Akadeemik Mati Karelson (s. 1948) on sündinud küll Tartus, kuid tema juured ulatuvad Põltsamaale. Mati: “Kui asuda mõtestama, kust on pärit huvi teadmiste ja teaduse vastu, siis minu puhul on tegu ühe 1960-ndate olulise raamatuga, mis mul lugemiseks näppu juhtus – “Mikromaailma südamesse”; see ilmus toonases populaarteaduslike raamatute sarjas. Seal kirjeldati – alates Marie Curie’st, Nils Bohrist ning teistest – ,kuidas hakati aru saama aine sisemisest struktuurist. Olin siis 7.-8. klassi poiss, võib-olla oli see natuke varases eas, kuid mul tekkis huvi asja vastu.”
“Noh, vaata nüüd ise, millega tegeled!”
Kui Mati 1964. aastal Põltsamaa Keskkoolis põhikooli lõpetas, söandas ta kandideerida Tartu 5. Keskkooli äsja Jüri Vene algatusel loodud keemiaklassi (see on seesama klass, kust on pärit koguni viis Eesti Teaduste Akadeemia liiget). Edasine tee viis Tartu Ülikooli keemiateaduskonda. Mati: “Ma tegelikult kahtlesin, kas minna keemiat või füüsikat õppima. Füüsika on mulle ka kogu aeg meeldinud ja tunnistan, et täna keemikuna kaldun paljusid asju füüsiku pilguga vaatlema. Vähemalt üritan seda.”
Lõpetanud kiitusega Tartu Ülikooli keemiaosakonna 1972, kaitses ta samas kandidaadikraadi orgaanilise keemia erialal 1975. aastal. Täpsemalt oli töö teema “Elektrostaatiliste mudelite kasutatavuse kontroll orgaanilises keemias”. Töö juhendaja oli legendaarne Viktor Palm. Mati: “Mul oli üsna pea selge, et kindel plaan on biokeemilise suunaga edasi minna, aga spetsialiseerumine toimus kolmandal kursusel ja siis kateedrijuhataja Palm võttis mu hoopis enda juurde. Tolleks korraks minu biokeemilised ambitsioonid taandusid ja ma hakkasin uurima hoopis tugevaid happelisi keskkondi, mis on ka väga oluline ja huvitav valdkond, sest tugevalt happelises keskkonnas toimuvad väga tähtsad keemilised reaktsioonid.”
Kuna juhendaja Viktor oli teatavasti lahtise “käega” mees, siis pärast edukat kandidaaditöö kaitsmist ütles ta Matile: “Noh, vaata nüüd ise, millega tegeleda tahad.”
Distsiplineeriv kast
Aga algamas oli arvutite ajastu. Ja Mati pöördus tagasi oma armastuse, füüsika lainele. Järgnes mõneaastane enesetäiendus ja 1970-ndate lõpus käivitas Mati Tartu Ülikooli juures esimese kvantkeemia programmi. Mati: “Tänapäevane kvantkeemia on kogu oma metodoloogialt ja olemuselt interaktiivne, aga 70-ndate lõpus pidime ise käsitsi programmi kirjutama ja selle ülikooli arvutuskeskuses ühte teatavasse kasti panema. Järgmine päev läksime ja saime teisest kastist vastuse kätte. Aga kui ülesande püstitusse sattus kas või ainus komaviga, siis oli terve su päev raisus. Teisalt oli selline kohmakus äärmiselt distsiplineeriv.”
Juba 1970-ndatel oli Mati Eestis pioneeriks molekulide kvantkeemiliste arvutuste alal, käivitades vastavad programmid Tartu Ülikooli Arvutuskeskuses – CNINDO, LCAO-Xα. Tema peamiseks huviks kogu valdkonnas oli molekulide ja molekulaarsete süsteemide kirjeldus korrapärastes kondenseeritud süsteemides (lahustes, vedelikes), ta on olnud üks kooskõlalise reaktsioonivälja (SCRF) teooria väljaarendajatest ning esmarakendajatest globaalsel tasandil.
Hiired versus arvutisimulatsioon
Viimase 15 aasta jooksul on Mati pühendanud peamise tähelepanu alternatiivsete arvutikeemia ja molekulaardisaini meetodite väljaarendamisele. Tema peamised saavutused selles vallas on seotud ulatusliku kvantkeemiliste molekulaardeskriptorite süsteemi ja vastava tarkvara loomise ning selle rakendamisega väga erinevate keerukate süsteemide omaduste ennustamiseks – näiteks polümeeridel, pindaktiivsetel ainetel, ioonsetel vedelikel jpm. Need saavutused on kokku võetud Mati ülevaateartiklites juhtivates erialaajakirjades – Chemical Reviews, Zeitschrift für Naturforschung, samuti mitmetes raamatupeatükkides, aga ka tema 2000. aastal ilmunud monograafias “Molecular Descriptors in QSAR/QSPR”.
