جورج پورتر؛ شیمیدان برجستهٔ بریتانیایی و برندهٔ نوبل شیمی
جورج پورتر، بارون پورتر لادنهم (George Porter, Baron Porter of Luddenham)، از چهرههای ماندگار علم شیمی در قرن بیستم و یکی از مهمترین پژوهشگران حوزهٔ فوتوشیمی و رادیکالهای آزاد است. او با ابداع و توسعهٔ روش فلش فوتولیز (Flash Photolysis)، انقلابی در مشاهده و مطالعهٔ واکنشهای بسیار سریع شیمیایی ایجاد کرد؛ روشی که بهطور مستقیم نخستین شواهد تجربی از وجود گونههای میانجی کوتاهعمر همچون رادیکالها را آشکار ساخت. پورتر با این پژوهشها در سال ۱۹۶۷ بههمراه رونالد نوریش و مانفرد آین موفق به دریافت جایزهٔ نوبل شیمی شد و جایگاه خود را در تاریخ علم تثبیت کرد.
جورج پورتر علاوه بر فعالیتهای پژوهشی، یکی از پیشگامان ترویج علم و افزایش آگاهی عمومی دربارهٔ علوم تجربی بود. او در مقام رئیس انجمن سلطنتی بریتانیا، رئیس انجمن پیشبرد علم (BA) و بنیانگذار کمیتهٔ «درک عمومی علم» نقشی اساسی در گسترش فرهنگ علمی داشت. دستاوردهای او در حوزهٔ شیمی فیزیک، فوتوشیمی، توسعهٔ ابزارهای آزمایشگاهی، و آموزش عمومی علم از او شخصیتی برجسته و تأثیرگذار ساخت.
زندگی اولیه و تحصیلات
جورج پورتر در ۶ دسامبر ۱۹۲۰ در شهر استِینفورث واقع در منطقهٔ تورن، در ناحیهٔ «وست رایدینگ یورکشایر» انگلیس متولد شد. استعداد او در علوم تجربی از نوجوانی آشکار بود. او پس از تحصیل در مدرسهٔ گرمر تورن موفق شد بورسیهای برای تحصیل در دانشگاه لیدز دریافت کند. پورتر در لیدز نخستین مدرک کارشناسی خود را در رشتهٔ شیمی دریافت کرد.
در طول تحصیل، استاد برجستهٔ شیمی مرِدیت گوین اِوانز تأثیر بسیار عمیقی بر او گذاشت. پورتر بعدها اظهار کرد که اِوانز «باهوشترین شیمیدانی بود که در تمام زندگیام شناختم».
پس از پایان دورهٔ کارشناسی، پورتر برای ادامهٔ تحصیل به دانشگاه کمبریج رفت و در سال ۱۹۴۹ موفق به دریافت مدرک دکترای شیمی با رسالهای با عنوان:
«مطالعهٔ رادیکالهای آزاد تولیدشده با روشهای فوتوشیمیایی» شد.
استاد راهنمای او رونالد وریفورد نوریش بود؛ پژوهشگری که بعدها مشترکاً با پورتر جایزهٔ نوبل شیمی را دریافت کرد.
او سپس بهعنوان یکی از اعضای کالج امانوئل کمبریج انتخاب شد.
دوران خدمت نظامی
در خلال جنگ جهانی دوم، پورتر به نیروی ذخیرهٔ داوطلبان نیروی دریایی سلطنتی (RNVR) پیوست. این دوره موجب شد تا در حوزهٔ ابزارهای فنی و فناوریهای نوری تجربهٔ عملی گستردهای کسب کند، تجربهای که بعدها در طراحی دستگاههای فلش فوتولیز، نقشی مهم در موفقیتهای علمی او بازی کرد.
خاستگاه یک انقلاب علمی: فلش فوتولیز
پس از جنگ، پورتر به دانشگاه کمبریج بازگشت و زیرنظر نوریش تحقیقات خود را ادامه داد. او بههمراه گروه تحقیقاتی کمبریج، روش Flash Photolysis را ابداع کرد؛ روشی که امکان مشاهدهٔ فرآیندهای شیمیایی بسیار سریع را فراهم میکرد.
