Kauaaegne keemik Allen Bard ei pürgi leibkonnanimeks; ta hoolib rohkem noorte teadlaste juhendamisest. Kuid kuulsus on ta siiski leidnud – mõned teadlased võivad teda tunda kui kaasaegse elektrokeemia isa.
Pool sajandit tagasi alustas Bard elektrogenereeritud kemoluminestsentsi (nimetatakse ka elektrokemiluminestsentsi) uurimisele – protsessi, mis kasutab valguse loomiseks elektronide energeetilist ülekannet molekulide vahel. ECL-ina tuntud tehnika on muutunud standardse kliinilise testi osaks, et tuvastada mitmesuguseid mikroskoopilisi aineid, alates valkudest kuni viirusteni, nagu HIV.
Bard, kes on Texase ülikooli professor ja juhib seda Elektrokeemia keskus , oli ka esimeste teadlaste seas, kes katsetas fotoelektrokeemiat, mis hõlmab valgusest elektri või kemikaalide tootmist – uurimistööd, mida ta siiani jätkab.
Üldiselt kuulub tunnustus Bardile ka uudse pildistamistehnika, mida nimetatakse skaneerivaks elektrokeemiliseks mikroskoopiaks, väljatöötamise eest, mida teadlased kasutavad elektrokeemilise käitumise (st elektronide voolu molekulidesse, aatomitesse ja muudesse) uurimiseks. keemilised liigid — vedeliku ja tahke aine või bioloogilise raku vahelisel kokkupuutel.
Varem peatoimetaja American Chemical Society ajakiri , Bard on viimastel aastatel pälvinud president Obamalt kaks mainekat autasu – riikliku teadusmedali ja Enrico Fermi auhinna.
Praegu 80-aastane Bard uurib koos oma üliõpilaste ja järeldoktorantuuriga teadlaste meeskonnaga materjali, mis võiks olla alternatiivse energiaallikana, aidates läbi viia kunstlikku fotosünteesi.
Teadusreede küsis Bardilt tema varajase huvi teaduse vastu, lähenemise kohta uurimistööle ja tema uhkeima saavutuse kohta.
Teadusreede: Millal sa teadsid, et tahad teadlaseks saada?
Allen Bard: Ma teadsin juba väga varakult. Mu vend oli minust 11 aastat vanem ja õde 10 aastat ning nad mõlemad julgustasid mind teaduses. Neil mõlemal olid keemiakomplektid ja nad viisid mind New Yorki Ameerika loodusloomuuseumi, kus oli filme teadlastest, näiteks Louis Pasteuri lugu ja igasuguseid asju.
Mis teadusvaldkond teid alguses huvitas ja kas see muutus vanemaks saades?
Mind huvitasid bioloogia ja loomad, mis minu arvates on enamik lapsi. See jätkus isegi keskkooli ajal, kuid sel ajal ei näinud ma bioloogiat eriti areneva valdkonnana – see oli molekulaarbioloogia, DNA-eelne bioloogia. Seega otsustasin, et keemia on minu jaoks tõesti parem.
Kas teil oli teaduse iidol?
Noorena huvitas mind kõige rohkem Luther Burbank. Minu jaoks oli põnev, et ta suutis lihtsalt pookimise teel kaks vilja kokku segada. Hiljem arvan, et see oli Linus Pauling. Minu meelest oli ta väga huvitav mees.
Kas mõtlete uurimistöö tegemisel alati praktilist kasu?
See sõltub. Kui ma tegin esimest tööd ECL-is ehk elektrokemoluminestsentsis, ei pidanud ma silmas erilist praktilist kasutust ega eesmärki. Tegin seda sellepärast, et olin väga uudishimulik asjade toimumise vastu ja nendest arusaamine. Siis aga hakkad teatud etapis millegi kallal töötades nägema võimalikke rakendusi.
Alguses proovisime teha laserit ECL-iga, mis ei töötanud kunagi. Palju hiljem tekkis meil idee kasutada seda kliinilise testina. Paljudes nendes kliinilistes testides, kus otsite valke, viiruseid või midagi muud, on teil antikeha, mis kleepub selle konkreetse aine külge – „Ma otsin X-i; Ma võin hankida antikeha, mis tabab ja jääb X-i külge.’ Kuid selleks, et teada saada, millal see juhtub, peate sellele antikehale märgistama – midagi, mida saate analüütiliselt tuvastada. See võib olla fluorestsents, see võib olla radioaktiivsus või elektrokemoluminestsents. George Whitesidesiga, kes on orgaaniline keemik, kes teadis immunokeemiast rohkem, töötasime välja kliinilise analüüsi, kasutades ECL-i, mis on praegu kliinilise analüüsi standardanalüüs. Nii et sel juhul oli see edukam ja kasulikum, kui ma kunagi ette kujutasin.
Teisest küljest ei ole asjad, mis minu arvates väga kasulikud oleksid, nagu meie fotoelektrokeemia varajased staadiumid – valguse võtmine ja sellega keemia tegemine –, mis pole veel välja kujunenud. Meil oli tore tehnika pooljuhtmaterjali – odava, nagu titaandioksiidi – võtmiseks, visates see saastunud vette, paisates sellele päikesevalgust ja puhastades vett. Ja ma arvasin, et see on väga kasulik asi, kuid see lihtsalt ei olnud konkurentsivõimeline odavamate meetoditega.