Kokkuvõtvalt on Mati keskendunud sellele, et luua vastavad andmemahukad keskkonnad ja arvutiprogrammid interaktiivseks lahustite ja keemiliste ühendite väljatöötamiseks ning nende mõju ja kineetiliste omaduste ennustamiseks erinevates keskkondades.
Näiteks kui mõnel ravimikompaniil tuleb läbi viia aastatepikkune ja ressursimahukas töö teatud molekuli selekteerimiseks (iga ravim baseerub ühel kindlal molekulil) ja seda hiljem aastaid kas hiirte või muu bioloogilise materjali (näiteks inimese) peal uurides, saab ta sama tulemuse kätte Mati loodud ja koostatud andmebaasidest arvutisimulatsioonidega.
Tabletivabrikute teke Eestis ei ole tõenäoline
Mati on kahe teadusülikooli professor – Tartu Ülikoolis ja Tallinna Tehnikaülikoolis. Mõlemas on ta molekulaartehnoloogia õppetooli professor, juhendab uurimisgruppe ja tudengeid. Ka Florida Ülikoolis on tal nii uurimisgrupp kui ka doktoritööd juhendada.
Mati: “Florida Ülikoolis on üks äärmiselt tugev kvantkeemia keskus, mille looja oli Ameerikasse siirdunud rootslane Per-Olov Löwdin. Ta on väljapaistev teadlane, kes koondas sinna üle maailma inimesi ja ressursse.”
Molekulaartehnoloogia professorina võtab Mati tänapäeva väljakutsed-ülesanded valdkonnas kokku järgnevalt: “Tänapäeva molekulaartehnoloogia eeldab ainete disainimist olenemata valdkonnast – kas siis materjalitehnoloogia, ravimitööstus, keskkonnaalased väljakutsed või keemiatööstus. Inimesed lihtsalt tulevad ja ütlevad, et neil on sellist ainet vaja ja seejärel molekulaartehnoloog, kes valdab teatud meetmete kompleksi, sellise ka disainib. Ravimi- ja keemiatööstuses hakkab mööda saama käitumine nagu anekdoodis, kus tänaval laterna all võtmeid otsiv mees ütleb möödujale, et ta pole küll kindel, kas ta võtmed just sinna kaotas, aga lambi all on lihtsalt valgem otsida.”
Rääkides ettevõtlusest, tuleb nentida, et Mati on ka selles vallas läbi aastate pioneeriks ja aktiivseks tegijaks olnud. Ta on olnud Tartu Teaduspargi nõukogu esimees (1997-2002), Eesti Teadusfondi nõukogu liige ja Ettevõtluse Arendamise Sihtasutuse tehnoloogia valdkonna hindamiskomisjoni ja tehnoloogia arenduskeskuste juhtkomitee liige. Samuti on ta olnud NATO Teadus- ja Tehnoloogianõukogu hääletajaliige ning EV Kaitseministeeriumi sõjalise teaduse ja hariduse komisjoni liige. Aastatel 1996-2001 oli Mati Euroopa Teadus- ja Tehnikaalase Koostöö Organisatsiooni juhtkomitee liige ning Eesti rahvuslik koordinaator.
Mati: “Mõni aasta tagasi sai koos mõne kolleegiga loodud kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on välja töötanud sertifitseeritud tarkvara. Kui vaadata üldisemalt biokeemial põhinevate preparaatide disainimise ja tootmise tekkimisele asjakohastes ettevõtetes ning prognoosida nende läbimurdmise võimalusi siit Eestist rahvusvahelisele turule, siis minu meelest on kaks peamist arenguteed: alustada ise konkreetsete ravimite tootmist siin Eestis või liikuda mitmete väikeste kõrgtehnoloogiliste ettevõtete kaudu nn suurtele farmakompaniidele toimivate ravimikandidaatide litsentside ehk intellektuaalse omandi pakkumise teele. Nn tabletivabrikute teket Eestis pean ma kaunis vähetõenäoliseks, sest mängu tuleb mitte ainult tootmise dimensioon, millega me saaks ju ka hakkama, sest asi see tablettide pressimine siis ära ei ole, kuid teine ja olulisem dimensioon on globaalne müügivõrk ning see on olemas vaid multinatsionaalsetel ravimifirmadel.”
