حساب‌وکتاب شیمیایی

اولین مدرسه زمستانه کمومتریکس (۱۳۹۷)دانشکده شیمی را بیشتر با بشر و ارلن و لوله‌های آزمایشی می‌شناسند که چند مایع رنگی را در آنها مخلوط می‌کنند تا دودی سفید بالای سر آنها تشکیل شود، اما شیمی هم مثل دیگر علوم در سال‌های اخیر درهم‌تنیدگی زیادی با آمار و تحلیل داده و الگوریتم‌های رایانه‌ای و روش‌های ریاضی پیدا کرده و همین بهانه‌ای شده تا دکتر پرستارشهری، استاد دانشکده شیمی دانشگاه مدرسه زمستانی کمومتریکس را از سال ۹۷ پایه‌گذاری و شیمی‌دان‌ها و شیمی‌خوان‌های دست‌به‌کد و محاسبه‌گر را دور هم جمع کند. در این صفحه کمی بیشتر با مدرسه زمستانی کمومتریکس آشنا می‌شویم.در قرن حاضر بی‌شک کسی نیست که بتواند کمک شایان کامپیوترها را در پیشرفت علم و تکنولوژی رد کند؛ پیشرفتی که حالا هرچه بیش از پیش شتاب گرفته و هر لحظه نیز به سرعت آن افروده می‌شود. در این جریان، علمی نیست که از علوم کامپیوتر و قدرت محاسبه کامپیوترها برای ترقی سطح خود استفاده نکرده و هنوز کاملا پایبند روش‌های کلاسیک کند و بعضا غیردقیق مانده باشد. شیمی نیز در این میانه توانسته از کاربرد کامپیوترها استفاده کرده و از آن سود ببرد، به گونه‌ای که امروزه بعید است وارد آزمایشگاهی در یک دانشکده شیمی شویم و کامپیوتری در آن مشاهده نکنیم و یا در شاخه‌ای از این علم کندوکاو کرده و درنهایت مجبور به استفاده از کامپیوتر برای ارزیابی داده‌های شیمیایی نشویم. شیمی نیز مانند دیگر علوم با ورود کامپیوترها دچار تحول گسترده‌ای شده و معضلاتی مانند کمبود دقت لازم، تلف شدن زمان و یا نیاز به حصول اطلاعات و داده‌های بیشتر در آزمایش‌ها و پژوهش‌ها که پیش از این حس می‌شد، با حضور کامپیوترهای محاسبه‌گر و سریع در کنار روش‌‌های ریاضیاتی و آماری، برطرف شده است.این دسته از روش‌ها و استفاده از کاربرد ریاضیات، آمار و علوم کامپیوتر که اکنون آن را تحت عنوان شاخه‌ای از شیمی با عنوان کمومتریکس یا در فارسی شیمی‌سنجی می‌شناسیم، حاصل زحمات و پژوهش‌های دانشمندان زیادی‌ست که از سال‌ ۱۹۷۱ میلادی، یعنی سالی که سوانته ولد، شیمی‌دان سوئدی و بروس کوالسکی آمریکایی این شاخه از علم شیمی را بنیان‌گذاری کرده‌اند، توجه‌شان به این رشته جلب شده و آن را توسعه داده‌اند. اکنون که حدود ۵۰ سالی از بنیان‌گذاری کمومتریکس می‌گذرد، طبعا مانند دیگر شاخه‌های علم، این رشته هم گسترش یافته، معانی و تعابیر مختلفی به خود گرفته و حتی از دل آن شاخه‌های جدیدی نیز شکل گرفته، ولی در مجموع کمومتریکس را می‌توان دانش استفاده از ریاضی، آمار و کامپیوتر برای طراحی یا انتخاب یک روش مناسب برای آزمایش یا تولید حداکثر اطلاعات مفید از داده‌های یک فرایند شیمیایی تعریف کرد. این روش‌ها که در نهایت منجر به کاربرد گسترده کمومتریکس در شیمی تجزیه و همچنین سایر گرایش‌های شیمی، محیط زیست، بیوشیمی، طراحی و آنالیز دارو، آنالیز مواد غذایی، اصالت‌سنجی، صنعت و ... شده، از دلایل اهمیت روزافزون کمومتریکس نزد شیمی‌دان‌هاست.