Kimya Disiplin Tedbirleri

Kimya uzun zamandan beri üç (veya daha fazla) alana ayrılmış vaziyette – peki bu ayırım hala amacına uygun mu?

Meksika’ya yapılacak bir gezi, birçok kimyagerde kafa karışıklığına neden olabilir. Başkent Mexico City’deki geri dönüşüm kutuları “organik” ve “inorganik” olarak etiketlenmiş durumda: Öyleyse plastik bir şişeyi hangisine atmanız gerekiyor? Şaka bir yana, pek çok kimyager, bilimin başlıca alt disiplinlerinden biri olan organik, inorganik ve fizikokimyayla güçlü bir biçimde özdeşleştiriliyor. Fakat bu bölünmeler günümüzün disiplinler arası ikliminde pek de amaca uygun değil gibi.

Genişleme Bölüyor

Alman kimyagerleri Horst Kunz ve Klaus Müllen, bu geleneksel bölünmelerin giderek çoğaldığını öne sürdü.

Sırasıyla Mainz’de bulunan Max-Planck Polimer Bilimi Enstitüsü ve Johannes Gutenberg Üniversitesi’nden bir çift, 2013 tarihli American Chemical Society Dergisi’ne 2013 yılında verdikleri röportajda, artan karmaşıklığın, bireysel anlamda alt disiplinlere odaklanılmasına, bu durumun ise alanlar arası konuşmaları sınırlamaya başladığına dikkat çektiler.

Kendi alanlarının-doğal ürün ve malzeme kimyası- bu eğilimi yaşamakta olduğunu ve bu eğilimin gittikçe artan bir ayrışmaya neden olduğunu belirterek ‘özel ve dar kapsamlı konularda ayrı köşelere çekilerek mükemmelleşmektense genel kimya bilgisinin daha ön planda olduğu yeni bir atmosfer’ isteklerini dile getirdiler.

Çift, modern kimyanın, geçmişteki laboratuvarlarla çeliştiğini belirtiyor. Örneğin, 19. yüzyılın sonlarında, kimyager Emil Fischer’in Berlin’deki laboratuvarı, organik sentez, biyokimya, nükleer kimya ve mikro analiz üzerine çalışan bilim adamlarından oluşuyordu ve yedi Nobel ödülünün sahibi oldular.

Kunz ve Müllen,  araştırmaları ticariselleşmeye iten modern iklimin, alt disiplinlerde izolasyonu daha fazla teşvik ettiğini söylüyorlar.

Müllen, “Klasik disiplinlere karşı çıkmıyorum, fakat bu disiplinler yeni bir etkileşim konsepti geliştirmeye açık olmalı” diyor ve birçok ilerlemenin bu yolla yapıldığını belirtiyor. Örneğin, organik elektronik bilimi, karmaşık metotlar gerektiren yeni polimer sentezlerine ihtiyaç duydu, geçiş metali- katalizli karbon-karbon bağ oluşumu gibi bu karmaşık sentezler organik kimyacılar tarafından geliştirildi. Daha sonra polimer kimyagerleri bu sentezleri optimize ederek metatez katalizinde ilerlemelerin ve organik sentezlerde çok büyük gelişmelerin yolunu açtılar ve bugün bu sentezler, doğal ürün kimyasında önemli bir rol oynamaktadırlar.

Elbette bugün birçok araştırma alanı geleneksel alt disiplinlere tam olarak uymuyor. Müllen, “Akülerde bulunan hibrit malzemeler, kimyanın daha birleşik halini ortaya koyuyor” diyor. “Dolayısıyla, kendinizi sadece inorganik veya sadece organik kimya alanında tanımlayamayacağınız pek çok örnek var.”