فلش فوتولیز چیست؟
در این تکنیک:
- یک پالس نوری بسیار کوتاه و شدید به مولکولها تابانده میشود.
- این پالس موجب تشکیل گونههای واکنشی کوتاهعمر میشود.
- با استفاده از پالس ثانویه و سیستمهای اپتیکی، این گونهها در زمان بسیار کوتاه ردیابی و مطالعه میشوند.
این روش برای نخستین بار امکان مشاهدهٔ موارد زیر را فراهم میکند:
- رادیکالهای آزاد
- گونههای میانجی
- مسیرهای واکنش ناپایدار
- مکانیسمهای فوتوشیمیایی بسیار سریع
اهمیت این دستاورد چنان عظیم بود که کمیتهٔ نوبل آن را «گشایندهٔ یک دوران جدید در شیمی واکنشهای سریع» توصیف کرد.
فعالیتها و پژوهشها
تحقیقات شیمیایی و فوتوشیمی
پورتر از اوایل دههٔ ۵۰ میلادی تمرکز خود را بر توسعهٔ فلش فوتولیز و مطالعهٔ واکنشهای سریع گذاشت. برخی از مهمترین حوزههای پژوهشی او عبارتاند از:
- بررسی رادیکالهای آزاد و واکنشهای زنجیرهای
- مطالعهٔ مراحل اولیهٔ فتوسنتز و انتقال انرژی در سیستمهای زیستی
- کاربرد فوتوشیمی در اقتصاد هیدروژنی و تولید انرژی پاک
- مطالعهٔ مکانیسمهای فوتوشیمیایی در مواد آلی و معدنی
پورتر یکی از اولین دانشمندانی بود که امکان استفاده از فوتوشیمی برای تولید انرژی پاک و هیدروژن خورشیدی را بهصورت جدی مطرح کرد.
فعالیتهای صنعتی
بین سالهای ۱۹۵۳ تا ۱۹۵۴ او بهعنوان معاون مدیر انجمن پژوهش ریون بریتانیا فعالیت کرد و بر روی تیرگی و آسیبپذیری الیاف سلولزی رنگشده تحت نور خورشید تحقیق کرد.
استاد دانشگاه شفیلد و توسعهٔ تجهیزات آزمایشگاهی
پورتر از سال ۱۹۵۴ تا ۱۹۶۵ استاد شیمی در دانشگاه شفیلد بود. این دوره یکی از طلاییترین مراحل فعالیت علمی او محسوب میشود. او در این دوران:
- نخستین دستگاههای فلش فوتولیز را با کمک کارگاههای دانشگاه ساخت
- در برنامهٔ تلویزیونی «چشم انداز پژوهش» کار خود را به جامعه معرفی کرد
- تعداد زیادی دانشجوی دکترا و پژوهشگر تربیت کرد
مدیریت مؤسسه سلطنتی بریتانیا و نقش در ترویج علم
در سال ۱۹۶۶ پورتر بهعنوان مدیر مؤسسه سلطنتی (Royal Institution) انتخاب شد و همچنین بهعنوان استاد فولریَن شیمی منصوب گردید.
او در این سمت:
- شرکت Applied Photophysics را برای تولید وسایل فلش فوتولیز تأسیس کرد
- برنامههای گستردهای برای آموزش عمومی علم اجرا کرد
- در رسانهها و سخنرانیها به دفاع از اهمیت علم و پژوهش پرداخت
در سال ۱۹۷۶، پورتر سخنرانی علمی کریسمس (Christmas Lectures) را با عنوان «تاریخ طبیعی یک پرتو خورشید» ارائه کرد؛ یکی از ماندگارترین سخنرانیهای علمی رسانهای در بریتانیا.
