Von Hull nach Kenia, mit Liebe: eine Geschichte von Bier, Freundschaft und analytischer Chemie Wissenschaft

T.Sie kommen aus sehr unterschiedlichen Welten, haben aber bemerkenswert ähnliche Geschichten zu erzählen. Einer stammt aus der Umgebung von Barnsley im kleinen Bergbaudorf Darfield in South Yorkshire. Der andere wurde im Schatten der herrlichen Hänge des zweithöchsten Berges Afrikas, des Mount Kenya, erzogen.

Steve Lancaster und Anthony Gachanja haben einen langen Weg zurückgelegt, seit sie sich vor 28 Jahren als Doktoranden kennengelernt haben und an der University of Hull analytische Chemie studiert haben. Damals waren beide die ersten in ihrer Familie, die die Universität besuchten. Jetzt bringen sie Wissenschaftlern in Afrika bei, wie man analytische Fähigkeiten einsetzt, um globale Herausforderungen zu lösen.

Yorkshire Wurzeln

Lancaster verließ die Schule mit 16 Jahren und arbeitete fünf Jahre als Labortechniker, während er Teilzeit für ein Higher National Certificate (HNC) in Chemie am Barnsley College of Technology studierte. Trotz „unterstützender und inspirierender“ Lehrer für Naturwissenschaften glaubte er immer, dass er am Ende in der Grube arbeiten würde, wie es viele seiner älteren Klassenkameraden getan hatten.

„Mein Chemielehrer an der Sekundarschule hat versucht, mich davon zu überzeugen, dass ich gehen sollte, aber damals glaubte ich, dass die Universität nichts für einen Jungen ist, der in einem Bergbaudorf in Yorkshire aufgewachsen ist“, sagt Lancaster.

Nur durch Gruppenzwang und Ermutigung von Arbeitskollegen verfolgte Lancaster seinen Universitätsambition an der Sheffield Hallam University. Er schloss sein Chemiestudium ab und wollte unbedingt weiter promovieren, wobei er sich auf analytische Chemie spezialisierte.

Von den Pisten bis zur Ostküste

Gachanja hatte unterdessen eine ziemliche Reise von seiner Heimatstadt Kirinyaga zum Studium in Hull. Als sechstes von sieben Kindern in seiner Familie verbrachte er seine Kindheit im ländlichen Kenia, wo er auf der Farm seiner Eltern arbeitete und eine kleine örtliche Grundschule besuchte. Hier wurde er von der Chemie fasziniert.

„Ich bin einfach gern zur Schule gegangen, es war viel besser als die Arbeit auf dem Bauernhof“, kichert Gachanja. “Meine Eltern waren sehr an der Grundbildung interessiert und für mich erklärten die Wissenschaften, was in der Welt geschah.”

Während seine Geschwister in die Landwirtschaft und in die Grundschule gingen, verließ Gachanja sein ländliches Zuhause, um in die hellen Lichter der kenianischen Hauptstadt Nairobi zu ziehen. Er absolvierte ein BSc in Chemie an der Universität von Nairobi, bevor er sich mit möglichen internationalen Optionen für ein Doktoratsstudium befasste. Als er eines Tages auf ein Bulletin an der Pinnwand stolperte, sah er Möglichkeiten für ein Sponsoring-Studium der analytischen Chemie an der University of Hull.

Teilnehmer lernen im Labor den Umgang mit Instrumenten. Im Laufe der Jahre haben Lancaster und Gachanja über 60.000 Pfund für Ausrüstung gesammelt. Foto: Pan African Chemistry Network

Für Gachanja war das Einsteigen in ein Flugzeug eine Sache, aber das Land zu bewegen war eine ganz andere Leistung. Er erinnert sich lebhaft an die Ankunft an der Ostküste von Yorkshire.

„Das erste Mal in ein Flugzeug zu steigen war aufregend genug, aber nach Großbritannien zu kommen, fühlte sich wie ein ganz neues Kapitel meines Lebens an“, sagt Gachanja. “Ich erinnere mich, dass ich im Oktober aus einem tropischen Land zu beißenden Temperaturen gekommen bin – ich war ständig verloren.”

