Overzicht

Sciencepalooza

69 Artikelen
Achtergrond: Jay Huang (cc)
Foto: Kevin Dooley (cc)

Schaalvergroting in de wetenschap

, door

ACHTERGROND - Na decennialang een beschermde status te hebben genoten, wordt de wetenschap steeds meer de maat genomen door de maatschappij. Een goed voorbeeld is schaalvergroting: was dit al geruime tijd het toverwoord voor kwaliteitsverbetering in bedrijven en overheidsinstanties, nu moet ook het wetenschappelijke bedrijf hieraan geloven. Het aantal consortia en samenwerkingsverbanden tussen verschillende academische instanties is de laatste jaren exponentieel toegenomen, en de beide Amsterdamse universiteiten koersen zelfs op een fusie af.

Onder academici roept deze bestuurlijke schaalvergroting grote weerstand op. Paradoxaal genoeg is het inhoudelijk wel gebruikelijk om de handen ineen te slaan. Onder de noemer Big Science zijn er ambitieuze onderzoeksprojecten gerealiseerd, die de draagkracht van afzonderlijke instituten te boven gaan. In mijn vakgebied, de elementaire deeltjesfysica, worden de grote ontdekkingen tegenwoordig gedaan door internationale collaboraties. Een voorbeeld is CERN, de deeltjesversneller vlakbij Genève, waar afgelopen jaar het Higgs-deeltje is ontdekt.

Ook op een ander vlak speelt schaalvergroting een paradoxale rol. De zoektocht naar de elementaire bouwstenen van Moeder Natuur voert naar steeds kleinere afstandsschalen. Het Higgs-deeltje gaf haar geheimen pas vrij nadat CERN testen kon uitvoeren op een schaal van rond de 10^-20 meter (een miljardste van een miljardste van een centimeter…). Ter vergelijking: een atoom is ongeveer 10^-10 meter. De schaalverhouding tussen het Higgs-deeltje en een atoom is dus vergelijkbaar met die tussen een atoom en een mens.

Foto: Bron: Wikipedia

Kruispunten zonder stoplichten

, door

ACHTERGROND - Iedereen kan zich inmiddels iets voorstellen bij treintjes van zelfrijdende auto’s die in de toekomst over onze snelwegen rijden. Maar straks rijden die auto’s ook door de stad, een iets ingewikkeldere verkeerssituatie met lastige obstakels: kruispunten. Leonie Walta legt uit dat het mogelijk is.

De grote vraag is wie straks op die kruispunten het verkeer gaat regelen. Je kunt natuurlijk verkeerslichten plaatsen die de auto’s vertellen of ze op rood of groen staan, zodat de auto’s weten wanneer ze veilig het kruispunt kunnen passeren. Maar het kan nog veel slimmer. Auto’s kunnen namelijk aan elkaar of aan een centrale computer gegevens sturen over hun route, huidige locatie en huidige snelheid, en op basis daarvan kan het verkeer veel efficiënter worden geregeld. Dat betekent kortere reistijden en minder brandstofgebruik.

Het regelen van het verkeer op een kruispunt komt neer op het oplossen van een planningsprobleem – welke auto mag op welk moment van de schaarse ruimte op het kruispunt gebruikmaken – met als belangrijkste voorwaarde dat auto’s niet met elkaar in botsing mogen komen. Op het 16th International IEEE Conference on Intelligent Transport Systems – een congres waar geavanceerde sensortechnologie en ingewikkelde algoritmes je om de oren vliegen – presenteerden onderzoekers diverse oplossingen voor dat probleem. Die verschilden vooral in de verdeling van de verantwoordelijkheid tussen een centrale computer die het verkeer regelt – een kruispuntmanager – en de auto’s zelf.

Foto: Ameel Khan (cc)

Promovendi moeten ook buiten universiteit werken

, door

OPINIE - Afgelopen zaterdag stelde Koen Beumer in de Volkskrant de vraag wat een promovendus nu eigenlijk voor nuttigs leert. Innovatiewetenschapper Frank van Rijsnoever denkt het antwoord te hebben. Promovendi moeten de ivoren toren uit en hun hersenen ter beschikking stellen aan het bedrijfsleven.