دانشکده شیمی دانشگاه شریف نیز با اهتمام به اهمیت این شاخه از علم شیمی و در راستای بهبود روند توسعه علم و آموزش این روش‌ها، نه فقط برای دانشجوهای شیمی، بلکه برا تمامی افرادی که به دنبال درک و یادگیری این روش‌ها و استفاده از آن در مسیر علمی و پژوهشی خود هستند، اقدام به برگزاری کلاس‌ها و کارگاه‌هایی تحت عنوان مدرسه زمستانی کمومتریکس با دعوت از استادان و سخنرانان مدعو از دانشگاه‌های دیگر ایران و همین‌طور دانشگاه‌های خارج از کشور مانند دانشگاه رم، دانشگاه بارسلونا، دانشگاه منهایم و دانشگاه مسکو کرده که دوره چهارم آن، امسال و در بازه زمانی ۱۷ تا ۲۰ بهمن برگزار و در پایان آن به شرکت‌کنندگان گواهی‌نامه حضور در مدرسه اهدا شد. این دوره به همت دکتر هادی پرستارشهری، استاد گرایش شیمی تجزیه دانشکده شیمی و از محققان کمومتریکس این دانشکده که خود برنده عنوان The Best Young Scientist سال ۲۰۱۵ چین است، برگزار شد.اولین مدرسه زمستانه کمومتریکس (۱۳۹۷)برای آشنایی بیشتر با مدرسه زمستانی کمومتریکس با دکتر پرستارشهری که ریاست کمیته کمومتریکس ایران را هم بر عهده دارد، گفت‌وگویی داشتیم.تعریف شما از رشته کمومتریکس چیست؟کمومتریکس علم و هنر استخراج اطلاعات از داده‌های شیمیایی با استفاده از ابزارهای مختلف مانند ریاضی، آمار و الگوریتم‌های کامپیوتری با هدف‌های مختلف مثل تشخیص الگو، بهینه کردن و به حداکثر رساندن کیفیت یک سامانه است.دلیل و هدف برگزاری مدرسه زمستانی کمومتریکس چه بوده است؟آموزش صحیح مفاهیم کمومتریکس به دانشجوها و محققان این حوزه مهم‌ترین هدفی‌ست که در برگزاری این دوره دنبال می‌شود. همچنین فراهم کردن محیطی برای بحث و تبادل نظر درمورد مفاهیم و مباحث مختلف این رشته با حضور ترکیبی از استادان و دانشجوها و دانش‌آموختگان از دیگر دلایل برگزاری این مدرسه به حساب می‌آید. از سوی دیگر دانشکده شیمی دانشگاه شریف خاستگاه این علم در ایران است و دکتر جلالی هروی، استاد بازنشسته گروه شیمی تجزیه که پدر کمومتریکس ایران به شمار می‌رود، برای اولین بار این مفاهیم را در کشور مطرح کرده و توسعه داد. من ۷ سال در محضر دکتر جلالی هروی شاگردی کردم و بنابراین برگزاری مدرسه کمومتریکس در خاستگاه کمومتریکس کشور نیز انگیزه دوچندانی برای من بود. زمانی که رئیس کمیته کمومتریکس انجمن شیمی ایران شدم، برگزاری این مدرسه با هدف آموزش صحیح مفاهیم کمومتریکس و با همکاری دوستانم در کمیته کمومتریکس انجمن حاصل شد.دومین مدرسه زمستانه کمومتریکس (۱۳۹۸)آیا در این چهار سال، مدرسه شرکت‌کننده‌هایی خارج از دانشکده شیمی و دانشگاه شریف داشته است؟بله؛ در سال اول، یعنی سال ۱۳۹۷ خواستیم مثل مدرسه تابستانی که در کپنهاگن دانمارک یا نایمخن هلند با ظرفیت ۳۰ نفر برگزار می‌شود، ۴۰ نفر ظرفیت برای مدرسه در نظر بگیریم، ولی دیدیم تقاضا برای شرکت در مدرسه زیاد است و در نهایت با توجه به کمبود فضا در سالن کیمیای دانشکده شیمی مجبور شدیم پذیرای ۶۰ نفر شرکت‌کننده باشیم. سال بعد ابتدا ظرفیت را روی ۱۰۰ نفر گذاشتیم، اما دوباره با توجه به تقاضایی که وجود داشت، ۱۳۰ نفر شرکت‌کننده را پذیرفتیم، در سال‌های ۹۹ و ۱۴۰۰ هم که مدرسه به صورت مجازی برگزار شد، محدودیت کمتری برای پذیرش شرکت‌کننده داشتیم و به ترتیب ۱۸۹ و ۲۰۳ ثبت‌نامی برای حضور در مدرسه درخواست دادند. از طرفی هر سال علاوه بر پنج شش سخنران شناخته‌شده از دانشگاه های ایران، مهمانان به‌نام و شناخته‌شده بین‌المللی هم در مدرسه حضور پیدا