Jaunumi

Sākums/Jaunumi/Latvijā vienmēr ir bijuši izcili cilvēki. Saruna ar ķīmiķi Tomu Rēķi

Latvijā vienmēr ir bijuši izcili cilvēki. Saruna ar ķīmiķi Tomu Rēķi

13.01.2020

Nozīmīga Latvijas jauno zinātnieku atbalsta ekosistēmas sastāvdaļa ir Latvijas Universitātes Fonds. Ar Latvijas Universitātes Fonda stipendiātu, Dr. chem. Tomu Rēķi sarunājas Māris Zanders.

Mēs varētu pieņemt kā nediskutējamu tēzi, ka pētnieka darbošanās dažādās grupās, dažādās valstīs utt. nāk šim pētniekam par labu. Jautājums ir, vai neveidojas situācija, ka viņam faktiski nav jēgas atgriezties “dzimtajā” augstskolā vai pētniecības struktūrā, jo tajā nav viņam ierastās tematikas, ierastās vides utt.? Tā rupji sakot, kāda jēga būt vienam izcilniekam tukšā laukā?

Man ir paveicies nokļūt vairākās zinātniskajās grupās Eiropā un mācīties no izciliem speciālistiem savās jomās. Mēģinu to visu uzkrāt un sintezēt savu kompetenci. Pateicoties LU Fondam un tā mecenātam Kurtam Hāgenam, man bija iespēja pusgadu veikt pētījumus savai disertācijai Magdeburgā, vienā no Maksa Planka institūtiem. Šie institūti ir vieni no prestižākajiem Vācijā. Tikpat ilgi biju arī Boloņas Universitātē Itālijā, kur darbojas divi manā nozarē labi pazīstami profesori, grāmatu autori, – Dario Braga un Fabrīcija Grepioni. Šobrīd atkal atrodos Vācijā, kur Baireitas Universitātes Fizikas institūtā nodarbojos ar pēcdoktorantūras pētījumiem vairākdimensiju kristalogrāfijā. Mans profesors Sanders van Smālens ir viens no šīs kristalogrāfijas celmlaužiem – vienu no nedaudzajām mācību grāmatām šajā nozarē ir sarakstījis tieši viņš. Daļu laika pavadu arī Hamburgā, kur atrodas Vācijas elektronu sinhrotrons – milzīgs pētniecības centrs, kur pazemē gandrīz kilometra diametrā paātrina pozitronus un ģenerē augstas intensitātes rentgenstarojumu. Tur kopā ar izciliem ekspertiem eksperimentālajā un fundamentālajā rentgendifrakcijā analizējam savus paraugus. Paralēli ar otru kāju darbojos arī Latvijas Universitātē, kur, pateicoties LU Fonda mecenātam SIA Mikrotīkls, tiek veikts cits pētniecības projekts. Un nekāds tukšs lauks jau te, manā Alma Mater, nav. Latvijā vienmēr ir bijuši izcili cilvēki. Jā, finansiālā situācija pēc neatkarības atjaunošanas neļāva attīstīties zinātnei tādā apjomā un krāšņumā, kā gribētos, bet redzu, ka šobrīd parādās iespējas. Mans pētījumu virziens ir kaut kur starp kristalogrāfiju, organisku molekulu cietvielām, farmaceitiski aktīvām vielām un to fizikālo ķīmiju. Savā ziņā var teikt, ka attālināti tas ir, pateicoties spēcīgajām farmācijas tradīcijām Latvijā. Tieši farmācijas uzņēmumi bija tie, kas ar savām zinātniskajām problēmām vērsās pie Ķīmijas fakultātes profesora Andra Actiņa, tādējādi attīstījās viņa zinātniskā skola, kurā, students būdams, tiku iesaistīts. Laika gaitā te radušies vairāki izcili pētnieki, kas arī ir aktīvi guvuši pieredzi ārzemēs un atveduši to uz Latviju. Līdz ar to ir liels potenciāls nākotnē, un ceru, ka to izmantosim.

