İleri bilim için laboratuvarlar

Bilinmeyen dünyalar onların tutkusu: Bitkilerin dünyası, sanal dünya, derin denizler ya da evren. Almanya’daki ileri araştırmacılar bilinen dünyanın sınırlarını zorluyor.

dpa/Swen Pförtner - Stefan Hell

Bu sınır 120 yıl boyunca aşılmaz bir 
duvar sayıldı: Işın mikroskobunun 
çözünürlük sınırı. Fizikçi Ernst Abbe 1873 yılında 200 nanometreden küçük tek tip yapıdaki objeleri incelemenin mümkün olmadığını söylemişti. Buna göre örneğin sinir hücrelerini gözlemlemek mümkün değildi. Bu sınırı 
aşmaya niyetlenen biri rahatça çocuklukla ya da 
büyüklük sanrısıyla yaftalanabilirdi. Fakat Profesör Stefan Hell için durum farklıydı: “İçimde daha fazlasının yapılabileceğine ilişkin çok net bir his vardı”. Aslına bakılırsa bu fizikçi sınırı bir hileyle aştı: Hell sofistike lazer deneyleriyle hücreye yapışık floresan ışıma yapan molekülleri aynı anda 
değil, birbiri ardına aydınlattı. Bu ona 2014 yılında fizik alanında Nobel Ödülü kazandıran bir devrim oldu. Bundan daha ünlü olmak zor. Hell bu ba­şarısını kariyerinde ülke sınırlarını da sıklıkla 
aşmış ol­masına borçlu olduğunun farkında. Çocukken Romanya’dan Almanya’ya göç eden bilimci 
STED mikroskobuna yönelik ilk çalışmalarını Finlandiya’da gerçekleştirmişti. Fakat daha sonra araştırmaları için yeni yuvasını Almanya’da buldu: 2002 yılından bu yana direktörlüğünü yaptığı 
Göttingen’deki Max Planck Biyofiziksel Kimya Enstitüsü’nde yeni mikroskobunu piyasaya sü­rebileceği aşamaya getirme şansına kavuştu. Harvard’dan gelen bir teklif bile onu cezbedemedi. Hell mevcut konumunda Heidelberg’deki Alman Kanser Araştırmaları Merkezi’yle yoğun bir işbirliği içinde çalışıyor.

PROFESÖR HENRY CHAPMAN’IN protein ve 
benzeri biyolojik objeleri incelemekte kullandığı mikroskop 315 metre uzunluğunda devasa bir 
boyuta sahip: Serbest Elektron Lazeri Hamburg’daki parçacık hızlandırma merkezi DESY’ne ait. Daha çnce Avustralya’da öğrenim görüp ABD’de araştırmalar yürütmüş olan İngiliz bilimci burada en iyi olanaklara sahip: Kendisi 2007 yılından bu yana Center for Free-Electron Laser Science’ın kurucu 
direktörlüğünü yürütüyor. Biyomoleküller yoğun enerjiyle yüklü lazer ışınlarına maruz kaldıklarında kolayca zarar gören hassas yapılar. Chapman bu sebeple lazer ışını ve protein arasındaki etkileşimleri tam olarak anlamayı gerektiren karmaşık deney 
düzenlemeleri geliştiriyor. Bilimci çalışmaları dolayısıyla 2015 yılında Almanya’nın en önemli araştırma ödülü olan Leibniz Ödülü’ne layık görüldü. 
Serbest Elektron Lazeri’yle yapılan çalışmalar pek çok farklı bilim dalını da ilgilendiriyor.