Er erzählt Geschichten über verwirrende Akzente, das hoffnungslose Verlieren in seinen eigenen Wohnheimen und unzählige Vorträge, in denen versucht wird, die lokale Linguistik zu interpretieren. Er erinnert sich auch daran, dass er von der Menge an Geräten, die in den Labors der Universität verfügbar sind, „geblendet“ wurde.

„Ich hatte noch nie viele Instrumente gesehen, geschweige denn benutzt. Mein Eindruck von der britischen Wissenschaft war, dass der naturwissenschaftliche Unterricht sehr hoch und die Laborausstattung leicht verfügbar war – ich habe mich nicht geirrt “, sagt er.

“Der Unterschied zwischen afrikanischen und europäischen Labors ist groß und Afrika liegt weit zurück, wenn es darum geht, sich mit verschiedenen Instrumenten vertraut zu machen.”

Begegnung mit Gleichgesinnten

Im Universitätslabor trafen sie sich zum ersten Mal. Lancaster untersuchte die Chemilumineszenz – die Entwicklung organischer Reaktionen, die ihr eigenes Licht emittieren -, während Gachanja die Chemie verschiedener Kochmedien wie Holz und Mist untersuchte. Ihre Begeisterung, mehr über die Wissenschaft zu erfahren und über die Versuchsergebnisse hinauszugehen, löste zunächst die Freundschaft aus.

Nach ihren jeweiligen Kursen in analytischer Chemie übernahm Lancaster eine Forschungs- und Entwicklungsrolle bei BP, während Gachanja ein Postdoktorat an der Universität von Plymouth absolvierte, bevor er nach über einem Jahrzehnt in Großbritannien die schwierige Entscheidung traf, nach Nairobi zurückzukehren .

Nach Hause zurückkehren

Gachanja war gezwungen, zu entscheiden, wer ihn als analytischen Chemiker am dringendsten brauchte: Afrika oder die Industrieländer?

“Ein Teil von mir wollte unbedingt in Großbritannien bleiben, aber mein Bauch sagte mir, ich sollte nach Afrika zurückkehren, um zu sehen, was ich für die Instrumentierung und den Einsatz von Analysetechniken in Afrika tun kann”, sagt er.

Als er erkannte, dass sein Einfluss auf die Wissenschaft in Kenia größer sein würde, kehrte er zurück. Seine unmittelbaren Maßnahmen bestanden darin, mehrere Monate lang verschiedene Branchen im ganzen Land zu besuchen, um deren analytische Probleme und Bedürfnisse zu erörtern. Hier sah er aus erster Hand die Herausforderungen, denen sich Chemiker in analytischen Labors gegenübersehen. Gachanja ist der festen Überzeugung, dass sich ein unzulässiger Zugang zu Analysetechniken nachteilig auf viele Sektoren des Landes ausgewirkt hat, einschließlich Wirtschaft, Handel und Umwelt.

Die Zahlen zur afrikanischen Wissenschaft lesen sich auf den ersten Blick deutlich. Untersuchungen des Weltwirtschaftsforums zeigen, dass Afrika mit nur 79 Wissenschaftlern pro Million Afrikaner nur 1,1% des weltweiten wissenschaftlichen Wissens produziert, verglichen mit 4.500 pro Million Menschen in den USA. Dennoch gibt es Hoffnung. Die Forschungsleistung hat sich in Afrika südlich der Sahara zwischen 2003 und 2012 mehr als verdoppelt, wobei ein Großteil dieses Wachstums im Bereich der Biowissenschaften zu verzeichnen war. Einige argumentieren jedoch, dass Wissenschaft und Technologie nie als zentral für Entscheidungsprozesse angesehen wurden und zu einem „Brain Drain“ talentierter afrikanischer Wissenschaftler geführt haben, die den Kontinent verlassen.

„Du kommst nach Afrika, du hast das Wissen, du hast die Energie, aber du hast keine Einrichtungen. Wie soll man praktische Fähigkeiten erlernen und Grundlagenforschung betreiben? “ sagt Gachanja.

