Samenvattingen van voordrachten

 

Samenvatting van de voordracht van Prof. E. Hol (UU)

op 8 november 2022

Nieuwe technologie in dementie-onderzoek: van mini-hersentjes tot single-cell omics

De ziekte van Alzheimer is de meest bekende vorm van dementie. Er zijn nog geen medicijnen die deze ziekte kunnen remmen of genezen. We weten al zeer veel over de ziekte van Alzheimer, maar we weten nog steeds niet hoe de dementie nu precies ontstaat. Het is daarom belangrijk om te begrijpen wat er misgaat in hersenen van dementiepatiŽnten op molecuul en celniveau. Dit levert namelijk aangrijpingspunten op voor nieuwe medicijnen. Binnen het biomedische onderzoek is er een technologische revolutie gaande, die dit nu mogelijk maakt. Bovendien kunnen we sinds een paar jaar menselijke mini-hersentjes maken in het lab. Deze hersentjes kunnen in de toekomst worden gebruikt om medicijnen te testen. De lezing zal gaan over de nieuwe technologische ontwikkelingen en hoe deze kunnen bijdragen aan het ontwikkelen van nieuwe medicijnen.


Samenvatting van de voordracht van Dr. L.V. de Groot (UU)

op 11 oktober 2022

Het Aardmagneetveld

In mijn voordracht zal ik in gaan op het de dynamica van het aardmagneetveld, de veranderingen op verschillende tijdschalen, en hoe het aardmagneetveld gebruikt wordt in de ardwetenschappen. Maar natuurlijk ook het fundamentele onderzoek naar de oorsprong en de werking van het aardmagneetveld, de invloed op het ontstaan van leven op aarde (en wellicht andere planeten?) en hoe het aardmagneetveld ons en onze technologie nu beschermd. Houd rekening met een dynamisch verhaal waarin we vaak moeten schakelen in dimensies en afmetingen: van micromagnetische processen in ijzerhoudend gesteente (onze enige bron van informatie over het oude aardmagneetveld!), tot de interactie van het aardmagneetveld en de zonnewind, dat zich ver buiten de aarde uitstrekt.


Samenvatting van de voordracht van Prof. dr. H.J. Kappen (RU)

op 13 september 2022

Kwantenfysica en bewustzijn

In this presentation, I argue that consciousness cannot be understood within the framework of classical physics. It is not a proof. It is just my opinion. I will review three possible paradigms: classical physics, quantum physics, and probability or information theory. I will argue that a description of consciousness in terms of classical physics can be captured in software as a classical computer algorithm. A proposal for consciousness in terms of classical physics would then imply that the software (a number of lines of computer code) would be conscious. Or the execution of the software would make the digital computer conscious. I think this is quite absurd.
The operation of the computer can be visualized as a giant mechanical clockwork of cogs and wheels. We can make the clock as complex and as big as we want, but it will never be conscious. Anderson famously wrote: More is different. Complex systems can have Ďemergingí properties that are different from their constituent properties. But complexity by itself is not sufficient to explain our first person experience. The weather, turbulent flows and fractals can have infinite complexity. But they are not conscious.
Things get qualitatively different in the quantum case. The classical description is in terms of the position (and velocity) of n particles. It is called a local description, because each particle has its own variable(s). In the quantum case, the description is in terms of a field psi(x_1,..x_n,t) that depends on the position of all n particles simultaneously. This description is non-local, because the characterization of one particle is only meaningful when all other particles are also characterized. Because of this, the quantum description is exponentially in n, while the classical description is polynomial in n and we cannot simulate quantum mechanics on a classical Turing machine. The picture of the clockwork is a picture of local operations on local variables, and that picture fails in the quantum case.
There is an intermediate case, which is the classical probabilistic system. It is described by a probability distribution p(x_1,Ö,x_n,t) that is also exponential in n. It also features non-locality and a sense of entanglement (correlations). But there is an important difference between p and psi. One can often effectively approximate p using Monte Carlo sampling using a finite number of degrees of freedom. Each degree of freedom is like a particle that follows a stochastic trajectory. So the probabilistic description can be effectively approximated by a classical particle system. In the quantum case this is in general much harder, if not impossible. Instead, we need a quantum computer to simulate a quantum system. Here we have an instance where the comfortable notion of the separation of hardware and software seems to break down. Maybe it does not formally break down, but it becomes useless. In the quantum case, there seems to be an intimate relation between the type of computation (the algorithm) and the hardware substrate that it is performed on and these cannot be simply separated.
I am not saying that we need quantum physics for consciousness. I donít know that. I dont know whether it is sufficient for onsciousness. What I do believe is that classical physics is not sufficient for consciousness. We have to look outside classical physics if we want to understand consciousness.