BİLİMSEL DİSİPLİNLERİ buluşturmak deneyimli araştırma merkezi yöneticisi Profesör Johann 
Dietrich Wörner’in işi. Wörner 2015’in ortasından itibaren Avrupa Uzay Ajansı ESA’nın başında Avrupa’nın “en rütbeli uzay araştırmacısı” olacak. Aslında inşaat mühendisliği öğrenimi görmüş olan Wörner, Darmstadt Teknik Üniversitesi’nde statik kürsüsünde profesörlük ve rektörlüğün ardından 2007 yılından bu yana Alman Havacılık ve Uzay Merkezi DLR’nin başında. Helmholtz Topluluğu’na ait bu merkezde bugün 8000’i aşkın bilimci havacılık ve uzay yolculuğu, enerji, trafik ve güvenlik alanlarında araştırmalar yürütüyor. “Almanya’daki araştırma merkezleri eşi benzeri bulunmayan bir alan çeşitliliğine sahip” diyor. Merkezi Paris’te bulunan ESA’nın şefi olarak onu heyecanlandıran 
görevler, sınırları aşan Avrupa ruhunu geliştirmek ve Avrupa uzay araştırmalarının güçlendirilmesi için çalışacak olmak. Ayrıca çocukluğundan beri kendisini büyüleyen uzaya ilişkin de bir gençlik 
rüyasını gerçekleştirmiş oluyor: Wörner fırsatı 
olsa bir dakika bile tereddüt etmeden Mars’a giden bir uzay gemisine atlayıverirmiş.

YALNIZCA UZAYDA DEĞİL, yeryüzünde de belli türlerin yeni yaşam alanlarına uzandıkları oluyor. Bu konuda özellikle başarılı olan bir türse yaklaşık 20 santim uzunluğundaki kumkaya balığı. Bu sıradan görünümlü balığın anayurdu Karadeniz olsa 
da günümüzde Kuzey Amerika’daki göllere de yerleşmiş durumda. Hırvatistan doğumlu Elizabeta Briski bir yıl boyunca burada kumkaya balığını araştırdı. “Benim araştırmayı hedeflediğim sorular Avrupa, Asya ve Amerika’yı birleştiriyor. Bu yüzden Avrupa’ya dönmeye karar verdim” diye anla­tıyor. Briski genç araştırmacılara verilen Sofja 
Kovalevskaja Ödülü’nün sağladığı imkanla Kiel’de bulunan GEOMAR Helmholtz Okyanus Araştırma­ları Merkezi’nde bir çalışma grubu oluşturmakla meşgul. Genç araştırmacı Kuzey Amerika’dan 
Asya yönüne aksi istikamette balık göçlerinin bugüne dek nadiren gözlemlenmiş olmasından ötürü Hazar Denizi ve Karadeniz’e özgü türlerin yeni 
yaşam alanlarına uyum sağlamaya genetik açıdan daha yatkın olup olmadıkları sorusu üzerine yoğunlaşıyor.

SIRADIŞI YAŞAM ALANLARI deniz biyoloğu Profesör Nicole Dubilier’in uzmanlığı. Dubilier bu yaşam alanlarına Alman araştırma gemileri Sonne, Maria S. Merian ya da Meteor ile ulaşıyor. Derin denizlerde 
ya da sülfür bakımından zengin kıyı tortullarında uzay boşluğundakine benzer yaşama uygun olmayan koşullar hüküm sürüyor. ABD doğumlu bilimci de 2013 yılından beri başında bulunduğu Bremen’deki Max Planck Deniz Mikrobiyolojisi Enstitüsü’nde kurtçuklar gibi omurgasızların enerji ve besin kaynakları bakımından bu denli kısıtlı ortamlarda nasıl hayatta kaldıklarını araştırıyor. Tercihiyle ilgili açıklamasında “En uygun çalışma koşullarını sunması 
bakımından hep bu enstitü bünyesine çalışmayı arzulamıştım”, diyor. Dubilier simbiyotik yaşam biçimleri alanında çarpıcı yeni bilgilere ulaşmış: Kurtçuklar gibi konak canlılar, bu düşmancıl yaşam alanındaki maddeleri onlar için besine dönüştüren bakterilerle sıkı bir işbirliği içerisinde dolaylı olarak besleniyorlar. Tam bir “takım ruhu”. “Nicole Kurtçukzade” lakabını odasının kapısına asan Dubilier de araştırmalarına bu ruha çok önem veriyor.

