عکاسی از اتم‌ها خیلی عجیب است

محمود حاج‌زمان: لئو گراس، از دانشمندان مرکز تحقیقات IBM سوئیس، نخستین جایزه سالیانه محقق جوان گرهارد ارتل را به خود اختصاص داد. وی این جایزه را برای تهیه تصاویر با وضوح اتمی از مولکول‌ها، با استفاده از میکروسکوپ غیر تماسی نیروی اتمی دریافت کرد. به همین بهانه نیچر گفتگویی را با وی انجام داده است:

چه چیزی تو را به تصویربرداری میکروسکوپی علاقه‌مند کرد؟
پس از دریافت مدرک کارشناسی فیزیک از دانشگاه برلین، من یک سال را در دانشگاه تولان لوئیزیانا گذراندم. در آنجا ما از میکروسکوپ تونلی روبشی استفاده می‌کردیم تا تصاویر سطوح را با تفکیک‌پذیری اتمی به دست آوریم. من مجذوب این تکنیک شدم، زیرا آزمایشگر می‌توانست یک جواب فوری به دست آورد. چنین چیزی به شما اجازه می‌دهد که آزمایش را بلادرنگ دست‌کاری کنید و پارامترها را تغییر دهید، تا اطلاعات بیشتری را از اندازه‌گیری‌های خود به دست آورید. از همان زمان من می‌دانستم که می‌خواهم در این زمینه کار کنم.

تجربیات تحصیلی شما چه نقشی در علاقه‌مندی تو داشت؟
من پایان نامه خود را در زمینه استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی برای بررسی مولکول‌های آلی انجام دادم. در آنجا ما از ابزار تونلی روبشی در دماهای پایین و نزدیک صفر مطلق استفاده می‌کردیم، تا اتم‌ها را در آزمایشات دستکاری کنیم. به عنوان مثال، ما قادر بودیم تا اتم های منفرد را در یک مولکول مجزا جمع‌آوری کنیم، به دام اندازیم و یا جابه‌جا کنیم.

چه عاملی باعث ورود تو به صنعت شد؟
من می‌خواستم به موسسه تحقیقاتی IBM زوریخ بپیوندم. دلیل اصلی من نیز میکروسکوپ تونلی روبشی آن و کارهای تحقیقاتی بود که از سوی گرهارد مایر هدایت می‌شد. وی در رشته‌های فیزیک، الکترونیک، برنامه‌نویسی و سخت‌افزار تخصص دارد و برای من در بسیاری از زمینه‌ها یک الگو است. وی با استفاده از تخصص‌های گوناگون خود، میکروسکوپ‌های دمای پایین را که ما با آنها کار می‌کردیم، طراحی می‌کند. مایر به جای آنکه موفقیت خود را به رخ دیگران بکشد، با صبر و متانت کارهای علمی خود را دنبال می‌کند.

کمی درباره کارهای سال گذشته خود توضیح بده.
ما توانستیم تصاویر شگفت‌انگیزی از مولکول‌ها، با تفکیک‌پذیری اتمی تهیه کنیم. تقریبا همه افراد با مدل گوی و میله درس شیمی آشنایی دارند، اما ما توانستیم با اندازه‌گیری نیروهای اتمی، روشی را ابداع کنیم که قادر است تصویری از هر اتم را در یک مولکول خلق کند. چنین کاری یک پیشرفت مهم به شمار می‌رود.
کار دیگر ما اندازه‌گیری وضعیت بار یک اتم منفرد با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی بود. این کار می‌تواند منجر به اندازه‌گیری جابه‌جایی یک الکترون منفرد در شبکه‌های مولکولی بشود. چنین چیزی برای زمانی که دانشمندان شروع به ساخت وسایلی با استفاده از مولکول‌های منفرد بکند، بسیار مهم خواهد بود. یک نمونه از این وسایل می‌تواند سوئیچ‌های مولکولی باشد که قرار داشتن مولکول را در وضعیت رسانایی یا نارسانایی کنترل می‌کند.
قبل از انتشار مقالات این کارها، خیلی مطمئن نبودم که بتوانم یک شغل دائمی مناسب را برای خودم در کارهای علمی پیدا کنم. اما اکنون در این خصوص خیلی مطمئن‌تر هستم و یک شغل دائمی در موسسه IBM دارم.

آیا دریافت این جایزه برنامه‌های تو را تغییر داده است؟
در واقع چنین اتفاقی نیفتاده است من حتی قبل از انتشار مقاله‌هایم از کار در IBM راضی بودم و هنوز هم همین احساس را دارم. من از اینکه مجبور نیستم تدریس کنم و می‌توانم تمام وقت خود را صرف کارهای علمی کنم، خوشحال هستم. تنها چیزی که تغییر کرده است این است که از من بیشتر از گذشته برای انجام سخنرانی دعوت می‌شود و در نتیجه من بیشتر از گذشته مسافرت می‌کنم. این مساله من را از انجام کار در آزمایشگاه باز می‌دارد، اما شکایتی بابت آن ندارم.
دستیابی سریع به چنین موفقیتی چه احساسی دارد؟
راستش را بخواهید، احساس من هر روز متفاوت از روز قبل است. البته من خوشحال هستم اما در حالی‌که تمام وقت شما با فکر کردن به این جایزه می‌گذرد، بازگشت به کارهای عادی آزمایشگاهی خیلی سخت است. احتمالا من قادر نخواهم بود که کاری شبیه این را هر سال انجام دهم. این مساله بر کارهای تحقیقاتی آینده من تاثیر می‌گذارد، زیرا من می‌خواهم که کار خود را در سطح بالا ادامه دهم.

آیا فشاری از سوی دیگران برای دستیابی سریع به یک پیشرفت سطح بالای دیگر به تو وارد می‌شود؟
خوشبختانه من برای انجام چنین کاری، فشاری را از سوی مقام‌های مافوق خود در IBM احساس نمی‌کنم. در حال حاضر من بر حفظ کیفیت بالای کار خود تمرکز کرده‌ام، و شیمی سطح را با استفاده از این روش با جزئیات بیشتری دنبال می‌کنم.

آیا تو به دنبال این جایزه بودی؟
بله. اگرچه این نخستین باری است که این جایزه اعطا می‌شود، اما یک فرصت تبلیغاتی مناسب و یک رقابت جدی بود. هنگامی‌که تعداد کاندیداهای دریافت جایزه به پنج مورد کاهش پیدا کرد، از افراد برای صحبت درباره کارشان دعوت شد. من زمان زیادی صرف تمرین برای یک ارائه عالی کردم. دریافت این جایزه خیلی شیرین است، زیرا به کار کل گروه ارزش خاصی بخشیده است.

به عنوان سوال آخر، رمز رسیدن به موفقیت علمی چیست؟
صبر خیلی مهم است، اما علاوه بر آن شما باید یک ذهن باز داشته باشید و فراتر از یک آزمایش مشخص فکر کنید.