مصطفى السيد

مصطفى عمرو السيد عالم كيمياء فيزيائية مصري أمريكي أسهمت أبحاثه في تشكيل الفهم الحديث لكيفية امتصاص الجزيئات والمواد النانوية للضوء وتخزينه وإطلاقه. وعلى امتداد مسيرة علمية تجاوزت ستة عقود، أصبح أحد أكثر علماء الكيمياء استشهادًا وتأثيرًا في العالم، ويُعرف قبل كل شيء بالقاعدة الطيفية التي تحمل اسمه — قاعدة السيد — وبأعماله الرائدة في الخصائص البصرية للجسيمات النانوية المعدنية، ولا سيما القضبان النانوية الذهبية.

وُلد عام 1933 في مدينة زفتى الواقعة في إقليم دلتا النيل بمصر. ونشأ في بلد كان التعليم العلمي فيه آخذًا في التوسع، لكن فرص البحث على أعلى المستويات الدولية كانت لا تزال نادرة. وقد أظهر منذ صغره ميلًا قويًا إلى العلوم الفيزيائية وإصرارًا غير معتاد على البحث عن الأسباب الكامنة وراء الظواهر الطبيعية. وأتم دراسته الجامعية في مصر، فنال درجة البكالوريوس في العلوم من جامعة عين شمس بالقاهرة. وكان اختياره دراسة الكيمياء، بدلًا من المسارات الأكثر هيبة تقليديًا كالطب أو الهندسة، تعبيرًا عن شغف فكري حقيقي لا عن سعي وراء المكانة.

وسعيًا إلى التكوين على حدود تخصصه، سافر السيد إلى الولايات المتحدة للدراسات العليا. ونال درجة الدكتوراه في الكيمياء الفيزيائية من جامعة ولاية فلوريدا، حيث انكبّ على دراسة التحليل الطيفي الجزيئي، أي دراسة كيفية تفاعل الجزيئات مع الإشعاع الكهرومغناطيسي. ثم أجرى أبحاثًا بعد الدكتوراه في عدد من أبرز المؤسسات العلمية في عصره، منها جامعة هارفارد وجامعة ييل ومعهد كاليفورنيا للتقنية، إلى جانب نخبة من أبرز علماء التحليل الطيفي والفيزياء الكيميائية في القرن العشرين. وقد صقلت هذه الفترة مهارته التجريبية وحدسه النظري على حدٍّ سواء، ووضعته في قلب جيل كان يحوّل الكيمياء من علم وصفي في معظمه إلى علم كميّ تقوده الفيزياء.

وفي عام 1961 التحق السيد بهيئة التدريس في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، حيث بقي أكثر من ثلاثة عقود وبنى سمعته باحثًا ومعلمًا من الطراز العالمي. وفي هذه الفترة صاغ المبدأ المعروف اليوم بقاعدة السيد. وتتناول القاعدة عملية العبور بين الأنظمة — أي الطريقة التي ينتقل بها جزيء مثار من حالة مغزلية إلى أخرى، مثل الانتقال من حالة أحادية مثارة إلى حالة ثلاثية. وقد بيّن السيد أن هذا الانتقال يحدث أسرع بكثير حين يصحبه تغيّر في نوع المدار الجزيئي المشارك، مقارنة بما يحدث حين لا يطرأ مثل هذا التغير. وقد صار هذا المبدأ ركنًا أساسيًا في الكيمياء الضوئية الجزيئية، إذ فسّر أنماطًا من التألق والفسفرة كانت تبدو محيّرة من قبل، ومنح الكيميائيين أداة تنبؤية لفهم كيفية تبديد الجزيئات المثارة لطاقتها. ولا تزال قاعدة السيد جزءًا أساسيًا من تعليم كل دارس للكيمياء الضوئية والفيزياء الضوئية.