Samenvatting van de voordracht van Prof.(em.) dr. Pierre Capel

op 12 april 2022

Het Emotionele DNA

Wanneer we het over onze gevoelens hebben, kunnen we ze meestal precies omschrijven. Maar hoe ze ontstaan, waar ze vandaan komen en, nog belangrijker, wat ze allemaal met ons doen, weten we vaak niet. Ze dwarrelen als een soort mist door ons hele lijf. Het wordt echter steeds duidelijker dat gevoelens verbonden zijn aan keiharde biochemie. Gevoelens en emoties worden in het limbische systeem van onze hersenen gevormd en vandaaruit sturen ze vele lichaamsfuncties aan. Dat men bij gevaar adrenaline vormt is alom bekend, maar het gaat veel verder. Ieder gevoel werkt direct in op ons DNA. Dit proces begint in de hersenen en via een reeks hormonen en transcriptiefactoren worden honderden genen op ons DNA aan- of uitgeschakeld. Hierdoor veranderen vele lichaamsfuncties en dit heeft een directe invloed op het ontstaan en verloop van ziekten en is ook bepalend voor de gezondheid en zelfs onze levensduur. Zo sturen gevoelens o.a. ons metabolisme, slaapcyclus, vruchtbaarheid maar ook het afweer systeem en zelfs onze levensduur.
Door de activatie van het afweersysteem met virussen of bacteriŽn start een ontstekingsproces waardoor men zich ziek voelt en last heeft van vermoeidheid, pijn, lusteloosheid en allerlei andere ellende. Afhankelijk van de sterkte van de ontsteking varieert het uiteindelijke gevoel van malaise. Het blijkt nu dat psychologische stress op exact dezelfde manier als virussen en bacteriŽn, ook een ontstekingsreactie starten met alle bijbehorende vormen van malaise tot en met depressie toe. Door deze nieuwe inzichten moeten onze beeldvorming van het begrip ďziekteĒ veranderen. Het tijdperk dat ziekte een straf van de goden was voor begane zonden, ligt ver achter ons. Rond 1900 werd dit begrip sterk gedomineerd door infectieziekten. Bij infectieziekten is het begrip ziekte helder, de verwekker is microbieel en komt van buiten, de diagnose is eenduidig en de bijbehorende koorts en malaise zijn onmiskenbare tekenen van het ziek zijn. Hierdoor ontstond de opvatting dat bij het begrip ziekte de veroorzaker, de diagnose en de ziekteverschijnselen duidelijk en meetbaar moeten zijn.
In de huidige situatie botst deze opvatting vaak met de werkelijkheid, omdat nu de veroorzaker vaak complex is en de diagnose moeilijk te stellen. Werkdruk, stress, lifestyle, zwaar bewerkt voedsel, vervuiling , etc. kunnen een breed scala aan concrete ziekten veroorzaken met een bonte waaier aan verschijnselen. Helaas worden nog steeds psychische- of sociaal economische klachten ten onrechte als een ďtussen de orenĒ probleem gezien, terwijl het gewoon op DNA niveau veranderde gen regulatie is. Het wordt hoog tijd voor een holistische benadering en een realisatie dat ons DNA erg emotioneel is.


Samenvatting van de voordracht van Prof.dr. F.L. (Frank) Linde (UvA)

op 8 maart 2022

Zwaartekracht. Een nieuw venster op het heelal

Met de eerste spectaculaire detectie in 2015 van zwaartekrachtsgolven Ėrimpelingen in de ruimte-tijd structuur van ons Universum, voorspelt door Einstein in 1915Ė beschikken we over een compleet nieuw venster om ons Universum te bestuderen. Sindsdien hebben we bijna 100 zwaartekrachtsgolfsignalen gedetecteerd veroorzaakt door samensmeltende zwarte gaten en neutronensterren. Om echter door te dringen tot de verste uithoeken en prilste stadia Ėwellicht zelfs terug tot de OerknalĖ van ons Universum hebben we een gevoeliger instrument dan de huidige LIGO en Virgo observatoria nodig. Voor Europa is dat de in de diepe ondergrond te situeren Einstein Telescope (ET). De beoogde locaties voor ET zijn SardiniŽ of de Zuid-Limburgse grensregio. Het streven is rond 2025 de ET locatie te bepalen en om vanaf 2035 met ET zwaartekrachtsgolven te gaan detecteren.