Koen Beumer stelt terecht aan de orde dat een promotie vaak slecht aansluit op de niet-academische arbeidsmarkt. Dit is niet alleen een probleem voor de promovendi zelf, maar ook voor de samenleving. Veel wetenschappelijke inzichten die tijdens een promotietraject ontwikkeld worden verschijnen enkel in wetenschappelijke tijdschriften die gelezen worden door andere wetenschappers. Hierdoor blijft de maatschappelijke investering in kennis (zo’n twee tot drie ton per promotietraject) onderbenut. De oplossing voor beide problemen ligt zeer voor de hand. Laat promovendi naast hun werk aan de universiteit ook één of twee dagen per week bij een bedrijf of maatschappelijke organisatie aan de slag gaan.

Voordelen

Deze oplossing kent voordelen voor iedereen. Ten eerste hebben promovendi baat bij het werken buiten de universiteit. Universiteiten zijn heel goed in het creëren van menselijk kapitaal door masteropleidingen en promotietrajecten. Het ontbreekt echter vaak aan belangrijke vaardigheden en aan een goed netwerk. Beiden zijn nodig om succesvol te zijn op de arbeidsmarkt. Universiteiten proberen deze gebreken te ondervangen door ad-hoc trainingen en workshops aan te bieden. Dit werkt alleen als je die vaardigheden ook toepast. Dat toepassen kan het beste in een omgeving waar die vaardigheden relevant zijn, en dat is buiten de universiteit.

Foto: Arjan Almekinders (cc)

NASA kweekt planten op de maan

, door
NASA gaat planten kweken op de maan. Dat leek me een onmogelijke missie. Planten hebben water, koolstofdioxide en zonlicht nodig om te kunnen leven. Van die drie dingen is alleen zonlicht op de maan te vinden. Maar voor de andere twee hebben ze bij NASA een oplossing gevonden.

NIEUWS - Wat er niet is, moet je zelf aanleveren. En dus dropt de NASA de planten, of eigenlijk de zaden van basilicum, kool en kruisbloemen, op het maanoppervlak in capsules ter grootte van een koffiekan. In deze capsules bevindt zich genoeg water en lucht om de zaadjes te laten ontkiemen en de plant vijf tot tien dagen te laten groeien. De NASA houdt de groei van het plantje in de gaten door foto’s te maken.

Eigenlijk is het hele project niet meer dan een mini-kas. Maar waarom zou NASA iets naar de maan brengen wat ik in mijn vensterbank heb staan? Hoewel die planten in beide gevallen in een kast staan, groeien ze onder heel andere omstandigheden in mijn vensterbank dan op de maan. Zwaartekracht en straling, beide op de maan anders dan hier, trekken zich van zo’n kas niets aan. En juist de invloed van deze twee factoren op plantengroei wil NASA onderzoeken.

Foto: Michael Linden (cc)

Nobelprijs voor de natuurkunde: Higgs

, door

ACHTERGROND - In de gangen en op de social media gonsden de namen al langer rond en vandaag werd het officieel: François Englert en Peter Higgs krijgen de Nobelprijs voor de Natuurkunde. In 1964 waren zij één van de eersten die het bestaan van de Higgs boson voorspelden, een missend stukje in de puzzel die natuurkunde heet.

Alles wat we zien is opgebouwd uit kleine bouwstenen, de zogenaamde elementaire deeltjes, en verschillende krachten die deeltjes elk op een andere manier beïnvloeden. Onderzoekers bundelden deze kennis in een theorie, genaamd het Standaardmodel. Met dit model konden onderzoekers alles in de wereld uitleggen, van de vorming van sterrenstelsels tot de wisselwerkingen in atomen. Totdat in de jaren zestig bleek dat een aantal van deze elementaire deeltjes een massa had, terwijl de theorie dat niet voorspelde. Het Standaardmodel leek nog niet compleet.