Akademik Bakış Açıları

Bazı kimya departmanları bu durumu, kendilerini organize etme biçimleriyle ifade etmeye çalışıyorlar. 2012’de Lancaster Üniversitesi, kimya bölümünü yeniden açtığında (Chemistry World, Ekim 2016, s68), organik ve inorganiğin bir arada olduğu sentetik bir grup da dahil olmak üzere alışılmışın dışında bir yapı denemeye karar verdiler. Kimya Başkanı Peter Fielden  “Söylemek isterim ki sentetik grubumuz molekülleri sentezliyor, hesaplama ve teorik kimya grubu molekülleri modelliyor, analitik ve fizikokimya grubumuz molekülleri ölçüyor” diyor. Bölüm şu an ayrıca bir biyokimya grubuna da sahip.

Kuralcı bölümlerin, klasik eğitim öğretim programına güçlü bir şekilde bağlı olduğunu kabul eden Müllen, yine de disiplinler arası öğretim statüsünü savunuyor: “Temel kimya eğitiminin sıkı bir organik kimya, inorganik kimya ve fizikokimya gibi ara disiplinlerden oluşmasında bir sakınca görmüyorum.  Ben her şeyin çok erken safhada karıştırılmasından yana değilim” diyor.

Diğerleri buna katılmıyor. Birleşik Krallık Doğu Anglia Üniversitesi Kimya Eğitimi Profesörü Simon Lancaster, öğretimin daha bütünsel bir anlayışa öncelik vermeye başlamasının gerektiğine inanıyor. Açıklamasında ‘Lisans programını, bir parça içerik serisi halinde değil, kavramlar serisi halinde alırsanız, o zaman bu kavramların geleneksel disiplinlerin ötesine geçeceğini göreceksiniz “diyor.

Lancaster, alt disiplinleri parça parça öğretmenin, bazen konuyu bir bütün haline getiren temaların kaybolmasına neden olduğunu ileri sürüyor. Örneğin, kinetik, orbital hibridizasyon, NMR spektroskopi ve redoks kimyası gibi konular genellikle farklı perspektiflerden öğretilir. “Öğrencilere, temel anlamda aynı kavramları üç farklı zamanda öğretin. Bu süreçte sıklıkla kafaları karışır… Bazıları bağlantı kurmaya bile çalışmaz.”

Lancaster, “Bir disiplin olarak daha iyi yapmamız gereken şeylerden biri aslında şunu söylemek: Elinizde bir malzeme var. Ona bir organik, bir inorganik bir de fiziksel gözle bakacaksınız, ancak o aslında aynı malzeme. Bu mesajı yayabilirsek, kimya konularımızı daha az bölünmüş hale getirebilir ve toparlayabiliriz” diyor.

Yeni yaklaşımlar

Ancak müfredatın öğretiliş şekli ve departmanların bölünüş şeklinin değiştirilmesi o kadar kolay değil. “Genellikle bir konuyu tekrar bölmek, pragmatik bir ihtiyaç tarafından yönlendirilir” diyor Lancaster. ‘Geçmişte benimsediğin kalıplara düşme eğiliminde olursun.’

Bazı üniversiteler geleneksel engelleri yıkmak için çaba harcamıştır. Sheffield Üniversitesi, İngiltere, ilk yıl öğrencilerine tüm modüller için bir öğretmen verir. Amaç, daha uyumlu bir öğretim deneyimi oluşturmak ve öğretmen ve öğrenci arasındaki ilişkiyi güçlendirmektir. “Herhangi bir akademisyenin, başlangıç seviyesinde kimya eğitimi verebilmesi gerektiğine dair bir bakış açışı benimsedik ve neyse ki çoğu meslektaşımız da bu bakış açısını kabul etti” diyor öğrenme ve öğretme direktörü Mark Winter. “Bu durum benim ve diğerlerinin konulara hakim olabilmek adına bazı materyalleri tekrar incelememizi gerektirdi, ancak bu hiç de kötü bir şey değil.”

2017 yılının sonlarında Swansea Üniversitesi’nde açılacak olan yeni kimya bölümü, geleneksel alt disiplinlerden tamamen kurtulmak gibi daha da radikal bir yaklaşım benimsiyor. “Burada sıfırdan başlayabiliyor olmak, bize başka yerlere bakıp neyin şimdiye kadar çalıştığını, müfredatımıza ve öğretim stratejilerimize ne koymak istediğimizi söyleme fırsatı veriyor” diyor kısa süre önce ABD’den Swansea’nın yeni linsansını kurmak için “hayatta bir kere” görevini üstlenen Simon Bott.

