| DAC | DIVISION of ANALYTICAL CHEMISTRY of the Swiss Chemical Society DIVISION ANALYTISCHE CHEMIE der Schweiz. Chem. Gesellschaft DIVISION CHIMIE ANALYTIQUE de la Société Suisse de Chimie DIVISIONE CHIMICA ANALITICA della Società Svizzera di Chimica |
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Die Analytische Chemie hat den engeren Bereich der Chemie längst verlassen und trägt heute - ohne bewusste Wahrnehmung durch weite Kreise - wesentlich zur Qualität unseres Lebens bei. Die Entwicklung der Biologie und Medizin auf der molekularen Ebene ebenso wie der Materialwissenschaften u.a. hat den Einsatz der analytischen Chemie in viele der Chemie scheinbar fremden Disziplinen dringen lassen. Sie wird eingesetzt bei der Herstellung von chemischen, metallurgischen und pharmazeutischen Produkten, von Haushaltprodukten, bei der Herstellung von Nahrungsmittelprodukten, bei der Diagnose im Gesundheitswesen und im Umweltschutz. In der Qualitätssicherung wacht sie über Zusammensetzung und Reinheit sowie über Anwesenheit von Spuren von Verunreinigungen und Schadstoffen. Die durch Analysen gewonnenen Ergebnisse über die Belastungen der Atemluft können heute täglich in den Zeitungen gelesen werden. Analytik ist heute ein wesentliches Element der Erkenntnisfindung in allen Bereichen der Naturwissenschaften, der Technik und des öffentlichen Lebens. Im Gegensatz zum Nutzen und zur Bedeutung in der industriellen Forschung und Entwicklung, in Produktion und Qualitätssicherung, nimmt die Analytik in der akademischen Lehre und Forschung nicht den ihr gebührenden Platz ein, bedingt durch Verzettelung in vielen Bereichen. Heute verfügen wir über zu wenig Analytiker; die analytische Ausbildung der Naturwissenschafter und Techniker genügt nicht den Anforderungen der Praxis. Die Division Analytische Chemie (DAC) der SCG hat ihre Besorgnis über diese bedrohliche Situation publik gemacht. Das vorliegende Positionspapier liefert verantwortlichen Stellen und Entscheidungsträgern in Behörden und Hochschulen Argumente und Fakten, damit rasch Korrekturmassnahmen im Ausbildungsbereich ergriffen werden können. Damit kann die Schweizer Wirtschaft, aber auch das Gesundheitswesen und der Umweltschutz, durch potentielle Effizienzsteigerungen in F+E und Innovation rasch und nachhaltig unterstützt werden. Inhaltsverzeichnis:
Executive Summary
Forderungen
Von der analytischen Chemie zur AnalytikDer ursprüngliche Bereich der analytischen Chemie wurde gesprengt
Heute beinhalten viele analytische Arbeitsschritte chemische, physikalische, biochemische u.a. Methoden - von der Probenahme, Probenvorbereitung, Stofftrennung, Messung, bis zur Auswertung. Die DAC (Div. of Analytical Chemistry) der Federation of European Chemical Societies (FECS) definiert die analytische Chemie deshalb umfassender, im wissenschaftlichen und praktischen Kontext als wissenschaftliche Disziplin:
Der englische Begriff "chemical measurement" beinhaltet "Messung chemischer Stoffe" und vermeidet den Begriff "Analyse". Analytik - Schlüssel zur objektiven ErkenntnisIn allen Wissenschaftsbereichen, wo die Bildung oder Herstellung, der Zustand oder molekulare oder makroskopische Veränderungen von chemischen Verbindungen, Materialien, Werkstoffen oder Systemen objektiv beschrieben werden sollen, wird Analytik betrieben. Die Analytik beschäftigt sich mit der Identifizierung und Quantifizierung von Molekülen und Stoffen synthetischen oder biologischen Ursprungs.
Die Wahl der analytischen Methode richtet sich nach Problemstellung, Natur oder Zusammensetzung der Probe.