Poliitikud vajavad nõu
Mati on Eesti Vabariigi Presidendi Mõttekoja liige alates aastast 2006| ja peaministri teadusnõunik alates aastast 2005|. Ta andis ka nõusoleku jätkata sellest aastast ametisse nimetatud valitsuse peaministri juures teadusnõuniku kohal. Miks ta seda teeb?
Mati: “Meil on siin Eestis veel meeletult palju teha, loomaks teaduse ja kõrgtehnoloogilise ettevõtluse omavahelisele interaktsioonile paremaid tingimusi. Ka seadusandluse väljaarendamisel. Riigi poolt oleks vaja suuremat fokusseeritust. Kust see jõud arenguks tuleb, kui me ressursse liialt hajutame? Kui me tahame Euroopa viie rikkama riigi hulka saada, ja ma täiesti usun, et see on võimalik, on võtmeküsimus vahendite kontsentreerituses. Keegi peab neid mõtteid ju poliitikutele edastama. Loomulikult ei käi kõik nii kiiresti kui tahaks, elu on mitmetahuline ja poliitikutel on korraga mitmeid asju käsil, kuid peamine on see, et nad vajavad head nõu.”
Kunst, sport ja põikpäisus
Suhe spordiga on Matil samuti hea, kuigi päris treeningsporti kergejõustikus harrastas ta peamiselt ülikooli ajal, samas hoidis ta mitu aastat järjest enda käes Tartu linna noorte kümnevõistluse rekordit.
Kui rääkida kultuuritarbimisest, siis Karelsonide perekonnal on kõige soojem suhe teatavasti kujutava kunstiga. Mati abikaasa Tiia on Tartus tuntud kunstikaupmees, -koguja ja metseen.
Kui 2009|. aastal avati Tartu Tigutornis perekond Karelsonide kunstikogu ülevaatenäitus, siis alustas üks meie üleriigiline päevaleht sündmust kirjeldavat artiklit lõiguga: “15 aastat kestnud läheduses kunstiga on Tiia Karelson loonud oma perekonna kunstikogu, kuhu kuulub üle 150 kunstiteose graafikast skulptuurini. Nüüd jõudis ta arusaamisele, et ta peab neid näitama kõigile.”
Kui küsida Mati käest, mida ta arvab sellest, et Tartu Ülikool lõpetab maalikunsti erialal õpetamise, puhkeb Mati naerma ja sõnab: “Ma parem ei ütle, mu abikaasa võib pahaseks saada, ta võib ka juhtuda seda artiklit lugema.”
Toitudest armastab Mati üle kõige mereande, alkoholi tarbimine piirdub vastuvõttudel kohustusliku pokaaliga.
Kui küsida, mis on see, mis Matile Eesti ühiskonna puhul üle kõige rõõmu valmistab, vastab ta pikemalt mõtlemata: “Ma ütlen vaid ühe lause, mis oli ka meie 5. keskkooli keemiaklassi moto: A. H. Tammsaare: “Tee tööd ja näe vaeva, siis tuleb ka armastus.” Eestlane üldiselt seda printsiipi ka järgib. Aga häirib meie ühiskonnas kohatine ebakompetentsus. Ma mõistan, et see on suuresti objektiivne. Me oleme väikene riik, aga tahame olla täisväärtuslik riik kõigi oma funktsioonidega. Ent meie genofond on selleks liialt väike, et seda täita kompetentsete inimestega, seda võimendab ka kohatine põikpäisus. Kuid midagi pole parata, nagu ma ütlesin, et tegu on suuresti objektiivse olukorraga.”
***
Arvutipilved
ÜHENDATUD ARVUTID: Akadeemik Mati Karelsoni töö on otseselt seotud arvutusvõimsuste arenguga. Tänapäeva edukas teadlane peab olema hea manager, väidab Mati.
Paljusid tänaseks elementaarseid asju oli Mati oma uurimisgrupiga võimeline teoreetiliselt kirjeldama juba kümme aastat tagasi, kuid praktiliselt on ta saanud metoodika väljatöötamisele asuda alles viimastel aastatel, mil arvutusvõimsused on arenenud ambitsioonidele vastavaks.
Mõnedki meist on ehk kuulnud arvutipilvedest (cloud computing), kus terved arvutifarmid on ühendatud omavahel, et saavutada vajaminevaid võimsusi. Taoliste arvutipilvedega Mati töötabki. Või nagu ta parafraseerib ühte ameerika keemikute ilmekat aforismi: “Kuu aega tööd laboratooriumis võib säästa kaks tundi tööd arvuti taga ?”