Es war genau diese Situation, die Gachanja 2004 dazu veranlasste, um Hilfe zu rufen. Als er in seiner neuen Rolle als Professor für analytische Chemie an der Jomo Kenyatta Universität für Landwirtschaft und Technologie (JKUAT) in Nairobi äußerst knappe Ressourcen fand, wusste er, dass es einen Freund gab, den er konnte verlassen auf.

“Es wurde frustrierend und ich wusste, dass ich Hilfe brauchte, also rief ich Steve an, um zu sehen, ob wir auf irgendeine Weise Ausrüstung nach Nairobi bringen können”, erinnert er sich.

Lancaster reagierte sofort und begann, Kollegen und Branchenkontakten Fühler zu vermitteln. „Ich habe es geschafft, ein Unternehmen zu identifizieren, das bereit war, eine GC-MS-Maschine (Gaschromatographie-Massenspektrometrie) ziemlich schnell zu spenden. In diesem Moment ging es darum, Spenden für den Transport zu sammeln und einen Ingenieur zur Beauftragung zu schicken“, sagt er Lancaster.

Dies löste monatelange Spendenaktionen und eine mehr als zehnjährige Zusammenarbeit aus. Ein Jahr später halfen die Freunde nicht nur dabei, ein GC-MS-Instrument im Labor zu beschaffen, zu versenden und zu installieren – eine Premiere an einer öffentlichen Universität in Kenia -, sondern erkannten auch, dass noch mehr zu tun war.

Das Programm hat bisher mehr als 200 Wissenschaftler ausgebildet, und ein neuer Partnerschaftsvertrag wird in den nächsten fünf Jahren die Ausbildung von 400 weiteren in ganz Afrika ermöglichen.Das Programm hat bisher mehr als 200 Wissenschaftler ausgebildet, und ein neuer Partnerschaftsvertrag wird in den nächsten fünf Jahren die Ausbildung von 400 weiteren in ganz Afrika ermöglichen. Foto: Pan African Chemistry Network

„Wir haben entschieden, dass Ausrüstung eine Sache ist, aber die Ausbildung von Wissenschaftlern in Afrika in den örtlichen Laboratorien für Instrumente eine andere“, sagt Gachanja. “Also haben Steve und ich beschlossen, Wissenschaftler für GC-MS zusammenzubringen und auszubilden – eine fantastische Technik für die Analyse einer Vielzahl von Substanzen.”

Gachanja ist eine Kombination aus Gaschromatographie, bei der komplexe, flüchtige Gemische in ihre Bestandteile zerlegt werden, und Massenspektrometrie, mit der der Wissenschaftler die vorhandenen Substanzen identifizieren kann. GC-MS wird als eine der am häufigsten verwendeten und leistungsfähigsten Analysetechniken bezeichnet heute.

Er betont die Bedeutung der analytischen Chemie außerhalb des Labors und hebt Regierungsbehörden als bedeutende Arbeitgeber für analytische Chemiker hervor, die in so unterschiedlichen Bereichen wie Umweltüberwachung, Lebensmittelsicherheit und Forensik tätig sind.

Ausbildung zukünftiger Wissenschaftler

Im Jahr 2005 befand sich Lancaster in einer unbekannten Umgebung, ähnlich wie Gachanja Jahre vor ihm hatte. Es war sein erstes Mal in Afrika. “Afrika war ein Stück Land auf einer Karte, die ich in der Schule in der Geographie kennengelernt habe, und das war so weit wie es ging”, sagt Lancaster. “Das, was mich sofort ins Gesicht traf, war die Armut.”

Er besuchte Nairobi, um die erste Schulung mit Gachanja für afrikanische Studenten, Akademiker und die Industrie abzuhalten. „Damals war es sehr informell und wir hatten eine kleine Anzahl von rund 15 Personen aus ganz Afrika“, sagt Lancaster.

In den Sitzungen lernten die Teilnehmer, wie sie die Instrumente verwenden, die Daten interpretieren und verstehen, wie die Daten verwendet werden können, um die Reinheit von Arzneimitteln zu überprüfen oder gefälschte Arzneimittel zu identifizieren.

