Magyar Kémikusok Lapja, megjelenés alatt
Gondolatok az analitikai kémia helyzetérõl
a nagyvilágban, Európában és hazánkban
GÖRÖG SÁNDOR
Richter Gedeon Vegyészeti Gyár RT, Kutatási
Analitikai Központ
Budapest Pf. 27, 1475
AZ MKE Analitikai Szakosztály által rendezett
Analitikai Napok (1998. január 2122.)
megnyitó elõadása alapján készült
dolgozat
Az analitikai kémia területének vátozásai
Évezredünk végére ellentmondásos helyzet alakult ki az analitikai kémia szerepével, mûködési területével és társadalmi megítélésével kapcsolataban. Egyrészrõl mind mennyiségi mind minõségi tekintetben soha nem látott mértékben megnõtt a társadalom igénye az analitikai mérések iránt. A szorosabb értelemben vett vegyiparon túlmenõen szinte valamennyi iparág minõségbiztosítási és a hatóságok minõségellenõrzési programjai rendkívül nagy számú analitikai mérést igényelnek. Igen nagyszámú analitikai mérést igényel a korszerû mezõgazdaság, egészségügy és az környezetvédelem is. Alig van a modern életnek olyan területe, ahol az analitikai kémia ne rendelkezne meghatározó szereppel. Szépen foglalja össze az elmondottakat az 1998 szeptemberében Baselben megrendezendõ Euroanalysis X konferencia körlevelébõl vett mondat: A jelenkori analitikai kémia interdiszciplináris tudomány, amely kölcsönhatásban van valamennyi természettudománnyal, az orvostudománnyal, a törvényszéki orvostannal, az egészségtudománnyal, valamennyi technikai és mérnöki tudománnyal, támogatást nyújt mindezeknek, valamint társadalmunk kulturális értékeinek. A világon évente elvégzett analitikai mérések számát tizmilliárdos nagyságrendûre becsülik [1]. Nem lehet túlzónak tekinteni azokat a véleményeket, hogy egy társadalom fejlettségi fokára jellemzõ az évente egy fõre esõ elvégzett analitikai mérések száma.
Ezekkel, az analitikus társadalom szepontjából örvendetesnek tekinthetõ jelenségekkel egy idõben nyugtalanító jelek is mutatkoznak az analitika megítélésének területén. Ez a dolgozat során részletesebben tárgyalt kettõsség késztette arra az Európai Kémikus Egyesületek Szövetségének Analitikai Munkacsoportját (FECS/WPAC), hogy napirenrdre tûzze ezt a kérdést. Kiinduló pontként arra volt szükség, hogy a legújabb kor követelményeinek megfelelõen definiáljuk az analitikai kémiát és jellemezzük az analitika tevékenységi körét. Az erre kiírt pályázatra beérkezett legsikeresebb pályázatokat a Fresenius' Journal of Analytical Chemistry közölte [2], 1993. szeptember 5-i ülésén pedig a FECS/WPAC nagy vita után a következõ mondatot fogadta el a modern analitikai kémia definíciójaként, tevékenységi körének leírásaként: Az analitikai kémia az a tudományág, amely módszereket, mûszereket és stratégiákat dolgoz ki és alkalmaz, hogy információkhoz jussunk az anyag összetételérõl és természetérõl térben és idõben.
Ez a mondat azt sugallja, hogy az analitikai kémia jelentõs tért hódított számos tudományág területén. [...] Az a tény, hogy az analitikai kémia feladatköre nemcsak az anyag összetételének, hanem természetének, szerkezetének meghatározása, valamint a mûszerfejlesztés is, jelentõs érdekeltségeket biztosít az analitikának a fizika területén. A modern spektroszkópiai és egyéb fizikai módszerek egyik legfontosabb alkalmazási területe ui. a gyógyszerkutatás és rokon területek által elõállított vagy izolált anyagok szerkezetének felderítése vagy az anyagtudományok területén felmerülõ szerkezeti problémák megoldása (pl. félvezetõk, szupravezetõ kerámiák, különleges mechanikai tulajdonságokkal rendelkezõ polimerek stb. kutatása). Hasonlóképpen kiterjesztette hatókörét az analitikai kémia a biológia és az orvostudomány jelentõs területeire. Itt nemcsak az enzimológia és immunológia eredményeinek széleskörû analitikai alkalmazásaira, valamint arra az igen nagyszámú mérésre gondolunk, amit egy új gyógyszer kifejlesztése során a farmakológiai, gyógyszerkinetikai és metabolizmus kutatólaboratóriumokban elvégeznek, hanem az analitika meghatározó szerepére a klinikai diagnosztikában, gyógyszer-monitorozásban, toxikológiában stb. Sõt ezen túlmenõen a fenti definíció szerint analitikai tevékenységnek lehet tekinteni olyan alapvetõ fontosságú kutatásokat is, mint biopolimerek (másodlagos) szerkezetének felderítése és az azokat tartalmazó bonyolult rendszerek (pl. biológiai membránok) szerkezetének kutatása. Meghatározó a jelentõsége az analitikai kémiának a mezõgazdasági és élelmiszertudomány és termelés, valamint a környezettudomány területein is.