جوایز، افتخارات و عضویتهای علمی
پورتر طی زندگی حرفهای خود دهها جایزهٔ علمی معتبر دریافت کرد. برخی از مهمترین آنها:
جوایز علمی
- جایزهٔ کوردی-مورگان (۱۹۵۵)
- جایزهٔ نوبل شیمی (۱۹۶۷)
- مدال داوی (۱۹۷۱)
- جایزه کالیـنگا برای ترویج علم (۱۹۷۶)
- مدال رامفورد (۱۹۷۸)
- جایزه فَرادی (۱۹۸۰)
- مدال مایکل فارادی (۱۹۹۱)
- مدال کاپلی (۱۹۹۲)
عضویتها و سمتهای آکادمیک
- عضو انجمن سلطنتی بریتانیا (FRS) از ۱۹۶۰
- عضو آکادمی هنر و علوم آمریکا (AAAS) از ۱۹۷۹
- عضو انجمن فلسفی آمریکا از ۱۹۸۶
- رئیس انجمن سلطنتی بریتانیا از ۱۹۸۵ تا ۱۹۹۰
عناوین ملی
- شوالیه (Sir) در ۱۹۷۲
- عضویت در نشان شایستگی (Order of Merit) در ۱۹۸۹
- دریافت لقب لُرد با عنوان «بارون پورتر لادنهم» در ۱۹۹۰
نقش در ترویج علم و ارتباطات علمی
پورتر یکی از مؤثرترین چهرهها در ترویج علم در نیمهٔ دوم قرن بیستم بود. او:
- نخستین رئیس کمیتهٔ درک عمومی علم (COPUS) شد
- در سخنرانیهای برجستهای مانند Romanes Lecture (۱۹۷۸) و Dimbleby Lecture (۱۹۸۸) دربارهٔ نقش علم در جامعه سخن گفت
- بین سالهای ۱۹۹۰ تا ۱۹۹۳ سخنرانیهای Gresham را در رشتهٔ نجوم ارائه کرد
او باور داشت که «دانش قدرت است» و باید در دسترس همگان قرار گیرد.
فعالیتهای دانشگاهی و میراث علمی
پورتر بین سالهای ۱۹۸۴ تا ۱۹۹۵ صدراعظم دانشگاه لِسِتر بود. در سال ۲۰۰۱، این دانشگاه ساختمان شیمی خود را بهنام او «ساختمان جورج پورتر» نامگذاری کرد.
از میان شاگردان او میتوان به دانشمندان برجستهای همچون:
- گراهام فلمینگ
- جیمز رابرت دورانْت
اشاره کرد که بعدها خود از پژوهشگران مهم حوزهٔ فوتوشیمی و سیستمهای انرژی شدند.
زندگی شخصی
او در سال ۱۹۴۹ با استلا جین بروک ازدواج کرد. پورتر تا پایان زندگی به نوشتن، آموزش و پژوهش ادامه داد. او در ۳۱ اوت ۲۰۰۲ در سن ۸۱ سالگی درگذشت.
ستونهای اصلی علم شیمی قرن بیستم
جورج پورتر یکی از ستونهای اصلی علم شیمی در قرن بیستم و از نخستین دانشمندانی بود که امکان مطالعهٔ واکنشهای بسیار سریع را فراهم کرد. اختراع روش فلش فوتولیز باعث شد پژوهشگران بتوانند ماهیت واکنشهای ناپایدار و لحظهای را درک کنند؛ دستاوردی که از فتوشیمی و زیستفیزیک تا انرژی خورشیدی و فناوریهای آینده تأثیر گذاشت.
او نه تنها یک پژوهشگر بزرگ، بلکه یک مروج علم، مدیر برجسته، آموزگار الهامبخش و چهرهای اثرگذار در سیاستگذاری علمی بود. میراث او در قالب پژوهشها، شاگردان، نهادها، تجهیزات علمی و دیدگاههایش دربارهٔ نقش علم در جامعه همچنان ادامه دارد.