Analytik - Entwicklungen und ZukunftDie moderne analytische Chemie geht auf Arbeiten von Cavendish, Lavoisier u.a. Naturwissenschaftern vor 200 Jahren zurück. Dank der analytischen Chemie mutierte die Alchemie zur exakten Wissenschaft Chemie. Die Elemente des periodischen Systems wurden nur dank genauer Analysen gefunden. Das war der Beginn der Erdwissenschaften, aber auch die Ursprünge der modernen Biologie und Biochemie gehen auf analytische Messungen zurück, als physiologische Prozesse - Atmung, Assimilation - als chemische Umsetzungen nachgewiesen wurden. Durch Entwicklung immer ausgeklügelterer Trenn- und Messmethoden zum Nachweis neuer Syntheseprodukte und Naturstoffe sowie natürlicher Ressourcen war die Analytik bei der Industrialisierung nachhaltig beteiligt. Die spätere Einführung optischer und elektrochemischer Methoden sowie chromatographischer Trennverfahren ermöglichten die Auftrennung auch kleinster Mengen, Messung von Spurenmengen und Direktmessung ohne vorherige Auftrennung. Die analytische Chemie wurde durch die Halbleiter-Technologie (Dioden, Optoelektronik u.a. ab ca. 1960/70), und nachfolgend die Mikrotechnik (Elektronik, Machining), die enorme Fortschritte bei der Signaldetektion, Datenspeicherung und -verarbeitung u.a. brachte, in den letzten 20 Jahren revolutioniert. Die Analytik wurde durch Kopplung von Trennung und Detektion vereinfacht.
Durch Einbezug von biochemischen oder biomolekularen Prozessen und Stoffen in die Analytik sind weitere Bereiche der "Nicht-Chemie" erobert worden. Die zukünftigen Entwicklungen in den "Life Sciences" hängen wechselwirkend mit den Fortschritten der "Bio-Analytik" (Immunoanalytik, Bio-Sensoren, Zellassays, Diagnostika etc.) zusammen. Dank Zusammenspiel von Material- und Sensortechnik mit Mikroelektronik ist die Fortführung der bisherigen Entwicklung einer Vielfalt von Analysensystemen für spezielle Problemlösungen möglich, z.B. Glukosebiosensoren für Diabetiker, pH-Meter u.a. in Kreditkartengrösse, Analysegeräte auf Chipformat. Die Nano-Analytik wird die Analyse von einzelnen Molekülen und den direkten Nachweis (bzw. Beobachung) ihrer Veränderungen bei Reaktionen z.B. auf Werkstoff- oder Katalysatorflächen erlauben. Die Kopplung von implantierbaren Analyse - bzw. Diagnosegeräten mit Wirkstoffzufuhr in Organen ist noch eine Vision.
Die Interaktion der Analytik mit den Fachbereichen der Anwender erschliessen mit den Möglichkeiten der Materialwissenschaften, Halbleiter- und Nano-Technologien neue Anwendungen und Erkenntnisse.
Analytik - in allen wichtigen TätigkeitsbereichenAnalytische Messungen werden in verschiedensten Tätigkeitsbereichen der Wissenschaft, in Industrie und Handel, im öffentlichen Dienst und den Behörden durchgeführt.
Analytik - interdisziplinär bei ihrer EntwicklungViele neue, innovative Wissenschafts- und Technologiebereiche tragen zur Erschliessung neuer Messprinzipien und Entwicklung neuer analytischer Messgeräte und Instrumentensysteme bei.
Die Schweiz besitzt viele Stärken, um im Bereich der Analytik und Instrumententechnik erfolgreich zu sein. Die Chancen können mangels genügender Ausbildung nicht genutzt werden. Analytik - ... multidisziplinär in der Anwendung
Mangelnde analytische Ausbildung in vielen Disziplinen führt zu Verlust der Innovationskraft.
Analytik - wichtiger Wirtschaftsfaktor Der
jährliche Aufwand für Analytik beträgt in
der schweizerischen chemischen Industrie ca. 1 Milliarde Franken. In
Industrienationen soll der Aufwand für analytische Messungen
ca. 5 % des Bruttosozialproduktes ausmachen (EURACHEM).