Samenvatting van de voordracht van Prof.dr. Klaas Landsman (Radboud U)

op 8 februari 2022

Zwarte gaten en het werk van Roger Penrose

In 2020 won Roger Penrose de helft van de Nobelprijs voor Natuurkunde voor zijn werk aan zwarte gaten. Zijn werk is zeer fraai en diep en toont bovendien een voor de moderne wiskunde uniek gebruik van tekeningen en diagrammen (mede geÔnspireerd door M.C. Escher, met wie Penrose ook bevriend was). In deze voordracht probeer ik, na een inleiding over de onderliggende algemene relativiteitstheorie, de bijdragen van Penrose aan ons begrip van zwarte gaten uit te leggen of tenminste aan te duiden. Ik zal tevens ter discussie stellen of de citatie van de Nobelprijs ("for the discovery that black hole formation is a robust prediction of the general theory of relativityĒ) wel helemaal correct is: in werkelijkheid zegt de beroemde stelling van Penrose uit 1965, waar hij de prijs voor kreeg, niets over zwarte gaten!


Samenvatting van de voordracht van Prof.dr.ir. C. van Rhee (TU Delft)

op 9 november 2021

Diepzeemijnbouw

Voor veel producten, met name gerelateerd aan de energie transitie, zijn bepaalde ertsen en mineralen nodig die in toenemende mate schaars worden op land. Het winnen van deze mineralen op zee is een mogelijk alternatief. In de lezing zal een overzicht worden gegeven welke grondstoffen mogelijk gewonnen kunnen worden. Er zal worden ingegaan op de techniek die daar voor nodig is voor winning en transport en tevens zal de nodige aandacht worden geschonken aan de milieutechnische aspecten.


Samenvatting van de voordracht van Prof.dr. Sander Otte (TU Delft)

op 12 oktober 2021

Quantuminformatie op de atomaire schaal

De quantumcomputer als gebruiksvoorwerp laat nog even op zich wachten, maar als gespreksonderwerp in de media is hij allang niet meer weg te denken. Iedere stap voorwaarts wordt breed uitgemeten in krant of tijdschrift. Maar hoe een quantumcomputer precies werkt, blijft vaak onderbelicht. Het algemene idee is bekend: een qubit kan zowel 0 als 1 zijn en zo krijg je op de ťťn of andere manier veel meer rekenkracht. Prima, maar hoe zit dat nu precies? In deze lezing richt ik me op de algemene vraag: wat is quantuminformatie? Dat gaat natuurlijk niet zonder eerst een algemene introductie te geven over de wetten van de quantummechanica, waarvoor ik dan ook ruim de tijd neem. Vervolgens neem ik u mee naar mijn onderzoek dat draait om quantumgedrag op de kleinst toegankelijke schaal: de schaal van het atoom. Het magnetisme van een atoom Ė om precies te zijn: de spintoestand van ťťn van de elektronen binnen het atoom Ė vertegenwoordigt de kleinst mogelijke hoeveelheid quantuminformatie en staat daarmee model voor een qubit. Door individuele magnetische atomen met behulp van een tunnelmicroscoop ťťn voor ťťn te bestuderen en met elkaar in contact te brengen, krijgen we inzicht in hoe quantuminformatie ontstaat, hoe het zich ontwikkelt over tijd en ruimte, en hoe het uiteindelijk verloren gaat. In mijn voordracht ga ik eerst in op het leven van Lorentz, zijn plaats in de nationale en internationale wetenschappelijke wereld en zijn contacten met collegaís in binnen- en buitenland. Daarbij zal ook zijn rol bij het herstel van de internationale wetenschappelijke betrekkingen na de Eerste Wereldoorlog aan de orde komen. Vervolgens geef ik een overzicht van zijn belangrijkste wetenschappelijkeprestaties, met speciale aandacht voor zijn elektronentheorie en de verschillen en overeenkomsten van die theorie met Einsteins Speciale Relativiteitstheorie.