A helyzet azonban korántsem ilyen rózsás az analitikai kémia mint tudományág és az analitikusok közössége szempontjából. A FECS/WPAC definíciójával kapcsolatos egyik alapvetõ probléma az, hogy a fentiekben tárgyalt [...] területeken analitikai tevékenységet végzõk az esetek nagy részében nem tekintik tevékenységüket analitikának, magukat pedig analitikusoknak. Hazai példák is jelzik, hogy a molekulaszerkezet kutatás területén dolgozó kiváló spektroszkópus szakemberek vagy fizikokémikusnak, vagy szerves kémikusnak tekintik magukat és a legkevésbé analitikusnak. Hasonlóképpen az anyagtudományok területén analitikai jellegû munkát végzõk is inkább szerkezeti kémiaként definiálják munkaterületüket. Tovább menve a fenti felsorolásban, a biológia és orvostudomány határterületei a kémiával, ill. az analitikai kémiával a biokémia és a klinikai kémia; az ezeken a területeken analitikai módszereket kidolgozó, ill. alkalmazó szakemberek mûködési területüket inkább az utóbbi megnevezésekkel jellemzik. Hasonló a helyzet a mezõgazdasági és az élelmiszertudomány területén is, ahol a határterületek az agrokémia, ill. élelmiszerkémia. Nem más a helyzet a környezettudományokkal sem, ahol az itt dolgozó analitikusok egyre inkább környezeti kémiaként jellemzik saját tevékenységüket.
A leírtak [...] akár fordított folyamatot is jellemezhetnek, vagyis ezek a tudományágak jelentõs területeket szakítottak le az analitikai kémia mûködési körébõl.
Ezzel az érveléssel szemben természetesen megfogalmazható egy olyan vélemény is, hogy a leírtak álproblémát képeznek: nem az a lényeges, hogy ki minek tekinti magát, hanem az, hogy az analitikát jó színvonalon mûveli-e vagy nem. Az is kétségtelen (és örvendetes) tény, hogy pl. a Magyar Kémikusok Egyesületének Analitikai Szakosztályán belül vagy azzal társulva az elõzõekben problematikus hovatartozásúként jellemzett valamennyi terület képviselve van.
Az ilyen vélemény nehezen vitatható érvelésen alapul. A helyzet azonban korántsem ilyen egyszerû. Az elõzõekben felsorolt területek lassú leszakadása az analitikai kémiáról olyan fokozatos erodálódási folyamathoz vezetett, amelynek következtében sokan már megkérdõjelezik az analitikai kémiának mint önálló diszciplinának létét is. Az ilyen vélemények gondolatmenete általában a következõ. A modern analitikai kémiában olyan mértékben meghatározóvá váltak a fizikai módszerek, hogy az analitikai kémia egyre inkább alkalmazott fizikai (vagy legjobb esetben fizikai-kémiai) tevékenységnek tekinthetõ. A fizikai elveken alapuló modern mérõmûszerek olyan mértékben kompjuterizáltak és automatizáltak, hogy ezek szerint a vélemények szerint kezelésükhöz nincs szükség speciális szakismeretre: ezeket a nem-analitikus képesítésû kémikusok, sõt a fenti határterületek nem-kémikus szakemberei minden további nélkül alkalmazni tudják.
Az ebbõl az érvelésbõl levezethetõ következtetések természetesen elfogadhatatlanok az analitikus társadalom számára. Nem (csak) presztízskérdésrõl van szó, hanem annál lényegesen többrõl. Innen ui. már csak egy lépés vezet ahhoz, a világ számos egyetemén megfigyelhetõ tendenciához, hogy csökken a tiszta analitikai profilú tanszékek száma és a vegyész-vegyészmérnök képzés tanterveiben csökken az analitikai órák száma.
Kétségtelen tény, hogy az analitikai kémia egyes ágazatainak módszertanát az említett határterületek számos nem-kémikus szakembere magas színvonalon elsajátította és munkájuk nyomán kiváló eredmények születtek. Ennek ellenére meggyõzõdésünk, hogy nem férhet kétség az analitikai kémiának mint önálló diszciplínának létjogosultságához. A bevezetésben felsorolt és még számos további területen a felmerülõ feladatoknak a kor követelményeinek megfelelõ megoldása az esetek nagy többségében csak a modern analitika különbözõ módszereinek összehangolt, komplex alkalmazásával valósítható meg. Az ilyen munkák irányítása és véghezvitele a klasszikus analitika alapjainak elsajátításán alapuló speciális gondolkodásmódot és a modern analitika rendkívül széles és rohamléptekkel fejlõdõ ismeretanyagának magas szintû, naprakész ismeretét igényli. Ehhez az alapot csak az analitikai kémia egyetemi és posztgraduális oktatásának fenntartása sõt fejlesztése és állandó korszerûsítése jelentheti.
