„Rövid néhány év alatt egyik-másik laboratórium olyan változáson ment át, amin csak ámulni tudtam” – mesélte valaki, aki külföldön jártában ugyanazokban a laboratóriumokban többször is megfordult. Ezt a változást a nagy sorozatokban végzett vegyelemzések elektronikus automatizálása hozta magával. A kívülálló számára talán egyenesen megfoghatatlan, miképpen lehet a pepecselő tevés-vevés, méricskélés képét szuggeráló elemzési munkát automatizálni. Pedig erre irányuló próbálkozások már régebben is voltak. Igaz, hogy ezek többnyire csak egyetlen elemzési művelet (például vegyszeradagolás, készülékek töltése-ürítése) automatizálásra törekedtek, némelyik automatizált folyamat pedig annyira nehézkes volt, hogy igazat kellett adni a kajánkodóknak: egy-egy készülék megbízható működéséhez emberkét kellene beléjük bújtatni, ahogy azt Kempelen Farkas sakkozó automatájánál gyanították. Az elektronikus automatizálás azonban egészen más szintre helyezte a kérdés megoldását. Most ugyanis az elemzés teljes menetének automatizálásáról van szó, a vizsgált anyag bemérésétől az elemzési eredmény lejegyzéséig – mégpedig folyamatos módon: a vizsgálati próbák egymást követő szakadatlan láncában.
A vegyelemző automaták csodavilága
Mindezeknek azonban voltaképpen még a kezdetén vagyunk. Tizenöt év sem telt el azóta, hogy Skeggs (1957-ben) kidolgozta és leírta a folytonos áramban végzett elemzés elvét. Egyelőre még csak az történt, hogy a már eddig is ismert elemzési módszereket ültették át automatizált változatba. Legtöbbször olyan vegyszert adnak a vizsgált anyag oldatához, amely a keresett alkotórésszel színes vegyületet képez. Az oldatban fellépő szín erőssége arányos az optikai változással, amelyet fotocellás készülékben pontosan le lehet mérni, s amiből következtetni lehet a kérdéses alkotórész mennyiségére. Az automata berendezés több egymáshoz kapcsolt, elektronikusan vezérelt készülékből áll.
A vizsgált anyagpróbák egymáshoz csatolt kémcsövek „vonatán” utaznak át az elemző készülékek során, vagy – még szellemesebb megoldás – csövön áramlanak végig, melyben az egyes oldatpróbákat légbuborékok választják el egymástól. Közben automatikus adagoló juttatja minden egyes próbához az előírás szerinti vegyszermennyiséget, automatikusan működtetett keverők végzik el a keverést, ha szükséges, minden próba azonos ideig utazik egy pontosan és automatikusan szabályozott hőmérsékletű fürdőben. Ezután a próbák érzékeny fotocellás leolvasó készülékbe kerülnek, amelynek „észleléseit” az utána következő automatikus jegyzőkészülék görbe formájában rögzíti. Ez a berendezés kiegészíthető számológéppel, amely mindjárt a vizsgált anyag töménységére számítja át a diagram adatait. (Vagy olyan elektronikus számítógéppel, amely a nagyszámú adat statisztikai kiértékelését is elvégzi.)
Végül – a kényelem felső fokán – az adatokat automatikus írógép foglalja össze táblázatos formában, így az adatok egyenesen a vizsgálati jegyzőkönyvbe vagy a tudományos közlemény kéziratába kerülhetnek. Az alapberendezést alkotó készülékeket tetszés szerint lehet egyvonalban felsorakoztatni vagy patkóalakban egymáshoz kötni, amikor is egy négyzetméternyi asztalfelületen elfér az egész sor. A berendezés gyorsan és könnyen átállítható a különböző elemzések előírásai szerint.
S a teljesítmény? Van olyan automata, amely óránként 240 próba elemzését végzi el. (Közepesen bonyolult elemzések esetében, nem automatizált kivitelben munkanaponként és személyenként 25-30 elemzéssel szoktunk számolni!)
A laboratóriumi technika forradalma?
A szinte hihetetlennek tűnő teljesítmény azt mutatja, hogy a laboratóriumi technika olyan forradalmasításával állunk szemben, amely nem mérhető össze a laboratóriumokba eddig bevezetett vívmányok (gépesítés, elektromosság stb.) által kiváltott változások egyikével sem. Törvényszerűnek tartottuk eddig, hogy az analízisek számának növelése a pontosság rovására történik. Itt sajátos módon nem érvényesül a törvény, amely szerint az emberi elem kikapcsolása az ember által elkövethető véletlen hibákat is kizárja. Alapvetően változik a laboratóriumban dolgozó ember helyzete és feladatköre is: a lélekölő rutinmunka alól való felszabadulás az alkotómunka számára szabadít fel időt, energiát és képességeket.
E „forradalom” hullámai természetesen átcsapnak azokra a területekre is, ahol az elemzési eredmények értékesítése folyik. Nem nehéz belátni az előnyöket, amelyeket a negyed vagy félpercenként végzett analízis jelent valamely drága nyersanyagokat felhasználó kényes ipari folyamat ellenőrzésében. Vagy az orvosi gyakorlatban. Létezik olyan klinikai automata, amely 2-3 köbcentiméternyi vérszérum felhasználásával néhány percen belül 12 különböző elemzést végez el, s az eredményeket előrenyomtatott lap skálájára rajzolja. A skálákon a normális értékek tartományát bevonalkázott oszlop tünteti fel: az orvos jóformán egyetlen pillantással fel tudja mérni a „szerobiogramon” esetlegesen mutatkozó rendellenességeket.