Samenvatting van de voordracht van Prof.dr. A. Kox (UvA)

op 14 september 2021

De betekenis van Lorentz voor de moderne natuurkunde

In mijn voordracht ga ik eerst in op het leven van Lorentz, zijn plaats in de nationale en internationale wetenschappelijke wereld en zijn contacten met collegaís in binnen- en buitenland. Daarbij zal ook zijn rol bij het herstel van de internationale wetenschappelijke betrekkingen na de Eerste Wereldoorlog aan de orde komen. Vervolgens geef ik een overzicht van zijn belangrijkste wetenschappelijke prestaties, met speciale aandacht voor zijn elektronentheorie en de verschillen en overeenkomsten van die theorie met Einsteins Speciale Relativiteitstheorie.


Samenvatting van de voordracht van prof.dr. Joost W.M. Frenken

(ARCNL, UVA, VU)

op 10 maart 2020

De atomen in je smartphone: van fundamenteel onderzoek naar high-tech toepassing

Computerchips worden voortdurend krachtiger en vinden hun weg naar steeds meer toepassingen. Deze ontwikkeling wordt stevig aangejaagd door innovaties op het terrein van lithografie, een van de sleuteltechnologieŽn bij de vervaardiging van de chips. In deze voordracht wordt de rol beschreven van het nieuwe onderzoekscentrum ARCNL, het Advanced Research Center for Nanolithography, dat fundamenteel onderzoek verricht op terreinen die nu al van belang zijn voor deze technologie of dat in de toekomst kunnen worden. We werpen eerst een uitgebreide blik op de allernieuwste, door ASML ontwikkelde lithografiemethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van extreem ultraviolet (EUV) licht. Het onderzoek van ARCNL wordt geÔllustreerd aan de hand van enkele voorbeelden, o.a. op het terrein van het genereren van het bijzondere EUV licht, het nauwkeurig waarnemen van diep begraven structuren en wrijvingsverschijnselen op de schaal van atomen en moleculen.


Samenvatting van de voordracht van prof.dr. A.(Appy) Sluijs (Universiteit Utrecht)n)

op 11 februari 2020

Vooruitzien dankzij prehistorische hittegolf

Stel je een oceaan voor waarvan het water letterlijk zo warm is als een jacuzzi, bijna te warm om nog lekker in te zwemmen. Of denk aan een compleet ijsvrije noordpool. Fantasie? Voer voor het voorstellingsvermogen? Of toch een dramatisch toekomstbeeld? Miljoenen jaren geleden zagen de oceanen van de aarde er namelijk echt zo uit. Gedurende hun geschiedenis van honderden miljoenen jaren hebben onze oceanen meerdere periodes van abrupte, extreme en wereldwijde klimaatverandering meegemaakt. In deze periodes liep de temperatuur van het oceaanwater snel op en onder invloed van hoge CO2-concentraties verzuurde het zeewater. Op allerlei plekken in de oceaan ontstonden zuurstofloze 'dead zones' - gebieden zonder meercellig leven. Het bestuderen van het verleden van oceanen gedurende episodes met sterke klimaatverandering biedt wetenschappers een sleutel tot het doorgronden van de gevolgen van klimaatverandering van vandaag - en in de toekomst. Ook vandaag de dag meten oceanografen naast de opwarming van zeewater, verzuring van zeewater en een groei van 'dead zones'. Sluijs zet in deze lezing consequenties van de huidige klimaatverandering voor de oceanen uiteen en werpt, aan de hand van lessen uit het verleden, een blik op hun toekomst.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. Jiska Peper (Universiteit Leiden)

op 14 januari 2020

Het puberbrein

De puberteit is een onstuimige levensfase waarin een kind de transitie naar volwassenheid doormaakt. Onder invloed van de 'razende hormonen', groepsdruk van leeftijdgenoten en een nog niet volledig ontwikkeld brein uit zich dit vaak in stemmingswisselingen, opstandig en risicovol gedrag. Hoewel dit gedrag voor de omgeving niet altijd prettig is, is het vaak wel nuttig voor pubers (en kunnen volwassenen daar soms ook wat van leren!). Tijdens mijn lezing zal ik u een inkijkje geven in de psychologische experimenten die wij in ons lab uitvoeren om het gedrag in de puberteit te meten, en welke (biologische) factoren bijdragen aan individuele verschillen in gedrag. Aan de hand van diverse geavanceerde beeldvormingstechnieken deel ik inzichten over de werking en de anatomie van het ontwikkelende brein.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr.ir. D.M.J. Smeulders (TUEindhoven)

op 10 december 2019

Energietransitie: heiligt het doel de middelen?