Teaduses on väga raske anda nii olulist panust, et sinust saaks üldnimetus ja sinu ideed jõuaksid õpikutesse. Lõppkokkuvõttes arvan, et kõik peavad mõistma, et me kõik töötame selle nimel, sest see meile meeldib.
Kuidas tekkis sinus huvi fotoelektrokeemia vastu?
70ndate alguses pidasin Wisconsini ülikoolis loengu elektrokemoluminestsentsi teemal ja keegi kuulajaskonnast tõstis käe ja ütles: 'Teate, on lihtne võtta elektrit ja teha valgust – me teeme seda kogu aeg. See, millele sa tegelikult mõelda tahad, on valguse kasutamine päikeseenergia abil elektri tootmiseks.” Ja selgus, et tüüp, kes selle küsimuse esitas, oli Farrington Daniels , kes oli üsna tuntud füüsikaline keemik ja oli juba mõnda aega huvi tundnud päikeseenergia vastu. Kulus paar aastat, enne kui hakkasin mõistma, kuidas saab elektrokeemia abil valgusega elektrit toota, ja siis 1973. aasta paiku oli esimene energiakriis. Inimesed hakkasid järsku tõsiselt muretsema nafta ja kivisöe lõppemise ning kliima pärast. muutused olid silmapiiril ja inimesed hakkasid päikeseenergia kallal tõsiselt tegelema – president Carter nõudis seda. Nii et ma arvan, et õnneks sattusin õigel ajal platsile.
Mille kallal te praegu töötate?
Töötame mitme asja kallal, kuid arvan, et praktilisuse seisukohalt on kõige huvitavam see, et oleme proovinud teha odavat õhukest räni, et ehk päikesepatarei valmistada. Praegu usume, et räni on kõige arenenum materjal – paljud inimesed on seda väga põhjalikult uurinud –, kuid hinda on olnud võimatu alla saada. Räni on raske valmistada ja selleks, et see oleks päikesepatareis kasulik, peab see olema väga puhas – umbes 99,99999 protsenti.
Mida oleksite teie arvates teinud, kui poleks teadusesse läinud?
Oli palju asju, mis mulle meeldisid, aga ma ei saanud teha. Mulle meeldis muusika. Mulle meeldis kunst – mulle meeldis joonistada ja maalida. Kuid ma teadsin, et ma ei suuda ühtegi neist piisavalt hästi teha, et pidada seda oma elutööks. Tõesti, ma pole sellele kunagi eriti mõelnud. Teadus pidi olema see minu jaoks.
Mida loed väljaspool teaduskirjandust?
Olen enamasti lugenud raamatuid, millest suureks saades puudust tundsin. Ma ei loe eriti kaasaegset ilukirjandust. Kuid ma läksin tagasi ja hakkasin vaatama vanemaid raamatuid, näiteks 'Vapra uus maailm'. Ma kipun valima autori ja seejärel loen palju tema tehtud asju. Olen tagasi pöördunud paljude (George) Orwelli asjade üle – 1984. aasta , Loomafarm , Hoidke Aspidistra lendas . Olen tagasi läinud ja lugenud palju (Charles) Dickensit.
Millise tööalase saavutuse üle olete kõige uhkem?
Ma arvan, et olen kõige uhkem nende inimeste üle, kelleks sain. Ma ei tea, kas peate seda professionaalseks saavutuseks. Aga te mõtlete teadlastele, kes olid kuulsad, kui ma olin noor ja kes olid minu iidolid, kui ma lõpetasin koolis – mu õpilased ei tea neid üldse. Nad ei tea isegi nimesid. Teaduses on väga raske anda nii olulist panust, et sinust saaks üldnimetus ja sinu ideed jõuaksid õpikutesse. Lõppkokkuvõttes arvan, et kõik peavad mõistma, et me kõik töötame selle kallal, sest meile meeldib see ja me mõistame, et ehitame struktuuri. Ja me paneme igaüks siia-sinna väikese tellise ja kui kõik panevad õigeid klotse ja kõik pingutavad selle nimel, siis ehitate suure teadusstruktuuri ja pole nii oluline, kes tellised sisse paneb.
Nagu ma oma õpilastele ütlen, pole mitte ainult loodusteaduste tegemine nii lõbus, mis see on, nii väljakutseid pakkuv ja nii ergutav, vaid ka see, et sinust saab ka mõõdukalt eksklusiivne grupp inimesi, kes kõik on samast huvitatud. missugused asjad sa oled – nad on võib-olla pisut nohikud, aga nad kõik on huvitatud asjadest, millest sa vaimustuses oled, et saaksid maha istuda ja nendega kohe rääkida ning saada samale lainepikkusele, olenemata sellest, kus nad on pärit või mis riigist või nii edasi.
Kas mõtlete pensionile jäämisele?
Noh, ma lähen pensionile, kui pean pensionile jääma, sest mulle ei meeldi midagi paremini teha kui see, mida teen. Mulle meeldib tegeleda teadusega ja sellega kaasnevad väljakutsed ning töötada uute inimeste ja noortega. Ma teen seda nii kaua, kui saan.
See intervjuu on avaruse ja selguse huvides toimetatud.