می‌کنند که با احتساب مدرسان امسال، تاکنون ۱۴ مهمان خارجی از کشورهای آمریکا، اسپانیا، فرانسه، آلمان، ایتالیا، آرژانتین و روسیه در چهار دوره مدرسه داشته‌ایم. همچنین دکتر جلالی هروی نیز در دو دوره از چهار دوره برگزارشده مهمان مدرسه بوده که افتخار بزرگی برای ما محسوب می‌شود. در بین شرکت‌کنندگان هم علاوه بر دانشجوها و دانش‌آموختگان شیمی و مهندسی شیمی، تعداد زیادی دانشجو و دانش‌آموخته از رشته‌های داروسازی و محیط زیست و صنایع غذایی داریم. استادان سایر دانشگاه‌ها و فعالین صنعتی هم معمولا در مدرسه شرکت می‌کنند. تنوع شرکت‌کنندگان از شهرهای مختلف ایران و حتی کشورهای دیگر هم در این دو سال که مدرسه به صورت مجازی برگزار شده، قابل توجه بوده است. تعداد بالای شرکت‌کنندگان برای ما انگیزه زیادی ایجاد می‌کند که در سال‌های بعد براساس بازخوردی که از شرکت‌کنندگان گرفته‌ایم، مدرسه را بهتر و با بازدهی بیشتر برگزار کنیم.این مدرسه برای چه کسانی به جز دانشجوها و محققان رشته شیمی سودمند است؟این مدرسه برای دانشجوهای رشته‌های مهندسی، به‌خصوص افرادی که با بهینه‌سازی (optimization) سروکار دارند، مفید خواهد بود؛ مثلا در طراحی یک راکتور، یک واکنش، ساخت یک کامپوزیت و ... آموزه‌های این مدرسه به کار می‌آید. دانشجوهای رشته‌های داروسازی، صنایع غذایی، محیط زیست و به‌طور کلی هر رشته‌ای که در آن تحلیل داده مهم باشد، می‌توانند مخاطب این مدرسه باشند.شرکت‌کنندگان چه مهارت‌هایی را در این دوره کسب می‌کنند؟شرکت‌کنندگان علاوه بر فراگیری اصول مقدماتی کمومتریکس، به مرور در طی روزهای مختلف برگزاری با گستره وسیعی از روش‌های تحلیل داده آشنا می‌شوند و همچنین در دو روز انتهایی مدرسه نحوه کار با این روش‌ها در محیط‌هایی مثل متلب یا پایتون را فرا می‌گیرند. نکته مهم آموزش این روش‌ها از سوی افراد پیش‌رو و صاحب‌سبک در ایران و دنیا است.گواهی‌نامه این مدرسه برا شرکت‌کنندگان آن چه اهمیتی می‌تواند داشته باشد؟گواهی‌نامه حضور در این دوره برای شرکت‌کننده‌ها، هم در داخل کشور و هم در خارج از آن می‌تواند حائز اهمیت باشد. به عنوان مثال از آنجایی که تکنیک‌های کمومتریکس برای داروسازها اهمیت زیادی دارد، گواهی‌نامه حضور در این مدرسه در رزومه افراد تأثیر زیادی در فرایند کاریابی و استخدام می‌گذارد.بازخوردها نسبت به مدرسه چطور بوده است؟من حس خوبی نسبت به این مدرسه دارم و این حس خوب ناشی از بازخوردها و پیام‌هایی‌ست که از شرکت‌کنندگان گرفته‌ایم؛ مثلا امسال پیامی دریافت کردم که می‌گفت این دوره با اختلاف از بقیه دوره‌ها بهتر و متفاوت‌تر بوده و از شرکت در آن رضایت زیادی داشته است. البته بازخوردهای منفی و ایراداتی هم در برگزاری مدرسه در این چند سال وجود داشته، اما خوش‌بختانه سابقه مدرسه طوری بوده که دانشجوها و دانش‌آموختگان در طول سال منتظر فرارسیدن آن هستند تا به معلومات‌شان اضافه کنند. ما تاریخ برگزاری و حتی پوستر دوره را هر سال تغییر نمی‌دهیم تا حس اصالت و ثبات به شرکت‌کننده‌ها منتقل شود. به نظرم مهم‌ترین دستاورد این دوره برای من همین حس خوبی‌ست که از شرکت‌کننده‌ها به من منتقل شده و حاصل زحمات استادان و مدرسان، تیم اجرایی و شرکت‌کنندگان خوب دوره بوده است.عرفان نصراللهی