muševič. Izjema je področje farmacevtike.


Kdo bo prevzel odgovornost?


Iz izkušenj in stikov s predstavniki gospodarstva ugotavljam, da po eni strani gospodarsko okolje pogosto dojema znanstvenike kot pomembne, a nekoristne posebneže.

Se naše okolje (tako politično kot gospodarsko) zaveda dodane vrednosti znanstvenikov in sodelovanja? Muševič meni, da je odnos večplasten: »Iz izkušenj in stikov s predstavniki gospodarstva ugotavljam, da po eni strani gospodarsko okolje pogosto dojema znanstvenike kot pomembne, a nekoristne posebneže, ki za skromno plačo izvajajo raziskave, od katerih ni po njihovem mnenju kakšnih posebnih koristi. Nekateri gredo tako daleč, da slovensko znanost dojemajo kot nepotreben strošek. Pri tem prezrejo dejstvo, da znanstvene institucije v sodelovanju z univerzami izobražujejo vrhunske kadre, ki so sposobni razvijati vrhunske izdelke in tehnologije. Prezrejo tudi dejstvo, da narod in država za svoj obstoj potrebujeta kulturo in znanost. Brez kulture in znanosti je država nepopolna, polovična država. Cinično zveni dejstvo, da tujci pogosto bolj cenijo talente in razvojne sposobnosti slovenske znanosti in kulture kot mi sami.«

Lenarčiča pa v luči nizke naklonjenosti do znanosti tudi s finančnega vidika skrbi, da »mladim, najbolj talentiranim kadrom, ki jih premoremo, dobesedno uničujemo prihodnost in da bodo na koncu Slovenci ostali zgolj tehnološki sledilci, čeprav imamo potenciale za mnogo več«. In zato je jezen: »Kar nekaj časa smo bili v prostem padu. Kdo bo prevzel odgovornost za to nemarnost, ki si jo je privoščila država, za izgubo celega desetletja razvoja?« Kako klavrno je vzdušje, Muševič pove v enem stavku: »V vseh 40 letih raziskovalne kariere se mi je samo enkrat zgodilo, da me je nekdo vprašal za nasvet.«
Več iz rubrike