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ルワンダを物理学のハブにする男


Omololu Akin-Ojo は、常に米国に行くことに消極的でした。ルワンダのキガリに新設された東アフリカ基礎研究所 (EAIFR) のオフィスで、「アフリカで多くのことができると感じました」と彼は語った。 「残念ながら、私は間違っていました。」

1990 年代後半、母国ナイジェリアの大学生として、Akin-Ojo はコンピューター コードを手で書くことを学びましたが、コードをコンピューターに入力する機会はありませんでした。これらの限界を認識していた彼の父親は、物理学者であり、彼に海外の博士課程への出願を勧めました。デラウェア大学で物性物理学を研究している間、Akin-Ojo はナイジェリアと米国の間の教育と研究の機会の隔たりを認識しました。

その時、彼はアフリカの最も優秀な頭脳の頭脳流出を食い止めたいと思った。彼はその後 14 年間、アメリカとヨーロッパで働きましたが、「アフリカに戻ってくることは常に知っていました」と語っています。彼は理論物理学を専門とすることを選択したため、ナイジェリアに実験装置が不足していても、帰国後に研究が妨げられることはありませんでした。

2012 年、Akin-Ojo はナイジェリアのアフリカ科学技術大学の助教授になりました。現在、ルワンダの EAIFR の創設ディレクターとして、彼は理論物理学から始まる高度な研究のための国際的なハブを作成しています。

2018 年に開設された EAIFR は、キガリにあるルワンダ大学の科学技術大学にあります。かつて陸軍士官学校だったキャンパスは、ルワンダを引き裂いた 1994 年の大量虐殺の後、科学技術に焦点を当てた高等教育機関になりました。それ以来、権威主義的に国を統治してきたポール・カガメは、STEM を国の発展の中心に据えました。政府は、10 年末までに STEM 科目の学生に奨学金の 90% を提供することを計画しており、科学的に読み書きできる国家というこのビジョンの一環として EAIFR に資金を提供しています。

研究所の洗練された廊下とセミナー室は静かで、まだ侵入されていません。組織はまだ成長しており、予定されている大学院生の 3 分の 1 が登録され、学術スタッフの半分が雇用されています。しかし、EAIFR はすでに定期的な会議やワークショップを開催しており、世界中の科学者が集まり、協力するために移動する神経の中心地になりつつあります。

私たちが一緒に話した 3 時間の間に、タンザニア、アルゼンチン、オーストラリア、イランから物理学者が Akin-Ojo のオフィスに飛び込み、アフリカの地図の隣にある雑然とした彼のデスクに座っていました。チェックのスーツにスマートに身を包んだ Akin-Ojo は、地政学から複雑な原子構造の物理的特性のモデル化に焦点を当てた彼自身の研究まで、さまざまなテーマについて慎重に話しました。会話は、一部はインタビューであり、一部はチュートリアルであり、Akin-Ojo の走り書き計算と量子ドット (太陽電池や新薬の設計に役立つ可能性のあるナノスケール結晶) の図が含まれていました。インタビューは、わかりやすくするために要約および編集されています。



EAIFR は主に理論物理学者を雇用し、結晶欠陥や暗黒物質の理論など、その分野のワークショップを開催しました。なぜですか?

EAIFR は、パートナー機関であるイタリアの理論物理学国際センターに非常によく似ています。しかし、ナイジェリアで働いた過去の経験から言えるもう 1 つのことは、理論物理学は始めるのに機器が必要ないため、最も安価な高度な研究であるということです。必要なのは、紙、鉛筆、頭脳、そしておそらく小さなコンピューター ハードウェアだけです。その後、いくらかのお金があれば、実験的なガジェットを購入したり、コンピューター クラスターを追加したりできます。

美しさと対称性のためだけに理論物理学を行うことができます。一方、理論物理学は適用できます。私たちの多くは、技術的に重要な問題や現実世界の問題を抱えている側から来ており、それを攻撃する理論的な方法を考えようとしています。私の研究では、両方を行ってきました。

例を挙げていただけますか?

夜に世界の衛星写真を見ると、アメリカは明るく、ヨーロッパは明るいですが、アフリカはほとんど暗いです。そのイメージを変えて、アフリカを明るくしたい。私が行っている研究のいくつかは、安価でクリーンなエネルギーと水素の提供に貢献できます。世界の人口のほぼ半分は、今でも木材や牛糞などのバイオマスを料理に使用しています。これを燃やすと、環境に悪影響を及ぼし、人々は本当に悪いものを吸い込みます.しかし、水素ガスは燃焼すると蒸気を発生しますが、これは有害な影響はありません.