És mindez a vegyelemzés automatizálásának kezdeti szakaszában: akkor, amikor még voltaképpen nem is dolgozták ki az automatizálás szempontjait szem előtt tartó módszereket. A jövő kilátásai szédítőek, de már a jelenlegi eredményektől is könnyen szédület foghatja el az embert – és ez az, ami szigorúan tilos. Az automaták világában, az automaták teljesítményeitől nem szabad megszédülni!
Pihenő és „agyonhajszolt” automaták
Nemrégiben két olyan laboratóriumban jártam, amelyeknek dísze, büszkesége volt az elemzőautomata. Nem az előbbi csoportba tartozó „gyors” automaták voltak. A fehérjéket felépítő mintegy 20 aminosav szétválasztásának és meghatározásának bonyolult feladatát látták el. „Lassúságukra” jellemző, hogy 3-4 óra alatt végezték el azt a munkát, ami másként nehézkesen, sok hibalehetőségtől terhelten is csak napok alatt végezhető el. A nagy hírességeknek kijáró érdeklődéssel és tisztelettel álltam meg tehát előttük.
Az automaták is álltak! Az egyik helyen azért, mert az automatát gyártó cég szakemberére vártak, hogy a hónapokkal előbb bekövetkezett hibát kijavítsa, másutt azért, mert az automata kezeléséhez értő szakember éppen szabadságon volt. Bosszantó – gondolhatnák –, de hát mi sem könnyebb, mint ezen segíteni. Gondoskodni kell elegendő számú szakember kiképzéséről, tartalék készüléket kell biztosítani stb. Végig sem kell haladni az ilyen szokványos gondolatmeneten, s bizonyosak lehetünk arról, hogy valahol már meg is valósították mindezeket. Hallottam, hogy egy növénynemesítőket kiszolgáló laboratóriumban az automaták egész sorát állították munkába, s három váltásban dolgozó személyzettel folyamatosan üzemeltetik őket. Nagyszerű – mondhatja valaki –, így kell ezt csinálni. Kijelenthetjük azonban, hogy csak így nem szabad csinálni: ezzel végképpen elromlott az, ami eleve rosszul indult.
Az adott esetben ugyanis a növénynemesítőnek az az igénye, hogy rövid idő alatt nagy (százas vagy ezres nagyságrendű) próbaszámra nézve kapjon tájékoztatást. Nem annyira az abszolút pontosság a fontos számára, mint az eredmények összehasonlíthatósága, statisztikai értékelhetősége. Emellett legtöbbször – szűrőjellegű tájékozódásnál – nem is érdekli a teljes aminosav-összetétel, hanem csak néhány – esetleg csak egy vagy két – kiválasztott aminosavra kíváncsi. Az automata elemző ezzel szemben nagy pontossággal, viszonylagosan lassan és változatlanul, teljes elemzést végez. Ezt a készüléket nyilvánvalóan nem sorozatanalízisek céljára szerkesztették, hanem hogy kényes biokémiai kutatások, elsősorban alapkutatások területén segítse a kutatót. Az történt tehát, hogy a rosszul választott készüléket igyekeztek hozzáidomítani az igényekhez, belesodródtak az igényekkel való versenyfutásba. Az eredmény felesleges pontosságú, nagyrészt felesleges adatok felesleges termelése – nagy kiadásokkal. Megszenvedik ezt az automaták, a kezelőszemélyzet, sőt, és mindenekfelett a közösség is.
Józan megfontoltság – közösségi érdek
A bonyolult feladatot végző fehérjeelemző automata beszerzése 300 000-350 000 lejnek megfelelő kemény valutába kerül. Egyetlen elemzés ára körülbelül 500 lejre tehető. Csupán öt ilyen automata vételárából 100 (!) laboratóriumot lehet ellátni a legmodernebb külföldi fotocellás leolvasó készülékkel, vagy ötven laboratóriumot automata adatjegyzővel összekapcsolt leolvasó készülékkel, s ha úgy tetszik, öt laboratóriumot gyors elemzőautomatával. És az „olcsóbb” megoldások bármelyike az egyébként nagy invesztíciós összeget elszívó laboratórium céljait is jobban szolgálja.
A tévedés ilyen fényűzése nagy és gazdag országban sem tűrhető meg, kis országban pedig egyenesen bűn. Nyilvánvaló, hogy kis országban csak lépésről-lépésre haladva szabad automatizálni: az előfeltételek, az igények, a berendezések alkalmasságának szigorú, higgadt felmérésével, mindig a gazdaságosság és a szélesebb fronton való harmonikus fejlesztés mércéjével való összevetésben.
Nem véletlen, hogy némelyik elemzőautomatát gyártó külföldi cég olyan berendezést szerkesztett, amelyben az egyes készülékek tetszés szerint kombinálhatók, így fokozatosan is ki lehet építeni az automatasort: a leolvasó-jegyző készüléktől kiindulva az előkészítő műveleteket végző készülékek felé haladva. Ez a megoldás azt a felismerést feltételezi, hogy az elemzés teljes automatizálása nem minden esetben gazdaságos. És a megoldás tartalmazza azt a be nem vallott felismerést is, hogy az automatizálás – már ebben a kezdeti szakaszban is – túlszaladt a mai idők átlagos igényein.
Csak álmainkban vagy fantáziánk játékában éltek eddig azok a lehetőségek, az a kényelem, amit az automaták máris megteremtettek. Egyet azonban teljes bizonyossággal és már eleve kizárnak az automaták: a gondolkodás automatizmusait, a gondolkodás kényelmét.
Megjelent A Hét II. évfolyama 52. számában, 1971. december 24-én.