Higgs en Englert bedachten een theorie voor het missende puzzelstukje. Het universum zou gevuld zijn met een uniform krachtenveld. Alle deeltjes zouden door dit alom aanwezige krachtenveld bewegen. Sommige van de elementaire deeltjes, afhankelijk van hun eigenschappen, zouden extra massa krijgen dankzij het Higgs boson. Je kunt het zien als de avondvierdaagse. Stel, een vriend van je loopt mee met de avondvierdaagse. Je besluit de laatste dag langs de kant te gaan staan voor support. Als je daar aankomt, lijken meer mensen hetzelfde idee te hebben: het ziet zwart van de toeschouwers. De lange rij met toeschouwers stelt het constante Higgs veld voor. Je ziet de wandelaars gestaag voorbij komen, als een stroom elementaire deeltjes. Als je vriend langsloopt, ziet hij je in de massa staan en komt even een praatje maken. Het valt hem zwaar: het is nog een eindje en zijn laatste chocoladereep is al op. Maar jij zag dat al aankomen, dus je hebt er eentje extra meegenomen. Je geeft de reep aan je vriend. Hierbij veranderen alleen zijn eigenschappen, niet die van de andere wandelaars. In het Higgs scenario krijgen dus ook alleen bepaalde elementaire deeltjes massa.

Foto: Bas Kers (NL) (cc)

Sexy schapen: de nieuwe klassieker voor heterozygoot voordeel

, door

ACHTERGROND - Aan haar accent moet je even wennen, maar dan heb je ook wat. De Schotse Dr. Susan Johnston was razend populair vorige week op een groot Europees congres voor evolutiebiologen, waar ze haar werk presenteerde over de hoorngrootte van Soay-schapen op het eiland St. Kilda. Toen ze jaren geleden begon met haar onderzoek, vond ze het maar vreemd dat er zoveel verschil was in de hoorns van de rammen. Immers, vooral de ‘sexy’ mannetjes met grote hoorns zijn tijdens de paartijd populair.

‘Ik had het Darwiniaanse idee van survival of the fittest in mijn hoofd,’ zegt Johnston, ‘dus ik begreep niet waarom mannetjes zonder hoorns nog steeds rondliepen in die populatie.’ Daar heeft ze inmiddels een antwoord op gevonden, en het is er een die zo de tekstboeken in kan. Het werk werd onlangs gepubliceerd in Nature.

Genetica

Met de evolutionaire paradox van de niet-veranderende hoornlengtes voor zich, stortten Johnston en haar collega’s zich allereerst op de genetica. Zo vonden ze dat de hoorngrootte grotendeels bepaald wordt door één enkel gen, waar ze twee types van vonden — twee ‘allelen’: Ho+, voor grote hoorns, en HoP, voor kleine stompjes. Ieder schaap heeft twee kopieën van het gen, dus in drie mogelijke combinaties. Johnston: ‘Je kunt het zo zien:Ho+/Ho+ hebben grote hoorns, Ho+/HoP zijn gemiddeld, en HoP/HoP schapen hebben hele kleine hoorns, of stompjes.’

Foto: atelier PRO (cc)

Wetenschappelijke publicaties zijn niet het doel, maar een middel

, door

INTERVIEW - Bruggen slaan is niet alleen mode-term in de politiek. Ook in de wetenschap zou men er goed aan doen verbanden te zoeken tussen onderzoeksgebieden, vindt professor Hilde Geurts. Daarnaast moet de focus op publiceren teruggedrongen worden: het gaat uiteindelijk om de inhoud.

Toen prof. dr. Hilde Geurts tien jaar terug promotieonderzoek deed naar overeenkomsten en verschillen tussen autisme en ADHD was dat nog opmerkelijk, maar inmiddels is het een veel gevolgde benadering. Geurts combineert haar werk als onderzoeker met patiëntenzorg, waardoor resultaten uit het onderzoek sneller kunnen worden toegepast in de geestelijke gezondheidszorg. En haar observaties in de zorg leveren weer ideeën op voor relevant onderzoek.

Wanneer bent u voor het laatst over de knie gegaan in uw werk?

‘Ik denk gisteren. Met een aantal mensen hebben we een grote subsidieaanvraag gedaan. We hebben het al tig keer ingediend en gisteren kregen we weer een afwijzing. Wij denken dat het mede komt omdat we precies tussen twee vakgebieden invallen. Met collega’s uit Nijmegen, Groningen en Amsterdam hebben we er hard aan gewerkt. Gisteren mailden we vooral heen en weer over de teleurstelling, omdat dat het zo’n gaaf project is.’

Waar gaat uw volgende publicatie over?

Foto: Desirae (cc)

Antioxidanten zijn goed. Toch?