これは理論物理学とどのように関係していますか?

水素ガスを生成するには、触媒の存在下で純水を水素と酸素に分解します。プラチナはこれを行うための最良の触媒ですが、非常に高価です.したがって、理論物理学、特に物性物理学と計算化学の手法を適用して、水を分解できる新しい安価な触媒を設計できます。

水は触媒に結合する必要がありますが、反応が発生したときに生成物が触媒を離れることができなければなりません。そのため、使用する原子と触媒の構造を慎重に検討する必要があります。触媒の設計は純粋に量子力学です。コンピューターの前に座って、方程式を解き、シミュレーションを行います。

ここ EAIFR で尋ねられた研究課題は、一般的に、他の基礎研究機関よりも実際のアプリケーションに適用されますか?

EAIFR では、科学者が取り組みたいさまざまなことに取り組むことができます。彼らはそれを自由に行うことができます。現在、宇宙論に取り組んでいる人、高エネルギー物理現象学に取り組んでいる人、物性物理学に取り組んでいる人が 2 人いて、地球物理学に取り組む人を迎え入れようとしています.

多くのアフリカの学生は、エネルギー不足、きれいな水の不足、気候変動など、日常的に目にする問題の解決に関心を持っています。私は彼らに、理論物理学のツールを使ってこのように取り組むことができるかもしれないと言いました.



世界的に、科学はサハラ以南のアフリカが直面している問題を見落としていますか?

多くの場合そうですが、米国のような政府が、アフリカの人々に影響を与えている問題に多額の資金を投じるとは思いません。私は、アフリカの政府が自国民に影響を与える問題に多額の資金を投じることを期待しています.

私がアメリカにいたとき、誰もががん研究について話していたので、抗がん剤であるシスプラチンの研究に取り掛かりました。シスプラチンでの作業と同じツールを、顧みられない熱帯病に関連する薬剤で使用することができます。今、私はアフリカに戻りました。ここの人々が直面している問題、たとえば抗生物質耐性や結核に関連する問題について考えています。アフリカの政府がこれを認識し、科学への資金提供を増やしてくれるとよいのですが。エボラのような危機がない限り、彼らはそれを不可欠なものとは考えていないと思います。

学生は、より抽象的な研究課題にも関心がありますか?

はい。宇宙論に関して言えば、人間の心は常に、私たちがどこから来たのか、そこにある星には何があるかについて考えてきました。したがって、これらのことがどのようにして生じたのかを考えるのは、衝動によるものであり、ごく自然なことです.

これらは人類共通の関心事だと思いますか?

その通りで、解決策を見つけるのは爽快です。しかし、高エネルギー物理学であろうと超弦理論であろうと、これらの問題を研究することは、科学的思考の文化を発展させる上でも非常に重要です。 「なぜ空は青いのですか?」と尋ねるかもしれません。そして、「ああ、何百万年もの間青だったからです!」と言うだけです。いいえ、批判的に考えるのは良いことです。クリティカル シンキングから学んだスキルは、科学に直接関係のない問題にも適用できます — ビジネスを始めたり、何がフェイク ニュースであるかを認識したりするときです。

あなたとあなたの研究所は、この科学的思考の文化をどのように発展させていますか?

ご存知のように、私がナイジェリアにいた時期があり、サハラ以南のアフリカから場の量子論 [相互作用する量子粒子の理論的説明] を教えてくれる人を探しました。見つけたのは1人だけで、彼は来られませんでした。想像してみてください、サハラ以南のアフリカ全体で、場の量子論を教えるのに頼れるのは 1 人だけです。それはまったくおかしなことです!

この種の研究を発展させ、アフリカで科学の能力を構築するのを助けるために、私は戻ってくる必要がありました。 EAIFR では、まさにこれをやろうとしています。私たちの学生と一緒に、彼らの最初の年に、私たちは彼らの学士号を非常に高いレベルに引き上げるために彼らの学士号を刷新します。アメリカで教えられているのと同じようなことを彼らに教えています。私は、次世代の科学者に影響を与え、深く考えるように訓練できることを気に入っています。

EAIFR では、アフリカ全土からの大学院生と講師が、世界中の人々と交流しています。ワークショップには、ウガンダ、ケニア、タンザニア、モロッコ、スーダン、カメルーン、ベニン、ガーナ、コンゴ、ブルンジ、エチオピアから参加者がありました。そして、グローバル ノースからは、米国、ベルギー、フランス、英国の人々が参加しました。私たちの高エネルギー物理グループでは、南アフリカとオーストラリアの平方キロメートル アレイ望遠鏡と連携する予定です。

なぜルワンダがこのようなハブに適しているのですか?