“Sie hatten alle die Maschinen in Lehrbüchern gesehen und waren alle sehr gut mit der Theorie vertraut, aber es gab eine gewisse Zurückhaltung, die Instrumente aus Angst vor Schäden zu verwenden”, sagt Lancaster. “Nach den ersten Tagen haben wir sie über ihre anfänglichen Befürchtungen hinweggebracht, und es war unglaublich zu sehen, wie die Transformation Ergebnisse aus ihren Proben erzielte.”

Was als zurückhaltend begann, verwandelte sich bald in eine jährliche Schulung, die Einführung von Studiengängen mit Schwerpunkt auf analytischer Chemie an einigen kenianischen Universitäten und die Finanzierung durch internationale Organisationen.

Nach Jahren gesponserter Radtouren, Spaziergänge, Fahrten durch Europa in einem Auto, das nur 200 Pfund kostete, sowie eines dritten Ausbilders (Mathias Schäfer von der Universität zu Köln) sollten die Sitzungen von der Organisation finanziert werden für das Verbot chemischer Waffen (OPCW) und das Pan African Chemistry Network (PACN) der Royal Society of Chemistry – ein Netzwerk, das eingerichtet wurde, um Forscher in ganz Afrika südlich der Sahara zu unterstützen.

“Im Laufe der Jahre haben wir mehr als 60.000 Pfund gesammelt, um Instrumente zu versenden, am Laufen zu halten und Schulungen anzubieten”, sagt Lancaster, der immer noch Spenden sammelt. “Das PACN war großartig darin, die Ressourcen und organisatorischen Aspekte der Durchführung der Kurse bereitzustellen, beispielsweise Werbung für Studenten.”

Lancaster, der als Programmmanager für analytische Chemie bei der Royal Society of Chemistry tätig war, bevor er zum Technologieunternehmen Domino wechselte, bekräftigt die Bedeutung analytischer Fähigkeiten in der afrikanischen Wissenschaft.

“Analytische Daten werden in jedem Lebensbereich verwendet”, sagt er. „Wenn Sie Lebensmittel im Supermarkt kaufen, möchten Sie wissen, dass die Lebensmittel von guter Qualität sind und nicht mit Pestiziden oder Schadstoffen kontaminiert sind. Um dies zu tun, müssen Sie eine Analyse durchführen und sehr oft ist dies GC Mass Spec. Das Gleiche gilt für Medikamente, die Wasserqualität und die Blut- oder Urinproben, die Ihr Arzt zur Analyse einsendet. Ohne diese Fähigkeit kann sich Afrika niemals zu einer fortschrittlichen Wirtschaft des 21. Jahrhunderts entwickeln. “

Das Programm hat bisher mehr als 200 Wissenschaftler ausgebildet und zu einer Fülle von Artikeln in wissenschaftlichen Fachzeitschriften beigetragen. Was Gachanja jedoch am vielversprechendsten sagt, ist die Änderung der Denkweise, da die Wissenschaftler sicherer mit den Maschinen umgehen, was wiederum zu einem höheren Forschungsbedarf geführt hat und daher tatsächlich mehr Forschung durchgeführt wird.

„Hindernisse wurden beseitigt und die Verbesserung der Forschungsergebnisse war sehr vielversprechend“, sagt Gachanja, der der Ansicht ist, dass das Training in allen Entwicklungsländern wiederholt werden kann. „Ich freue mich sehr über das Potenzial zukünftiger Generationen afrikanischer Trainer, die für viele Jahre ein Vermächtnis hinterlassen werden. Wenn ich vor meiner Pensionierung eine Sache erledige, muss ich den Bekanntheitsgrad der analytischen Chemie in Afrika verbessern. “

Erst im vergangenen Monat wurde zwischen der Royal Society of Chemistry und GlaxosmithKline (GSK) eine fünfjährige Partnerschaft vereinbart, um das Programm zu finanzieren und auf vier Länder auszudehnen, darunter Kenia, Nigeria, Äthiopien und Ghana, in denen 400 Wissenschaftler ausgebildet werden.

“Wissenschaftliche Fähigkeiten sollten zum Wohle der Menschheit geteilt werden”, sagt Gachanja. „Analytische Chemie ist für mich momentan eine Lebenseinstellung. Es ist nicht so, dass ich zur Arbeit gehe und Chemie mache und nach Hause komme. Ich sehe überall Chemie. “

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