A FECS/DAC az analitika oktatásának korszerûsítéséért
A bevezetésben már említettük, hogy a FECS/WPAC megalakulása óta egyik legfontosabb feladatának tekinti ajánlások segítségével támogatást nyújtani az analitikai kémia pozícióinak megõrzéséhez, valamint az oktatás korszerûsítéséhez az európai egyetemeken . Ez a munka 1975-ben, a Budapesten megrendezett Euroanalysis II. konferencián indult el, ahol Pungor Ernõ akadémikus, hosszú idõn keresztül a WPAC elnöke, külön ülést hívott össze az analitikai kémia oktatásának témakörében. A szervezõmunkára és a feladatok ellátására munkacsoportot hoztak létre. Ennek vezetõjeként az egyebek között kitûnõ magyar kapcsolatokkal is rendelkezõ Robert Kellner, a bécsi mûegyetem analitika professzora szerzett hervadhatatlan érdemeket. Kellner professzor a késõbbiekben a WPAC jó munkájának eredményeként a FECS-en belül magasabb rangot jelentõ divízióvá (DAC) szervezõdött munkabizottság elnökeként is folytatta ezt a tevékenységet egészen a múlt év októberéig, amikor alkotóereje teljében, fiatalon elragadta a halál.
A munka fõbb fázisai a következõk voltak. Elõször az európai egyetemek (köztük több magyar egyetem) széles körére kiterjedõ kérdõíves helyzetfelmérés tapasztalatai alapján ajánlásokat fogalmaztak meg arra vonatkozóan, mik legyenek az analitikai kémiai tantervek alapjai, fõbb irányelvei [3]. Ezt követte egy újabb kérdõíves felmérés az ajánlások hatásairól az analitikai kémia oktatásának korszerûsítésére. Ennek kedvezõ tapasztalatai alapján indult meg a munka az Eurocurriculum és egy ezen alapuló, éppen napjainkban megjelenõ korszerû analitikai tankönyv [4] létrehozására, amelybe Tóth Klára akadémikus is írt egy fejezetet. Az Eurocurriculummal és általában az analitikai oktatás korszerûsítésére irányuló európai törekvésekkel kapcsolatos vélemények, eredmények összefoglalása megtalálható a Fresenius' Journal of Analytical Chemistry két különszámában, amelyek a FECS/WPAC által ebben a témakörben megrendezett két konferencián elhangzott elõadásokat tartalmazzák [5,6].
Az analitikai kémia oktatásának korszerûsítésére és harmonizálására irányuló európai törekvések élénk érdeklõdést keltettek Európa határain túl is. A munkát támogatták számos országnak (USA, Ausztrália, Dél-Afrikai Köztársaság, a Mediterrán Medence országai, stb.) a WPAC majd a DAC munkájába bekapcsolódó megfigyelõi. A WPAC fórumot kapott az eredmények ismertetésére Az UNESCO és IUPAC által San Juanban (Puerto-Rico) 1994-ben megrendezett 13th International Conference on Chemical Education rendezvényen [7]. A már említett könyv bemutatójára és ezzel kapcsolatban az európai harmonizációs törekvések eredményeinek ismertetésére az 1998-as Pittsburgh Conference alkalmából került sor [8].
Néhány gondolat az analitikai kémia helyzetérõl
hazánkban
Hazánkban az analitikai kémia hagyományosan a kémia legfejlettebb, legszebb eredményeket felmutató és legnagyobb nemzetközi elismertséggel rendelkezõ ágazatai közé tartozik [9]. Az évente elvégzett analitikai mérések száma mintegy százmillió [10]. Az 1989 és 1993 közötti idõszakban magyarországi szerzõk által publikált 516 analitikai tárgyú közlemény 1,09%-át, a rájuk történt 846 hivatkozás pedig 0,71%-át teszi ki teszi ki az egész világra vonatkozó számoknak. Ezek a számok magasabbak, mint a kémia más területein a hazai publikációkra vonatkozó adatok és az elõkelõ 20. helyet biztosítják hazánknak a nemzetek sorrendjében [11]. A Közép-Kelet-Európában a közelmúltban végbement politikai változások természetesen kihatottak az analitikai kémia helyzetére is ebben a régióban [12,13]. A hazánkban megfigyelhetõ tendenciák között pozitívok és negatívok egyaránt felismerhetõk [10].