, door

ACHTERGROND - Op steeds meer levensmiddelen, cosmetica en voedingssupplementen staat het in vette letters: mét antioxidanten. Zo worden we overgehaald om dat duurdere, maar ogenschijnlijk gezondere pak vruchtensap te kopen. Want antioxidanten zijn goed. Toch?

Zoals zo vaak blijkt het niet zo eenvoudig. Ja, antioxidanten kunnen veel goeds betekenen voor ons lichaam. Ze neutraliseren vrije radicalen: reactieve zuurstof-bevattende moleculen. Deze zijn betrokken bij allerlei lichaamsprocessen, maar ze kunnen ook schade veroorzaken aan bijvoorbeeld DNA. Dit kan celdelingprocessen verstoren, soms met kanker als gevolg. Gelukkig beschikt ons lichaam over mechanismen om celschade door vrije radicalen te beperken. Cellen met een overschot aan vrije radicalen worden door geprogrammeerde celdood opgeruimd. Antioxidanten helpen bij deze zuurstofradicaal-neutraliserende mechanismen.

Antioxidanten hebben de reputatie dat ze kanker kunnen voorkomen. Hoewel onderzoek dit effect vaak niet bevestigde of zelfs ontkrachtte, is de algemene indruk ‘beter teveel dan te weinig’. Iedereen wil immers kanker voorkomen en vooral als het gevaar met een pilletje geweken is. Het is de vraag of dat een handige benadering is. Antioxidanten hebben mogelijk ook negatieve effecten.

Dr. James Watson waarschuwde onlangs in Open Biology dat overmatige consumptie van antioxidanten mogelijk meer kwaad dan goed doet, vooral voor kankerpatiënten. Watson kreeg in 1962 samen met dr. Francis Crick en dr. Maurice Wilkins de Nobelprijs voor het ontrafelen van de moleculaire structuur van DNA. Dat levert natuurlijk respect op van vakgenoten, hoewel hij ook een controversiële reputatie geniet: hij doet nogal eens ongenuanceerde uitspraken (André Boorsma schreef er recent ook over). Zijn huidige betoog houdt hij echter na decennialange ervaring in kankeronderzoek en daarmee het overwegen waard.

Foto: onurati (cc)

Een vogeltje voor de kat zijn

, door

ACHTERGROND - Waar wetenschap al niet goed voor is. Het is bewezen, teveel katten in een stadstuin is slecht voor vogelpopulaties.

Mijn buurvrouw hangt ijverig vetbolletjes op in de gezamenlijke stadstuin, want ze wil daar graag vogeltjes. Mijn kat denkt daar anders over. Hoewel hij zelden met een vogeltje thuiskomt, zit hij ze wel graag achterna. Dit leidt tot lastige gesprekken met mijn buurvrouw. Zij vindt dat er in een stadstuin geen katten zouden moeten zijn, want dat is niet goed voor de toch al krappe vogelpopulatie. Ik vind het sneu om mijn kat binnen te houden.

Maar is het echt waar dat gedomesticeerde katten een bedreiging vormen voor de vogelpopulatie? Dat was eigenlijk nog nooit goed uitgezocht, ontdekten Britse onderzoekers. Zij hebben nu in de Britse stad Reading bestudeerd hoe vaak stadskatten prooien vangen, en doorberekend of dat inderdaad de populatie van vogels in een stad kan aantasten. Aangezien katten de prettige eigenschap hebben vaak hun gevangen dode muizen of vogels voor het baasje mee te nemen, kan hieruit een schatting gemaakt worden van het totaal aan gevangen prooien. Dat is precies wat de onderzoekers deden. In negen gebieden in de stad Reading verzochten ze bewoners mee te doen aan het onderzoek. Gedurende twee jaar kregen de vrijwilligers ieder kwartaal een vragenlijst over hun katten, en gevonden muizen, vogels of wat daar nog van over was.

Foto: Erwin van der Zande (cc)

Multitasken kent grenzen

, door

ACHTERGROND - De do’s en dont’s van het multitasken op een rijtje.

Bijna elk populair televisieprogramma heeft tegenwoordig een tweede scherm: met de iPad op schoot kijken we televisie, ondertussen snel even de mail checkend en natuurlijk houden we op de smartphone ook nog in de gaten wat er op Twitter en Facebook gebeurt. Efficient toch, dat multitasken?