私はルワンダ政府を称賛しなければなりません。彼らは国のこの良い宣伝をしています。アフリカに行ったことがない人でも、ルワンダに行きたいと思っている人はたくさんいます。人々がここに来て、私たちと一緒に仕事をするのはとても簡単です。 2018 年以来、ルワンダは [すべての国の国民に] 到着時にビザを提供しています。荷物をまとめて来てください。

ルワンダのもう 1 つの点は、非常に安全であることです。 2014年にナイジェリアにいたとき、ワークショップをしたいと思っていました。すべてが計画されていましたが、爆弾が爆発しました。 2 週間後、別の爆風があったため、作業場を南アフリカに移さなければなりませんでした。

その逆はどうですか?アフリカの研究者がワークショップや会議のために米国やヨーロッパに旅行するのは簡単ですか?

彼らはそこに行ってそこにとどまるつもりはないことを証明しなければならないので、それは危険です。断られた人を何人か知っています。私たちがこの研究所でやりたいことの1つは、これらの会合の場を提供することです。したがって、米国またはヨーロッパに行こうとしてビザが発行されなくても、OK、心配しないでください。科学者をここに連れて行きます。

インターネット上で共同作業を行うことはできますが、科学が客観的であるように、誰かと協力することは実際には客観的ではありません。その人と直接会ってから、その個人的な関係を築く必要があります。米国の無作為な科学者に手紙を書いて、あなたと一緒に研究したいと言ったら、おそらく 10% が反応するでしょう.

サハラ以南のアフリカで基礎研究を行う際の特定の課題は何ですか?

ジャーナルを入手するのはそれほど簡単ではありません。教える側の負担も大きい。幸いなことに、EAIFR ではなく、一般的にアフリカでは、研究のための時間がほとんどありません。より高速なインターネットと、より多くのコンピューティング パワーがあれば助かります。しかし、アフリカ人は、私たちが持っているコンピューターでもできる研究について考える必要があると思います.



1929年、ポール・ディラックは、化学を支配するすべての方程式、そしてほとんどの物理学は、私たちがすでに知っていると書きました.唯一の問題は、方程式を正確に解くのが難しいことです。したがって、あまり計算せずに方程式から必要な洞察を得るには、それらを解く近似的で実用的な方法を考えなければなりません。私はそれが本当に好きで、これは私が本当にやろうとしていることの 1 つです。

ディラックの時代、彼らは 3 つまたは 4 つの原子系を扱おうとしていました。現在、人々は DNA や、数百万の原子を含むシステムの計算を実行できるようにしたいと考えています。計算には寿命よりも時間がかかるため、最も正確な方法を使用することはできません。そのため、問題をより迅速に解決するための、よりシンプルでスマートな方法を探す必要があります。すべての物理学者はスケールアップという同じ問題に直面していますが、アフリカの私たちにとってはより深刻です。コンピューター リソースが少ない場合、これらの単純化された方法は二重に重要です。

ナイジェリアで育ったとき、物理に興味を持ったきっかけは何ですか?

ナイジェリアでは、多くの家族が自分の子供が医者、弁護士、エンジニアになることを望んでいます。ええと、私の父は物理学者です。だから朝起きるたびに、彼がデスクで勉強しているのを見て、「あなたのアシスタントになってくれませんか?」と尋ねました。誰かが規律正しく、そのように働いているのを見るのは良かったです。それから私の父は博士号を取得しました。彼女は私にとても親切で、とても励みになりました.

あなたはアメリカの大学院に行くことになりました。現在、大学院生を必要としている教授として、優秀な学生をここに留めておくのは難しいと感じていますか?

正直に言うと、私はこれに苦労しています。優秀な学生には私と一緒にいてほしいのですが、同時に学生には良い生活を送り、他の人々と良い研究をしてもらいたいと思っています。では、どうすればいいですか?

「行かないで」とは言いません。推薦状を書きます。学生にとって何が最善かを知りたい。私が望んでいるのは、長期的には、何人かが戻ってくることです.私が戻ってきたようにね?

また、EAIFR は、より多くの科学者がアフリカに戻ってくること、またはより多くの大学院生がアフリカに滞在することを奨励していると思いますか?

まだ。試していますが、まだです。

アフリカ諸国は依然として頭脳流出の問題を抱えています。私たちが現在行っている最初のステップは、脳循環モデルを作成することです。私たちは、先進国に行った優秀な人材が戻ってきて、ここで人材を育成することを望んでいます。 10 年後には、イタリアの ICTP のようになると思います。時間が経つにつれて、私たちが行うことの品質は世界中のどこでも同じになります.



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