Fortiden fortæller om nutiden

HVAD ER DIT FORSKNINGSFELT – KORT BESKREVET?

Ved hjælp af moderne simuleringer er videnskaben i dag i stand til teoretisk at rationalisere de specifikke komponenter på overfladen af vira, over for hvilke mennesker og dyr, der efter endt infektion, danner antistoffer. Ligeledes er computerbaserede undersøgelser begyndt at bidrage aktivt til vores forståelse af, hvordan vira i praksis kan transmitteres over afstand, f.eks. via luftbårne partikler og smådråber. Praktiske anvendelser som disse understreger derfor med al tydelighed den samfundsnyttige vigtighed af computere i den fysiske kemi, i sig selv muliggjort ved at teoretiske modelleringer over tid er blevet gradvist mere sofistikerede og stærkere funderet i fysikkens love over molekylære interaktioner.
Min egen forskning foregår imidlertid på et niveau et (par) spadestik dybere, nemlig i elektronstrukturteorien og den grundforskning, der implicit ligger til grund for, at man nu om dage rutinemæssigt kan komplementere eksperimentelt arbejde i kemien og dens grænseflader med avancerede teoretiske analyser. Hvordan vekselvirker elektroner i molekylære og krystallinske forbindelser? Hvilke faktorer afgør, hvor kompliceret en fyldestgørende beskrivelse af elektronstrukturen for et givet stof vil være? Og hvornår kan vi rimeligvis tillade os at være pragmatiske i vores tilnærmelser af kvantemekanikken, samt under hvilke antagelser og med hvilken nøjagtighed? Alle disse problemstillinger er jeg optaget af i mit virke som forsker i teoretisk kvantekemi, hvor jeg ydermere arbejder med at implementere de algoritmer, vi i min gruppe udvikler, i optimerede og omfangsrige computerprogrammer. Ved brug af disse kan vi i dag rutinemæssigt beregne energiniveauer og ladningsfordelinger i et væld af systemer på tværs af både kemien, biologien og faststoffysikken, hvormed ændringer til disse egenskaber som følge af reaktioner eller strukturelle forandringer kan bestemmes med høj præcision.

HVAD HAR MOTIVERET DIG TIL AT BLIVE FORSKER?

At jeg endte med at blive kemiker, beror i og for sig mere på tilfældigheder end så meget andet, og at jeg endte som teoretiker skyldes givetvis, at jeg hverken kan bryste mig af synderlige kompetencer eller interesse udi mere eksperimentelt laboratoriearbejde. At jeg derimod har vovet mig ad den akademiske løbebane og er endt med forskergerningen kan forklares ved, at jeg dybest set er drevet af at vide, hvordan tingenes tilstand beror på (og påvirkes af) forskelligartede interaktioner kemiske forbindelser imellem, og ikke mindst hvordan vi kan benytte os af computere til at simulere disse. Kemi udspænder som bekendt alle vores omgivelser, og den fundamentale, atomare forståelse af, hvordan en given solcelle, hudcreme eller metallegering strukturelt opererer på en kvantemekanisk skala, holder mig til stadighed vågen om natten i ren og skær fascination.

HVAD ER DE FORSKNINGSMÆSSIGE UDFORDRINGER OG PERSPEKTIVER PÅ DIT FELT?

Over de seneste par år har mine samarbejdspartnere og jeg ydet bidrag til et bredt udsnit af forskningen over elektroners bevægelser og vekselvirkninger i kemien, bl.a. ved systematisk at konkretisere, hvad der i dag er praktisk muligt i den teoretiske bestemmelse af molekylære egenskaber. Som en tommelfingerregel kan man sige, at jo højere nøjagtighed, man ønsker at simulere dansen mellem disse ladede partikler ved, jo højere vil omkostningerne også beløbe sig til, målt på beregningstid såvel som økonomi. En vigtig del af mit arbejde omhandler derfor udarbejdelsen af nye og forbedrede tilnærmelser til den eksakte teori over elektroners vekselvirkninger, og senest har jeg påbegyndt et projekt omhandlende en radikalt ny måde, hvorpå moderne maskinlæringsteknikker kan benyttes til at opskalere og accelerere gængse beregningsmetoder i kemien. Mit langsigtede mål er, at disse nye værktøjer finder nytte i et bredt spektrum af akademiske såvel som industrielle anvendelser, hvor et gunstigt kompromis mellem beregningseffektivitet og nøjagtighed er altafgørende. Dette kunne eksempelvis være, når en given kemisk forbindelse med en specifik molekylær egenskab søges efter blandt en stor pulje af kandidater, eller når man ønsker at komplementere eksperimentelle undersøgelser af reaktionsmekanismer med en teoretisk basis. For at dette kan blive en realitet, er vi dog indledningsvis nødt til at opnå en mere nuanceret forståelse af, hvordan egenskaber, der har hjemme i elektronstrukturen, kan afkodes direkte fra en kemisk forbindelses rumlige geometri, og disse fundamentale sammenhænge er min forskningsgruppe og jeg optagede af at belyse i stadigt større detalje.

HVAD VIL DU BRUGE DIT MEDLEMSKAB AF DET UNGE AKADEMI TIL?