Samas möönab Mati: “Tegelikult pole arusaam, et tuleviku keemikud justkui ei peakski enam laboratooriumis endale “põhja” laduma ja esmakursuslane võiks kohe IT-inimesena arvuti taha istuda, päris õige. Niikaua kui üks keemik ei mõista, et laboratooriumis eksisteerivad erinevad probleemid ja seda, millise iseloomuga need probleemid on, seni ei mõista ta ka ettetulevaid probleeme arvutiekraani vaadates.”
Mati on olnud edukas ulatuslikus koostöös enama kui 20 riigi teadlasega, ta on osalenud paljudes rahvusvahelistes projektides.
Mati: “Tänapäeva teadus erineb olnust just tänu infotehnoloogia arengule. Pole mõtet endal jalgratast leiutama hakata, vaid tuleb kuskilt mujalt leida inimesed või teadlased, kes seda teha oskavad, mida sa vajad – ja teed nendega koostööd. Tegelikult võib tänapäeva edukat teadlast nimetada mõnes mõttes ka manager´iks, sest juhtima peab protsesse ja tegevusi, koordineerima inimesi, olema kursis oma valdkonna absoluutse tippteabega. Tänapäeva tippteadlane väga palju ettevõtte tippjuhist oma sisulise töö poolest ei erinegi. Sa pead suutma olema konkurentsivõimeline igas aspektis, mitte ainult oma kindlas ja kitsas teadusvaldkonnas.”
***
NIMI
Mati Karelson
TEADUSALA
Teoreetiline keemia
UURIMISTÖÖ PEASUUNAD
Kondenseeritud keskkondade kvantteooria; keemiliste ühendite reaktsioonivõime uurimine; kvantitatiivsed struktuur-aktiivsus/omadus sõltuvused; keemiliste ühendite tehnoloogiliste omaduste ja protsesside modelleerimine; heterotsükliliste ühendite keemia; tehisintellekt keemias; molekulaartehnoloogia; biomeditsiiniline keemia
VALITUD AKADEEMIASSE
12. detsember 2007|
AKADEEMIA OSAKOND
Bioloogia, geoloogia ja keemia osakond
SÜNNIAEG ja -KOHT
27. detsember 1948, Tartu linn
TÖÖKOHT
Tartu Ülikooli molekulaartehnoloogia professor
Tallinna Tehnikaülikooli molekulaartehnoloogia professor
HARIDUS
1967 Tartu Tamme Gümnaasium
1972 Tartu Ülikool, keemia cum laude
TEADUSKRAAD
1975. keemiakandidaat, Tartu Ülikooli juures,
teema: “Elektrostaatiliste mudelite kasutatavuse kontroll orgaanilises keemias”
TEENISTUSKÄIK
2005| -. .. Tartu Ülikool, loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Keemia Instituut, molekulaartehnoloogia õppetool; professor (1.00)
2004| – … Tallinna Tehnikaülikool, matemaatika-loodusteaduskond; Keemiainstituut, molekulaartehnoloogia õppetool; professor (0,5)
1999 – 2002 Tartu Ülikooli Tehnoloogiakeskuse direktor
1992 – 2004| Tartu Ülikooli teoreetilise keemia korraline professor
1988 – 1992 Tartu Ülikooli keemilise kineetika ja katalüüsi labor, juhataja
1985 – 1988 TRÜ keemilise kineetika ja katalüüsi labor, sektorijuhataja
1975 – 1985 TRÜ keemilise kineetika ja katalüüsi labor, vanemteadur
1972 – 1975 TRÜ orgaanilise keemia kateeder, nooremteadur, vanemteadur
TUNNUSTUSED
2008| Tartu aukodanik
2006| Eesti Vabariigi Valgetähe III klass
2002 Tartu medal
2001 Riiklik Teaduspreemia, loodusteadused ja tehnika
1996 Auliige, Florida Center of Heterocyclic Compounds
TEADUS-ORGANISATOORNE ja ADMINISTRATIIVNE TEGEVUS
2007| – … Eesti Teaduste Akadeemia, akadeemik
2006| – … International Academy of Mathematical Chemistry liige
2006| – … Eesti Vabariigi Presidendi Mõttekoja liige
2005| – … Eesti Vabariigi peaministri teadus-arendusnõunik
1999 – … American Chemical Society liige
1990 – … International Society of Quantum Biology and Pharmacology liige
2004| – 2006| Eesti Vabariigi esindaja, NATO Research & Technical Board
PUBLIKATSIOONID
Ligi 200 teaduslikku artiklit, monograafiat või monograafia osa. Science Citation Indexi andmetel on viimase 15 aasta jooksul Mati Karelsoni teaduslikke publikatsioone viidatud enam kui 3500 korda.
HOBID
Kunst, kalapüük, ajalugu