Der Beitrag der Analytik bei der gezielten Suche nach Wirkstoffen und Diagnostika ist besonders gross im Gesundheitswesen:
Mit Hilfe neuer analytischer Methoden ("Bio-Analytik": Immunoanalytik, Zellassays etc.) können in der F+E aus der Vielzahl von potentiellen Wirkstoffen diejenigen identifiziert werden, die eine günstige Wechselwirkung mit Zellrezeptoren haben. Die Analytik und Prüfung der erfolgversprechendsten Substanzen geschieht in verschiedenen Phasen nach verschiedenen Gesichtspunkten - rasch und automatisiert.
Analytik - Teil des Bereichs "Life Sciences"Die "Life Sciences" verknüpfen die wissenschaftlichen Erkenntnisse der Chemie, Biologie, Mikrobiologie, Biochemie und Medizin um neue Produkte in Bereichen Landwirtschaft, Ernährung, Gesundheit und Umweltschutz zu entwickeln und zu produzieren. In der interdisziplinären Zusammenarbeit spielt die Analytik eine wichtige Rolle.
Neben Weiterentwicklungen basierend auf klassischen physikalischen und chemischen Analysenmethoden werden neue biologischen Trenn- und Nachweismethoden wesentlich zur Innovation der "Life Sciences" beitragen.
Analytik - steigender BedarfDie Entwicklungen bei der Produktionsautomation, beim Umweltschutz, im Ernährungsbereich und vor allem im Gesundheitswesen etc. zeigen, dass von der Analytik immer mehr - sowohl qualitativ als auch quantitativ - verlangt wird. Der Trend wird anhalten. Bisher konnte der steigende Bedarf durch instrumentelle Effizienzsteigerungen und neue Instrumentalmethoden gedeckt werden. In Zukunft wird aber der Mangel an analytischer Kompetenz den Fortschritt in weiten Bereichen der Technologie und Wissenschaft behindern.
Analytik - wichtig bei Studium und ...Auf Grund des ähnlichen technischen Standes und Stellung der Chemie in der Schweiz und in den USA ist die Bedeutung der Analytik und der Bedarf an analytischer Ausbildung in der Schweiz ähnlich Doktoranden-Abschlüsse in Analytischer Chemie - USA(Science + Doctorate Awards: 1998, National Science Foundation (NSF) Oct. 1999) Anteil analytischer Chemiker
Anteil analytischer Messungen
Analytik - ... wichtig bei der Berufstätigkeit(Umfrage bei Mitgliedern der American Chem. Soc. 1995) Der Anteil von Chemikern, die ausschliesslich Analytik betreiben, beträgt nach letzten Umfragen ca. 17%. Dieser hohe Anteil bestätigt frühere Untersuchungen (20 %) (CEN 64 (1986) 23). Der Anteil der Chemiker, die tatsächlich Analytik - als Teil- oder Nebenaufgabe - betreiben, dürfte bedeutend grösser sein, sowohl bei der Promotion als auch im Beruf. Zusätzlich kommen die vielen Fachleute, die Analytik in andern Bereichen ("Life Sciences", Erdwissenschaften, Materialwissenschaften etc.) betreiben. Berufstätigkeit von Chemikern(Mitgliederumfrage der American Chemical Society 1995)
Berufstätigkeit von Chemikern(Umfrage USA gemäss Chem. + Eng. News 64 (1986) 23)
Anmerkung: Das Betätigungsprofil der Chemiker in der Schweiz sieht ähnlich aus.
Analytische Fähigkeiten werden in allen Tätigkeitsbereichen der F+E, Produktion, in Umweltschutz etc. verlangt. Grosskonzerne und grosse Forschungsinstitutionen verfügen z.T. über zentrale Analytik-Servicelabors. Der Trend zur Delegation der Analytik an die "Front" verlangt Analytik-Fähigkeiten von vielen Fachkräften. Dies besonders bei KMUs, wo der Chemiker, Biologe etc. - ohne Rückgriff auf den Analytiker - sich auf seine eigenen Kenntnisse und Fähigkeiten sowie der seiner Labormitarbeiter (Techniker, Laboranten) verlassen muss.