Jeg er i løbet af det seneste år blevet indlemmet i to forskellige komitéer på DTU, der begge relaterer til forhold, jeg er passioneret omkring at fremme gennem mit medlemskab af Det Unge Akademi. Som en del af den akademiske styregruppe bag det årlige læringsseminar er jeg med til at betone brugen af formativ feedback i undervisningen på tværs af kursuskataloget, samt hvordan disse nye lærings- og evalueringsformer bedst bør implementeres på tværs af et mangefacetteret universitet. Samtidig tager jeg del i en ny tværfaglig arbejdsgruppe, som har til opgave kritisk at gentænke universitetets brug af digitale værktøjer i undervisnings- og forskningsøjemed. Begge disse initiativer er koordinerede projekter med et ikke ubetydeligt interesseoverlap, og deres succes afhænger i høj grad af vigtigheden i at lade sig influere af andre parter fra mere eller mindre nært beslægtede videnskabelige grene. Hvordan kan vi til stadighed forbedre vores fælles forskningsmiljøer og -praksisser? Hvordan kan vi bedre klæde vores studerende på mht. de forventninger og omvæltninger, nye digitale teknologier afstedkommer i industrien? Og hvordan kan vi fortsat tage ved lære af hinandens erfaringer, upåagtet hvor på et universitet disse er gjort?
Netop interdisciplinært samarbejde og tværfaglighed generelt er jeg opsat på at benytte platformen i Det Unge Akademi til at kommunikere relevansen af i en bredere forstand. Danske forskningsinstitutioner bør i min optik bestræbe sig på at mindske diverse bureaukratiske barrierer, der står i vejen for udvekslingen af erfaringer og initiativer videnskaberne imellem, hvis f.eks. digitalisering og den brobygning, ny teknologi kan og bør fremme, fortsat skal kunne skabe naturlig grobund for innovation og nybrud i Danmark. Vigtigheden af en stærk, evidensfunderet forsknings- og uddannelsespolitik og et øget nationalt samarbejde skal nødvendigvis prioriteres højt i fremtiden, og dette bør italesættes ikke bare i korridorerne på Christiansborg, men også i øjenhøjde ude i den bredere offentlighed. Netop her har Det Unge Akademi en uhyre vigtig rolle at spille, og jeg er spændt på at bidrage yderligere til indsatsen over de kommende år.

HVORDAN MENER DU, AT MAN KAN STYRKE TVÆRFAGLIGHEDEN – OG HVAD KAN DEN BRUGES TIL I DIT ARBEJDE?

Et tværfagligt, uafhængigt og nationalt bredt forankret organ som Det Unge Akademi er et glimrende eksempel på, hvordan en øget videns- og meningsudveksling ikke kun kan skabe opmærksomhed omkring eventuelle skævheder i den danske forskningsverden – og derved samtidig skabe røre og direkte indflydelse på tingenes gang videre oppe i systemet – men også belyse fælles interesserer og problematikker på tværs af vores nationale universiteter. At adressere utilstrækkeligheder er altafgørende, hvis Danmark også i fremtiden skal kunne gøre sig forhåbninger om at udmærke sig som en konkurrencedygtig økonomi i både europæisk og globalt regi, men ligeså er et øget fokus på tværfagligt samarbejde mellem forskellige fagretninger, f.eks. faciliteret gennem udarbejdelsen af nye fælles uddannelsesaktiviteter eller flere strategiske og anvendelsesorienterede projekter.
I mit eget forskningsfelt benytter vi os i et stadigt større omfang af diverse datadrevne værktøjer og algoritmer, og jeg er personligt meget interesseret i, hvordan vi kan forbedre  – gerne fra et mere centralt hold  – måden, hvorpå nye studerende udrustes med digitale færdigheder (programmering, dataanalyse, osv.) på så tidligt et stadie som muligt, uafhængigt af hvilke studieretninger disse søger om optag på. Eftersom verden omkring os bliver fortsat mere digital og teknologisk, vil initiativer som disse sandsynligvis kræve et endnu tættere samarbejde mellem universiteterne og gymnasieskolen, hvilket i sig selv nødvendigvis vil stille krav om større politisk støtte for på sigt at kunne blive en succes. Den stærke tværfaglige relevans af digital literacy i årene fremover – både i et kommunikationsøjemed og mht. informationsdeling – bliver vigtig at understrege, hvis vi som videnssamfund skal foretage mærkbare ændringer på dette område.

LIDT OM MENNESKET BAG FORSKEREN:

Som så mange andre beskæftiger jeg mig i min fritid med interesser, som er i stand til at frembringe både begejstring, lykke, eftertænksomhed og melankoli i omtrent lige mål. Musik, kunst, litteratur og motion er alle ting, jeg elsker at fylde min fritid ud med, når jeg da ikke tilbringer værdifuld tid sammen med mine to børn eller i selskab med min kæreste og mine venner. Efter at jeg har boet flere år uden for landets grænser i henholdsvis Tyskland og England, nyder jeg til fulde at være flyttet tilbage under hjemlige himmelstrøg på Frederiksberg, hvorfra jeg forsøger at frekventere så mange af hovedstadens kulturtilbud, restauranter og orkestre som muligt.