KISITLI KAYNAKLARLA idare etmek konusunda Volkswagen’in araştırma departmanı başkanı 
Jürgen Leohold’ün geliştirdiği motor da son derece başarılı: Elektroteknik mühendisinin ajandasında elektrikli ulaşım, üretimde hafiflik ve otomatik sürüş gibi konular yer alıyor. “Büyük bir araştırma ihtiyacı mevcut. Pek çok alanda birden çalışmamız gerekiyor”, diye açıklıyor Leohold. Araştırma departmanının başı olarak 9300 yetkin çalışanın 
koordinasyonundan sorumlu. VW ARGE harcamaları konusunda dünyanın lider şirketi olmasının 
yanısıra Wolfsburg’da otomobil endüstrisinin en büyük geliştirme merkezlerinden birine sahip. Bu otomobil üreticisi pek çok üniversite ve Fraunhofer Topluluğu’nun çeşitli enstitüleriyle de işbirliği içerisinde çalışıyor.

BİLİM VE EKONOMİ arasında ince dengeyi 
tutturan besin teknolojisi uzmanı Stephanie Mittermaier Münih’teki Fraunhofer Üretim Teknolojisi ve Paketleme Enstitüsü’nün piyasa departmanının yöneticisi. Son derece cool bir alanı araştırıyor: 
Vegan beslenme için bir temel madde olarak acı bakla. Açıklamasında “Protein bakımından zengin bir bitki olan acı bakla soyanın aksine yerel, zahmetsiz ve genetik açıdan değiştirilmemiş bir bitki” diyor. Fakat acı baklanın tadı hem otsu hem de fasulyemsi. Mittermaier meslektaşı Peter Eisner’le birlikte acı baklanın tadındaki rahatsız edici 
maddeleri ayıklayan bir süreç geliştirmiş. Tat bakımından nötrleşen proteinler süt, peynir, pasta ya 
da sucuk haline getirilebiliyor. 2013 yılında Enstitü’den ayrılarak şirketleşen Prolupin’in ilk üretim merkezi hizmete girdi. Acı bakla bazlı 
dondurma halihazırda organik marketlerde beğenilen bir ürün. Mittermaier için araştırmalarını Almanya’da sürdürmeyi cazip kılan tam da bu: 
“Burada hem ileri seviyede, hem de büyük bir serbesti içerisinde çok iyi ekipmanlarla nihayetinde market raflarındaki yerini alacak yenilikçi ürünler geliştirebiliyorum.” Mittermaier ve iş arkadaşları 2014’te Alman Gelecek Ödülü’nü aldı. Acı baklanın sürekli artan dünya nüfusu için doğal kaynak dostu beslenmeye olası katkısına bir övgü.

DÜNYA NÜFUSUNA bakışta istatistikçiler ve 
demograflar fark yaratıyor. Professor James Vaupel onlardan biri. ABD’li bilimci nüfus araştırmaları dünyasını karıştırdı: Vaupel insanların gittikçe 
daha geç ölmesinin yaşlanma sürecinin daha geç başlamasına bağlı olduğunu gözlemledi – bu saptama, insan ömrü için bir üst sınır olduğu tezine 
tamamen karşı çıkan bir tez. Vaupel 1996 yılında Rostock’daki Max Planck Demografi Enstitüsü’nün kurucu direktörü oldu. Kuruluş, kendi alanında bugün dünyanın en önde gelenlerinden. Araştırmacı yaşam süresini neyin belirlediğinin yalnızca bi­yoloji aracılığıyla anlaşılabileceğine inanıyor. Yakında 70 yaşına basacak olan Vaupel’in kendi 
yaşamıyla ilgili planlarıysa net: 85 yaşına kadar araştırmayı, öğretmeyi ve öğrenmeyi sürdürmek 
istiyor.

