Het is sinds het weekend al mooi weer in Oslo. Goed weer voor een prijzenregen. Gisteren namen zeven wetenschappers uit handen van Koning Harald van Noorwegen de Kavli-prijzen in ontvangst.
De prijzen worden sinds 2008 elke twee jaar uitgereikt op initiatief van de Noorse Wetenschapsacademie, het Noorse ministerie voor onderwijs en onderzoek en de Kavli Foundation. De bedoeling van de prijs is vergelijkbaar met die van de Nobelprijzen, namelijk het erkennen en belonen van bijzondere ontdekkingen en op die manier de wetenschap te stimuleren. De man naar wie de prijs is vernoemd is Fred Kavli, een Noorse wetenschapper en succesvol zakenman die ongeveer tien jaar geleden besloot zijn vermogen te investeren in de wetenschap. Hij heeft de vakgebieden gekozen omdat deze naar eigen zeggen het meest opwindend zijn. “Van het grootste, naar het kleinste, naar het meest complexe”, laat de 85-jarige Kavli in Oslo persoonlijk tegenover Kennislink weten.
De jury voor ieder vakgebiek bestaat uit vijf wetenschappers die samen bepalen welke collega’s de prijs verdienen voor hun opmerkelijke of creatieve onderzoek. De prijs zelf is een gouden medaille en een geldbedrag van één miljoen dollar per vakgebied.
Dit zijn de winnende wetenschappers en onderzoeken van 2012:
Astrofysica: de ontdekking van de Kuipergordel
David Jewitt, Jane Luu en Michael Brown
Het bestaan van de Kuipergordel werd al in 1951 voorgesteld door de van oorsprong Nederlandse astronoom Gerard Kuiper. De gordel zou een grote verzameling van planetoïden zijn ver voorbij de baan van de buitenste planeet Neptunus.
Hoewel twintig jaar geleden weinig astronomen bezig waren met vinden van Kuipergordel-objecten (KGO’s), waren David Jewitt en Jane Luu vastberaden enkele van deze verre en donkere objecten te vinden. Dat probeerden ze door fotoreeksen te maken van de hemel om daar bewegende objecten in te spotten. Die moeite was de eerste jaren tevergeefs; het was pas door de opkomst van CCD’s dat de zoektocht in een versnelling raakte.
David Jewitt en Jane Luu waren in 1992 verantwoordelijk voor de ontdekking van het eerste officiële KGO: 1992 QB1.
Geleidelijk werden er meer objecten in de Kuipergordel gevonden. En de man die de belangrijkste KGO’s wist te vinden is Michael Brown. Vanaf 2002 ontdekte hij verschillende grote objecten in de Kuipergordel (Quaoar, Makemake, Eris en Sedna) en bracht daarmee de internationale astronomische gemeenschap in beroering. Want sommige van deze objecten bleken zelfs zwaarder te zijn dan Pluto. Moesten zij dan allemaal als planeet door het leven? Nee, besloot de internationale astronomische gemeenschap in 2006. In plaats daarvan werd de categorie ‘dwegplaneet’ in het leven geroepen, waartoe Pluto dan ook direct ging behoren. Brown noemt zich daarom – met enige trots – ‘de man die Pluto vermoordde’.
Nanowetenschappen: de pionier van het nano-koolstof
Mildred Dresselhaus
Onderzoek naar koolstof nanomaterialen is al veelvuldig beloond met prijzen. Zo gingen er al twee Nobelprijzen (1996 en 2010) en een Kavli-prijs (2008) naar onderzoek en ontdekkingen van buckyballen, nanobuizen en grafeen.
De Kavli-prijs voor Nanowetenschappen gaat dit jaar naar Mildred Dresselhaus die al in de jaren ’60 (voordat de term nanotechnologie überhaupt bekendheid genoot) onderzoek deed naar eigenschappen van platte koolstofmaterialen. Zo keek ze onder andere naar de temperatuur- en elektrische geleiding van grafeen.
Ook stapelde ze lagen van verschillende materialen op elkaar om te achterhalen hoe grafeen reageert met deze materialen. Ze deed voorspellingen over de geleidingseigenschappen van nanobuisjes en stelde bovendien voor het eerst dat zo’n nanobuisje eigenlijk niets meer is dan een opgerolde grafeenlaag. Daarnaast gebruikte ze als een van de eersten Ramanspectroscopie voor haar onderzoek.
Neurowetenschappen: het oplossen van neurale mechanismen
Cornelia Bargmann, Winfried Denk en Ann Graybiel
De prijs voor neurowetenschappen wordt dit jaar verdeeld over drie wetenschappers die hebben bijgedragen aan het in kaart brengen en begrijpen van neurale netwerken.
Cornelia Bargmann nam de rondworm C. Elegans en gebruikte zijn relatief simpele neurale netwerk (slecht 302 neuronen) om te zien hoe genen invloed hebben op het gedrag van de worm. Daarvoor gebruikte ze schaaltjes waarin ze de wormen liet bewegen in de aan- of afwezigheid van bepaalde lokstoffen.
Ze gebruikte bovendien genetische modificatie om zenuwreceptors op de neuronen ‘om te wisselen’ en wist op die manier het gehele brein van de rondworm – inclusief alle verbindingen – in kaart te brengen.
Winfried Denk heeft zijn prijs te danken aan het ontwikkelen van twee methodes om het brein in kaart te brengen. Omdat het een driedimensionaal orgaan is, is het notoir lastig om te zien wat er binnenin het orgaan gebeurt.
Denk introduceerde onder andere multi-foton-spectroscopie in de neurobiologie. In plaats van één enkel foton worden hierbij meerdere fotonen uit verschillende bundels gebruikt om zo een specifiek gebied in de hersenen te creëren waar moleculen worden aangeslagen en zichtbaar worden door de microscoop. Hierdoor werd het mogelijk om met grote precisie afbeeldingen te kunnen maken van (dieper gelegen) gebieden in de hersenen.
De laatste winnares is Ann Graybiel die onderzoek deed naar leergedrag van hersenen in muizen. Ze keek daarvoor naar het striatum-hersengebied en ontdekte hoe verschillende neurale netwerken veranderden tijdens het leren van een bepaalde gewoonten.