Swansea’nın müfredatı, inorganik, organik, analitik veya fizikokimya arasında resmi bir ayrım yapılmaksızın kimyanın kalbindeki kavramlara dayanıyor olacak. İlk yıl, reaksiyonlar ve reaktivite modülleri yanında yapıyı ve bağlanmayı kapsayan modüllere bölünecek. Daha ileride konular, karakterizasyon ve özellikleri kapsayan üçüncü bir tema oluşturacak. Bott, modüllerin her birinin geleneksel alt disiplinlerin bir karışımı olacağını açıklıyor: “Yapı ve bağlanma [örneğin] içeriğinde biraz inorganik-atomlar ve elektron konfigürasyonunun temelleri, elektron konfigürasyonu ve orbitallerin eski fizik kurallarına uygun hareketleri- ve moleküllerin içine girdikçe biraz da organik barındıracak.” Son seneye gelindiğinde Swansea, daha disiplinler arası yaklaşımlar gerektiren, çok moleküllü kimya veya malzeme kimyası gibi “kapsamlı” sınıfları ekliyor.

Bununla birlikte, Swansea’nın yaklaşımına bir uyarı var. İçeriğin sunulma şekli hakkında kural olmasa da, bir kimya lisans programı, Royal Society of Chemistry (RSC) akreditasyonunu alabilmek için – öğrenci istihdamında önemli bir kıstas- alt disiplinler arasında dengeli bir içerik gösterebilmelidir. Bott bu durumu kabul ediyor ve  “Elbette, neyin inorganik, neyin organik olduğunu vb. öğrencilerin hala bilebileceğinden emin olmalıyız” diyor.

Sosyal Kimlik

Eğer öğretim ve araştırma daha ilintili bir yaklaşımdan fayda sağlıyorsa, alt disiplinler neden çoğu kimya bölümünde hala güçlü bir şekilde varlığını sürdürüyor? Halen var olmaları, gruplamaların sağladığı güçlü toplumsal kimlikten ve kimyagerlerin meslektaşları için sıkça sahip oldukları basmakalıp görüşlerden kaynaklı olabilir.

Engelleri yıkmayı taahhüt eden kimyagerler bile bu kimliklerle ilişki kuruyor. Lancaster itirafında ‘Geçmişte kendimi kesinlikle inorganik kimyager olarak görürdüm’ diyor. Araştırma arkadaşlarıyla konuşurken bu terimi hala kullanıyor. “Kendimi sentetik inorganik kimyager olarak etiketliyorum çünkü onlarla bu şekilde bağlantı kurulabilir – bu bir güvenilirlik etiketi.”

Almanya Karlsruhe Enstitüsü’nde kimya felsefecisi ve tarihçisi olan Joachim Schummer, sosyal faktörlerin kimyagerin kimliğinin oluşmasında önemli rol oynadığını kabul ediyor. “Sanırım konuların içeriğinin giderek azalmasının, bilimin, sosyal ve organizasyonel yapısında yeterince yansıması yoktu-ki bu durum hala çok güçlü” diyor. Schummer, pek çok kimyasal araştırmanın geniş disiplinler arası doğasının ‘her iki bölünmeyi de yok saydığını’ kabul etse de, ilerleme eksikliğini finansörlere sıkı sıkıya bağlıyor.

Bireysel anlamda kimyagerler hala güçlü alt disiplin kimliklerine sahip olsalar da, hüner, bu kimliklerin yenilikçi araştırma ve öğretimin önünde engel teşkil etmesine izin vermemek gibi görünüyor. Bott’un gözlemlediği gibi, alt disiplinler sadece yapay oluşumlardır: ‘gerçek kimyada bunların yeri yoktur’.

Kaynak : chemistryworld.com