Kādā brīdī sabiedrības attieksmē pret zinātni parādījās “burvīgs” aspekts, kad izzināšana kā vērtība per se vairs publiku neapmierina, publika grib dzirdēt par “pielietojamību”. Domāju, ka katrā disciplīnā šī robeža/proporcija atšķiras. Teiksim, (ālējos, protams…) zirnekļu pētnieks var pateikt, ka viņš, jā, lielākoties pēta zirnekļu vairošanās orgānus, bet vispār zirnekļa tīkla fizikālās īpašības noderēs jaunu materiālu izstrādē. Kā šie aspekti sadzīvo (vai nesadzīvo) jomā, ar ko tieši jūs strādājat?

Domāju, ka jebkuram nopietnam zinātniekam pētniecības process ir kaislība, zinātkāre, vēlme izzināt un saprast, tāpēc itin viegli ir nodarboties ar lietām, kurām šķietami nav nekāda praktiska pielietojuma un tūlītēja labuma sabiedrībai. To sauc par fundamentālo zinātni. Savukārt industrijas pārstāvji (sauksim viņus par izgudrotājiem vai zinātniekiem pielietojamajā zinātnē), kuri rada konkrētus pielietojamus produktus un tehnoloģijas bieži vien ir vairāk ieinteresēti, lai radāmais objekts pilda tam paredzētās funkcijas. Tā ir viņu darba specifika. Ne vienmēr ir laiks visus zinātniskos sīkumus izprast līdz galam, ir termiņi un mērķi, kas jāsasniedz. Bet jebkurai sabiedrībai vajadzīgā produkta vai tehnoloģijas izstrāde balstās uz gadu desmitiem, nē, gadsimtiem uzkrātu zinātību. Un tikai ciešā fundamentālās un pielietojamās zinātnes mijiedarbē šī zinātība ir varējusi tikt uzkrāta. Tā ir uzkrāta zinātniskās literatūras – publikāciju, tēžu – un neskaitāmu universitātes līmeņa mācību grāmatu (kas lielā mērā kādreiz ir bijusi zinātniskā literatūra) veidā. Industriju konsultē un tās zinātniskās problēmas risina pētnieki, kas ir eksperti konkrētās nozares tieši fundamentālajā virzienā. Nereti atrisinātas pielietojamās zinātnes problēmas fundamentālajam zinātniekam atklāj jaunus pētniecības mikrovirzienus. Lai arī varētu šķist, ka ar kādas industriālas problēmas atrisināšanu visam taču ir jābeidzas, jo produkts jau drīz sāks savu ceļu pie patērētāja, tā tas nepavisam nav. Tas ir tuvredzīgi. Zinātniekam ir jādod brīvība un jāļauj iet tālāk un plašāk. Jā, dabaszinātne ir ļoti, ļoti dārga – materiāli, iekārtas, datorresursi, enerģijas resursi, cilvēkresursi. Bet pētniekam ir jādod iespēja par lielām naudām spēlēties turpu šurpu ar visu ko pēc savas saprašanas, jo tikai tā viņš ir radies par tādu, pie kura var atnākt un atrisināt savu sabiedrībai tūlītēju labumu dodošo problēmu. Tikai tā viņš ir spējīgs izglītot nākamo zinātnieku paaudzi. Kaut kurā brīdī jau tie jaunie produkti un tehnoloģijas rodas. Cilvēces “sagaidāmais virziens” ir uz attīstību vērsts. Diez vai kāds ļoti kāro iet atpakaļ un sēdēt aukstā alā.

Laika mērogs zinātnē ir tāds, ka tas, ko kāds kā sabiedrības labumam bezjēdzīgu ir izdarījis pirms padsmit vai desmitiem gadu, tieši šobrīd ir kaut kas ļoti svarīgs. Un sabiedrību var nomierināt, jo pētnieka pilnīgai patvaļai fundamentālajā zinātnē ir sava veida ierobežojumi; teju jebkura finansējuma projekta pieteikumā ir ļoti rūpīgi jāapraksta potenciālie ieguvumi sabiedrībai. Arī rakstot publikācijas, ievadā parasti pamato, kāpēc konkrētais pētījums ir svarīgs un vajadzīgs. Un, tā kā zinātne lielā mērā sastāv no projektu pieteikumu un publikāciju rakstīšanas, jebkurš pētnieks vienmēr ir spiests apdomāt, kādās nozarēs un kāpēc viņa pētījums būs noderīgs un radīs labumu. Bet – kā saka – ne jau rītdien uz brokastu laiku.