YETİŞKİN OLDUĞUMUZDA öğrenme kabiliye­timizde neden düşüş oluyor? Görme, işitme ve dokunma duyularımızı nasıl bağlantılandırıyoruz? Beyin körlüğe ya da sağırlığa ne ölçüde uyum 
sağlayabilir? Bu uyum becerisi yaşa bağlı mıdır? Eğitim ve rehabilitasyon araştırmalarına yönelik önemli harekete geçirici bu sorular Brigitte Röder’i meşgul ediyor. Hamburg Üniversitesi biyolojik psikoloji ve nöropsikoloji uzmanı profesörün araştırmaları için olağanüstü koşullar sunuyor. Kurumun Hamburg Center of NeuroScience’ın parçası olması bunların en önde gelenlerinden biri. “Bizim araştırmamız ancak psikoloji, tıp ve enformatik alanlarının disiplinlerarası birliği çerçevesinde ilerleyebiliyor”, diye anlatıyor Röder. ABD’de ge­çirdiği uzun sürenin ardından Almanya’da karar kılmasının sebebinin ise buradaki mükemmel araştırma desteği ve çok iyi eğitimli yeni kuşak bilimciler gibi nedenlere dayandığını dile getiriyor.

ONUR GÜNTÜRKÜN de beynin işleyişinden 
derinden etkilenmiş, bir de güvercinlerden. “Onlar benim bilimsel evcil hayvanlarım”, diyor biyopsikoloji profesörü. Bilimci Bochum’daki Ruhr Üniversitesi’ndeki laboratuvarında öğrenme ve düşünme konusunda inanılmaz becerilere sahip bu kuşları inceliyor. Bu araştırmaları sonucunda güvercinlerin ve diğer hayvanların beyinlerinin de sağ be­yinde mekansal oryantasyona hizmet ederken sol beyinde daha ziyade dilsel becerilerin kontrol edildiği insan beyni gibi asimetrik olduğunu keşfetmiş. Bu bakımdan güvercinler, beynin iki yarısının koordinasyonunun nasıl sağlandığını araştırmak için ideal. Konuyla ilgisini “Düşünme sürecimiz beyindeki milyarlarca sinir hücresinin aktivitesi saye­sinde gerçekleşiyor. Bunun bizde düşünceyi nasıl ortaya çıkardığı benim hayatımın sorusu.” diye açıklıyor Güntürkün. Henüz Türkiye’de öğrenciyken psikolojiden çok etkilenen bilimci öğrenimini Almanya’da geçekleştirip Fransa ve ABD’de araştırmalar yaptıktan sonra Bochum’da profesörlüğünü almış; o günden bu yana da düşünmeye ilişkin heyecanını öğrencilerine aktarıyor.

GÜVERCİNLER ve beyinler Leif Kobbelt’in yarattığı dünyanın kahramanları olabilirler: Leibniz Ödülü sahibi ve RWTH Aachen’da bilgisayar grafiği profesörü olan Kobbelt karmaşık objelerin üç boyutlu dijital modellerini oluşturmak için yöntemler geliştiriyor. Bu enformatik uzmanı geometrinin bilgisel işlenmesi konusunda tüm dünyada ön plana çıkan bilimcilerden biri ve geliştirdiği “point-based graphics” yöntemiyle bir öncü olarak kabul ediliyor. Bu yöntem karmaşık yapıdaki makinelerin bir şehrin ya da bir cerrahi operasyonun tamamını mükemmel şekilde planlayabilmeleri ya da bilgisayar oyunlarındaki fantastik dünyaların daha da gerçekçi tasarlanabilmesi için önemli bir gelişme. Kobbelt de sınırları aşma konusundaki ustalar arasında 
yerini alıyor: Bu kez aşılan gerçek ve sanal dünya arasındaki sınır.

www.humboldt-foundation.de/web/dossier-kovalevskaja-preis.html

www.humboldt-foundation.de