Analytik - berufliche Fähigkeiten notwendigAnforderungen und Bedürfnisse der Industrie (Chemie, "Life Sciences") werden durch aktuelle Stellenanzeigen von bedeutenden, weltweit tätigen US Firmen in den "Chemical & Engineering News" ausgedrückt. Industrielle Stellen-Inserate in Chem. & Eng. News 1999(Anhang mit Inserat-Texten aus "Chemical & Engineering News", Publikationsorgan der American Chemical Society)
Verlangte
Spezialkenntnisse in etwa 400 Stellenangeboten:
Für Hochschulabgänger bedeutet das, dass Anstellungsaussichten günstiger sind, wenn gute Analytikkenntnisse vorliegen. So wird in der Schweiz beobachtet, dass auch gute Chemie-Doktoranden ohne Analytik-Spezialisierung schlechtere Chancen bei der Stellensuche haben, anderseits Analytiker schnell Stellen finden und ein Mangel an Schweizer Analytikern besteht (Folge: Anstellung von Ausländern). Analytik - Ausbildungsbedarf in vielen BereichenDie neuesten Statistiken über die Veränderung der Studentenzahl 1989/90 - 1998/99 im Bereich der Naturwissenschaften in Schweizer Hochschulen (Rapport 15, 1998/99, Eidg. Statistisches Amt) zeigen einen starken Rückgang der Chemiestudenten (- 20 %; + 40 % bei Chemieingenieuren). Dieser Rückgang gibt ein falsches Bild, da ein grosser Teil der "Chemie" sich heute im Bereich der "Life Sciences" (Biologie, medizinische Chemie, Agro-/Lebensmittelchemie, etc.) abspielt. Ein grosser Teil der Studenten, die früher Chemie studierten, wählen heute ein Studium in der Biologie (Bereich der "Life Sciences") (+ 25 %) oder Erdwissenschaften (+ 30 %). Die Biologie und "Life Sciences" beschäftigen sich (u.a.) mit molekularen Vorgängen bzw. chemischen Molekülen. Angesichts der bereits bestehenden zentralen Bedeutung der Analytik in allen naturwissenschaftlichen Bereichen beinhaltet die Studentenzunahme (insgesamt + 12 %) eine Bedarfssteigerung bei der analytischen Lehre und Forschung in den schweizerischen Hochschulen und eine wichtige Herausforderung bei der weiteren Entwicklung der Chemie in der Schweiz sowie deren Innovations- und Konkurrenzfähigkeit.
Analytik - ungenügende Ausbildung in der SchweizAuf Grund des breiten Einsatzbereiches und der grossen Bedeutung für Industrie und Handel, Wissenschaft und öffentliche Dienste würde eine entsprechend grosse Ressourcenzuteilung und Umfang des analytischen Curriculums erwartet. Die Realität sieht anders aus. Eine Umfrage bei Schweizer Hochschulen und Fachhochschulen ergibt zusammengefasst: Analytik-Ausbildung in der Schweiz (Hochschulen und Universitäten, 1999)
* Teilaufgabe ** Oberassistent *** nebenamtlich Wochenstunden Analytische Chemie / Semester
Analytik-Ausbildung in der Schweiz (Fachhochschulen 1999)
* Teilaufgabe ** Oberassistent *** nebenamtlich Wochenstunden Analytische Chemie / Semester
Bedingt durch nicht adequate Mittelzuteilung wird ein ungenügender Ausbildungsstand in analytischer Chemie in der Schweiz, aber auch in vielen europäischen Ländern festgestellt.
Ausbildungslücken werden heute teilweise geschlossen durch:
Analytik - Forderungen an die AusbildungAnalytik ist mehr als Messtechnik. Analytik muss als Teil der Erkenntnisfindung und Element der "wissenschaftlichen Methode" behandelt werden. Die Analytik als Mittel zur Generierung von Daten mit einfach zu bedienenden Instrumenten und Druckknopfmechanismus hat nur bedingt zu Erfolgen geführt.
Lehre und Forschung müssen entsprechend den wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Bedürfnissen und Bedeutung der Analytik ausgebaut werden. Materielle Forderungen:
Inhaltliche Forderungen:
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Letzte Änderung: 01.07.2004 Webmaster: webmaster@sach.ch - Sekretariat DAC: secretary@sach.ch © Copyright 1999-2004 DAC / Schweiz. Chemische Gesellschaft (Ehemals SACh, Sektion Analytische Chemie der Neuen Schweizerischen Chemischen Gesellschaft) |
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