Pozitívumként értékelhetõ, hogy az elmúlt években korábban soha nem látott számú és minõségû analitikai mûszer érkezett be az országba és igen komoly elõrelépés történt a modern analitikához nélkülözhetetlen számítógépes háttér megteremtése területén is. Pozitívum még az a tény, hogy a már korábban megindított közös kutatásokra alapozva igen gyümölcsözõ kooperációs kapcsolat alakult ki a hazai és a fejlett országokbeli analitikai kutatóegységek között; elõrehaladt a hazai analitika integrációja a világ analitikájába.
A nehézségek elsõsorban a kutatásfinanszírozás területén végbement restrikciókra vezethetõk vissza. Ennek következtében csakúgy, mint a kémia más területein az analitikában is jelentõsen csökkent a kutatási bázis mind az egyetemi tanszékeken, mind pedig a kutatóintézetekben. A privatizáció következtében végbemenõ változásokat még nehéz értékelni. Bár amint azt már említettük a mûszerezettség jelentõsen javult, számos olyan ipari és egyéb munkahelyen, ahol korábban nívós kutatómunka és publikációs tevékenység folyt, most ez a tevékenység megállt vagy legalábbis szünetel. Negatívumként kell értékelni azt a sajnálatos tényt is, hogy a magyar analitikai mûszergyártás szinte teljesen összeomlott.
A leírtak következtében az elmúlt évtizedben természetesen csökkent a magyar szerzõk publikációs tevékenysége a kémia és ezen belül az analitikai kémia területén. A kialakult körülmények között nehéznek látszik a magyar analitika korábban kivívott nemzetközi tekintélyének megõrzése a következõ években.
Különösen problematikus az analitikai kémia helyzete egyetemeinken. A létszámcsökkentésen, anyagi nehézségeken és a kutatási bázis ezekbõl következõ általános csökkenésén túlmenõen itt megfigyelhetõk a bevezetésben nemzetközi tendenciaként taglalt, az analitikai kémia bázisának lassú erodálódására utaló jelek is. Hagyományosan tiszta analitikai profilú tanszékeink nagyrészt vegyes profilúvá váltak. Az adott körülmények között egyre nehezebb feladatot jelent az analitika oktatásával foglalkozók számára az oktatás színvonalának fenntartása, ill. a kor követelményeinek megfelelõ fejlsztése. Közhely, de itt is leírandó: magas színvonalú kutatási háttér nélkül nem létezik magas színvonalú oktatás sem. Ezért, ha azt akarjuk, hogy a magyar analitika eleget tudjon tenni a modern kor a bevezetésben részletezett elvárásainak, az egyetemeken és azokon kívül dolgozó magyar analitikusok összefogására van szükség az egyetemi és posztgraduális analitika oktatás területein is.
IRODALOM
[1] Grasserbauer, M: Fresenius' J. Anal. Chem., 347, 1924 (1993).
[2] Malissa, H. Grasserbauer, M.: Competition: "Analytical Chemistry Today's Definition and Interpretation", Fresenius J. Anal. Chem. 343, 809820 (1992).
[3] Niinistö, L. Kellner, R.: Microchim. Acta, 1991, II, 543565.
[4] Kellner, R Mermer, J.-M. Otto, M. Widmer, M. (editors): Analytical Chemistry, Wiley/VCH, 1998.
[5] Papers presented on 2nd FECHEM Conference on Education in Analytical Chemistry, Prague, August 31September 2, 1992. Fresenius' J. Anal. Chem. 347, 166 (1992).
[6] Grasserbauer, M. Kellner, R. (editors): Papers presented on 3rd FECHEM Conference on Philosophy, History and Education in Analytical Chemistry, Vienna, October 67, 1995. Fresenius' J. Anal. Chem.357, 133232 (1995).
[7] Kellner, R: Anal. Chem., 66, 98A (1994).
[8] Towards a Harmonized Curriculum in Analytical Chemistry; Education Forum, Pittcon '98, New Orleans, March 2, 1998.
[9] Görög S.: "Az analitikai kémia Magyarországon" , Ágoston M. Pungor E. Szluka E. (szerk): Magyarok szerepe a világ természettudományos és mûszaki haladásában, OMIKK, Budapest, 1987, 78-95 old.
[10] Az MTA Kémiai Tudományok Osztályának helyzetelemzése az MTA elnökének parlamenti beszámolójához, Magyar Kémikusok Lapja, 51, 7375 (1996).
[11] Braun, T. Glänzel, W. Grupp, H.: Scientometrics, 33, 263293 (1995).
[12] Görög, S.: Trends Anal. Chem. 9, 143144 (1990).
[13] Pungor, E.: Chimica Oggi (Chemistry Today) 11, 914 (1993).