ومع أن قاعدة السيد وحدها كانت كفيلة بأن تضمن له مكانته في تاريخ الكيمياء، فإنه واصل اقتحام آفاق جديدة. ففي عام 1994 انتقل إلى معهد جورجيا للتقنية في أتلانتا، حيث عُيّن أستاذًا كرسي جوليوس براون وأستاذًا منتدبًا، وأصبح مديرًا لمختبر ديناميكا الليزر. وهناك توجّه على نحو متزايد نحو علم النانو الناشئ بسرعة. فدرس مع فريقه، باستخدام أشعة الليزر فائقة السرعة وتقنيات طيفية متطورة، كيفية تفاعل الجسيمات النانوية من الذهب وغيره من المعادن مع الضوء. ودرسوا التذبذبات الجماعية للإلكترونات في هذه الجسيمات الدقيقة — المعروفة بطنين البلازمون السطحي — وكيف يغيّر حجم الجسيم النانوي وشكله تغييرًا جذريًا في الألوان التي يمتصها ويبعثرها.

ومن أبرز خطوط أبحاثه النانوية ما يتعلق بالقضبان النانوية الذهبية. فقد بيّن السيد وزملاؤه كيف يشطر الشكل المستطيل لهذه الجسيمات استجابتها البصرية إلى طنينين متمايزين، وكيف يمكن ضبط ذلك بدقة. وقد ساعد هذا العمل في إرساء أساس استخدام الجسيمات النانوية الذهبية في الطب الحيوي. فلأن هذه القضبان يمكن هندستها لامتصاص الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء — وهي الأطوال الموجية الأقدر على اختراق الأنسجة البشرية — فإنه يمكن استخدامها لتسخين الخلايا المريضة وتدميرها بشكل انتقائي. وأسهم السيد، مع ابنه الطبيب الباحث إيفان السيد، في تطوير مناهج قائمة على الجسيمات النانوية للكشف عن السرطان وعلاجه، مستخدمين الجسيمات الذهبية وسائل تباين تشخيصية وعوامل للعلاج الحراري الضوئي.

وكان السيد طوال مسيرته معلمًا ومرشدًا مؤثرًا، فدرّب عددًا كبيرًا من طلاب الدكتوراه والباحثين، مضى كثير منهم إلى مسيرات بارزة في الجامعات والصناعة حول العالم. وتولى لسنوات عدة رئاسة تحرير مجلة الكيمياء الفيزيائية، إحدى أهم المجلات في هذا الميدان، فوجّه مسار البحث من خلال حكمه التحريري. وقد صار إصراره على الدقة والوضوح والبصيرة الفيزيائية نموذجًا لمن عملوا معه.

ونالت إسهاماته كثيرًا من أرفع التكريمات المتاحة لعالم. فانتُخب عضوًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة. وفي عام 2007 نال الميدالية الوطنية للعلوم، وهي أرفع وسام علمي تمنحه الحكومة الأمريكية، تقديرًا لإسهاماته التأسيسية في فهم الخصائص البصرية والإلكترونية للمواد النانوية وأعماله في التحليل الطيفي الجزيئي. ونال أيضًا جوائز عديدة من الجمعيات المهنية، وحُتفي به في وطنه مصر وعبر العالم العربي بوصفه أحد أبرز أبنائه في العلم.

ويقوم إرث السيد على ذلك المزيج النادر بين البصيرة النظرية الأساسية والأثر العملي. فقاعدة السيد إسهام راسخ في الإطار المفاهيمي للكيمياء، ومبدأ لا يزال الطلاب يتعلمونه والباحثون يطبّقونه بعد أكثر من نصف قرن على صياغته. وقد ساعدت أبحاثه النانوية في فتح الباب أمام علم البلازمونيات والاستخدام الطبي للجسيمات النانوية. وتُجسّد حياته كيف استطاع طفل من بلدة صغيرة في دلتا النيل، تدفعه فضوله وجهده المنضبط، أن يرتقي إلى قمة العلم العالمي ويترك أثرًا باقيًا للأجيال.