Ja mēs iedomājamies tuvākos desmit gadus – bet varbūt jūsu disciplīnā laika rāmis ir cits –, kādi būs virzienā, kurā strādājat lielākie panākumi un lielākie izaicinājumi?

Es pētu kristāliskās struktūras, ko veido organiskas molekulas – tostarp zāļu vielas, bet ne tikai. Vienkāršiem vārdiem runājot, ķīmiskie savienojumi – molekulu simti tūkstoši (gluži kā ķieģeļi mūrī) kristālā izkārtojas kaut kādā periodiski simetriskā rakstā. Atkarībā gan no tā, kas tā par molekulu (kas tas par ķieģeli), gan no tā, kādā rakstā šīs molekulas kristālā ir izkārtojušās, ir atkarīgas cietvielas īpašības.

Praktiskam pielietojumam svarīgi, lai kādas noteiktas kristāliskās fāzes īpašības ir tieši tādas, kādas ir nepieciešamas konkrēta mērķa sasniegšanai. Ar dažādām metodēm un iekārtām var nomērīt kristālisku vielu fizikālķīmiskās īpašības un noteikt to struktūru. Lieki teikt, ka ķīmisku vielu pasaulē ir ļoti daudz un vienmēr var radīt ko jaunu. Līdz ar to pētījumu lauks ir neizsmeļams. Tas, ko pētnieki ir darījuši šajā ziņā, ir kopsakarību, līdzību meklējumi, fizikālķīmisko īpašību cēloņsakariska saistīšana ar kristālisko struktūru. Tas palīdz radīt jaunus kristāliskus materiālus ar vēlamām īpašībām praktiskam pielietojumam.

Šajā nozarē īpaši aktīvi tiek izmantotas kvantu ķīmisko aprēķinu metodes, ar kurām varam teorētiski paredzēt gan vielu struktūras, gan īpašības. Salīdzinoši nesen popularitāti ieguvušas arī mašīnmācīšanās metodes, kur no lieliem datu masīviem tiek iegūtas jaunas, netriviālas zināšanas, kuras var izmantot, lai paredzētu kaut ko konkrētu par jaunām kristāliskām sistēmām, kuras nav bijušas minētajā datu masīvā. Ķīmija kļūst moderna, un aizvien vairāk laika pavadām pie datoriem, nevis laboratorijās. Šobrīd teorētiskie aprēķini un dažādas modelēšanas tiek skatītas eksperimentālā kontekstā – vai tas, ko redzam un nomērām eksperimentāli, sakrīt ar to, ko saka aprēķini un modeļi. Lielākie panākumi manā nozarē būs kristālisko struktūru un cietfāžu fizikālķīmisko īpašību paredzēšana, izmantojot tikai aprēķinu metodes. Tā teikt, neatejot no kases. Nezinu, vai tas notiks 10, 50 vai 100 gadu laikā, bet vērojama strauja attīstība. Tas ir cieši saistīts arī ar datortehnoloģiju un kvantu ķīmisko aprēķinu metožu attīstību – līdz ar tām iespējams ar lielāku precizitāti paredzēt un skaidrot dažādas fizikālķīmiskās īpašības. Tas palīdzēs izstrādāt inovatīvus materiālus, minimizējot ilgas darba stundas laboratorijā, cenšoties kaut ko atrast eksperimentālā ceļā. Savā ziņā tas ir arī lielākais izaicinājums – ko darīt pēc tam? Kad tālā nākotnē būs iespēja visu uzmodelēt un pie jaunu materiālu formulām ar specifiskām tādam un tādam mērķim nepieciešamām īpašībām tikt ar dažu klikšķu palīdzību, tad varēs teikt, ka viena liela daļa darba, ko šobrīd darām, būs padarīta. Kad viss atklāts un izskaidrots, kad precīzi zināms, kā, kas un kāpēc darbojas, tad šī zinātnes apakšnozare vairs nevienam nebūs interesanta. Par laimi man – tas tik ātri nenotiks...