Sommigen kunnen het absoluut niet en weten dat ook (maar proberen het toch), terwijl anderen er prat op gaan dat ze goed kunnen multitasken. Toch lees je regelmatig dat ons brein er niet voor gemaakt is. Ook ik denk dat ik er in ieder geval een béétje mee weg kom. Houd ik mezelf echt zo voor de gek? 

Het zal niemand verbazen dat aandacht zijn grenzen kent. En ook niet dat je een bepaalde taak beter uitvoert als je er met je aandacht bij bent. Als je meerdere dingen tegelijk wilt doen, moet je je aandacht verdelen. Dus is er minder aandacht over voor de individuele taken, met als gevolg dat de prestatie achteruit gaat. Je wordt ook trager in het uitvoeren van de afzonderlijke taken. Dit komt omdat je brein eigenlijk niet twee dingen tegelijk doet, maar steeds wisselt tussen twee taken. Dit kost tijd, en daardoor duurt alles langer.

Foto: tk-link (cc)

#overlyhonestlymethods en ongelukjes

, door

OPINIE - Wetenschappers moeten zo openlijk mogelijk zijn over grote of kleine ‘oeps’-momenten in hun onderzoek. Maar enkele grootse uitvindingen werden per ongeluk gedaan, betoogt Barbara Vreede.

Momenteel is het een rage op Twitter: de hashtag #overlyhonestmethods. Wetenschappers in alle rangen en standen doen een boekje open over hoe het er wérkelijk aan toe gaat in de labs, in het veld, en achter de computer. Ze tweeten wat ze eigenlijk op hadden moeten schrijven in de methodes van hun laatste paper, maar verbloemden, for obvious reasons.

Hilarisch en herkenbaar voor iedereen die ooit in een lab of een veld heeft gestaan—en vervolgens kaas van de data moest maken. Voor wie die achtergrond niet heeft is het misschien wat ontluisterend om te ontdekken hoe in de wetenschap soms praktische beslissingen worden gemaakt, over onderzoekslocaties, bijvoorbeeld:

…en over datavergaringsmethoden:

Foto: Waag Society (cc)

Wetenschap stoffig vinden is zó 2011

, door

ACHTERGROND - 2012 was het jaar waarin de wetenschap haar stoffige imago achter zich wist te laten. Maar er gingen ook wel een paar dingen mis, betoogt Eva Teuling.

Wetenschap is hot. Als zelfs De Wereld Draait Door begint met een dagelijks gesprek met een wetenschapper, als zelfs Alexander Klöpping een Universiteit van Nederland opricht, en als heel de wereld aan de TV gekluisterd zit bij de persconferentie over het ontdekte Higgs-deeltjes, dan durf ik voorzichtig te zeggen dat wetenschap het stoffige imago lijkt te verliezen. Ik sluit niet uit dat mijn positieve beeld mede veroorzaakt wordt door mijn interesse in dergelijke initiatieven en ik daardoor wat tunnelvisie heb, maar dat terzijde.

Dat wetenschap populair wordt, kan mede toegeschreven worden aan wetenschapscommunicatie. Van individuele initiatieven naar professionele organisaties; van die ene wetenschapper met een twitteraccount tot hele instituten die social media omarmen: wetenschapscommunicatie lijkt volwassen te worden. In 2012 startten een aantal leuke en interessante initiatieven voor wetenschapscommunicatie (en gingen een aantal dingen goed mis). Hieronder een (beperkt, dus zeer onvolledig, en daarbij ook nog eens zeer subjectief) lijstje:

Goed:

Wetenschap101: een aantal wetenschapsjournalisten startte in februari van dit jaar videoblog Wetenschap101: filmpjes over wiskunde, natuurkunde, sterrenkunde, biologie en meer van slechts 101 seconden. Deze korte wetenschapsbites geven je een snelle uitleg van complexe en alledaagse problemen, zoals hoe je het beste lootjes kunt trekken, over meanderende rivieren, over de metro van Londen en over hoe je het beste droog kunt blijven in de regen. Ik maakte een gastbijdrage over lapjeskatten.

Vorige Volgende