Het klimaatakkoord schrijft een drastische reductie van de CO2 emissies in 2030 en 2050 voor. Alle sectoren zullen moeten bijdragen. Invulling wordt al gegeven op bestuurlijk niveau (regionale energiestrategieŽn, 'van het gas af', biomassa bijstoken, elektrisch rijden), waarbij dadendrang het soms lijkt te winnen van kennis van zaken en wetenschappelijke onderbouwing. Kosteneffectieve oplossingen zijn meer dan ooit nodig om het maatschappelijk draagvlak niet te verliezen...

 

Samenvatting van de voordracht van dr.ir. Hans Bouwmeester (WUR)

op 12 november 2019

Zijn er effecten van micro- en nanodeeltjes op de gezondheid van mensen?

Op dit moment is er veel aandacht voor de effecten van nanoplastics en microplastics op de gezondheid van de mens. Enkele decennia terug speelde iets vergelijkbaars bij door de mens gemaakte (engineered) nanodeeltjes. Doordat de nanotechnologie een enorme ontwikkeling doorgemaakte werd het mogelijk tal van nieuwe te maken materialen met deze 'engineered' nanodeeltjes. Terwijl veel toepassingen ontwikkeld werden, bijvoorbeeld voor verpakkingsmaterialen van voedsel, was er nog erg weinig bekend over de mogelijke gezondheidsrisico's van deze deeltjes voor de mens.

Ons voedsel is veilig. Dat is zo omdat (chemische) stoffen voordat ze gebruikt mogen worden in voeding getest worden op hun veiligheid voor de consument. Vanaf de jaren zestig van de vorige eeuw is een breed scala aan testen ontwikkeld om de mogelijke gevaren van stoffen in kaart te brengen. Zijn deze testen ook geschikt om de veiligheid van engineered nanodeeltjes aan te tonen?

Stoffen die bewust in voeding toegepast worden zijn dus uitgebreid getest. Hoe staat het met de veiligheid van stoffen die onbewust, bijvoorbeeld via het milieu, in onze voeding terecht komen? Een actueel voorbeeld zijn nano- en microplastics die nu volop in onze voeding aangetroffen worden.

Ik zal in mijn lezing ingaan op deze vragen rond nanodeeltjes en nano- en microplastics. Ik laat zien welke onderzoeksmethoden nu in ontwikkeling zijn in het toxicologisch onderzoek, bijvoorbeeld het gebruik van humane stamcellen, en mini-organen in combinatie met computer modellen. Kortom, innovatieve benaderingen om de veiligheid van stoffen te onderzoeken.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. Ad van Wijk (TUD)

op 8 oktober 2019:

Waterstof, de sleutel voor de energietransitie

In 1874 schreef Jules Verne in zijn boek 'The Mysterious Island' het al. "Ja mijn vrienden, ik ben er van overtuigd dat water op een dag als brandstof zal worden gebruikt en dat waterstof(...) een onuitputtelijke bron van warmte en licht zal vormen!" Hij was een visionair en krijgt het nu toch bij het rechte eind. Maar waarom nu pas, welke rol gaat waterstof dan spelen in een duurzaam energiesysteem en waar gaan we waterstof allemaal voor gebruiken?

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. John van der Oost (WUR)

op 10 september 2019:

Nieuwste ontwikkelingen binnen CRISPR-Cas

BacteriŽn hebben, net als mensen, te maken met infecties door virussen. En net als mensen, hebben ook bacteriŽn verschillende anti-virus systemen ontwikkeld. Een voorbeeld hiervan is het CRISPR-Cas systeem. Na de ontdekking in 2005 hebben we in detail uitgezocht hoe dit systeem werkt. Het bleek dat CRISPR-Cas heel specifiek het DNA van virussen kan herkennen, om het vervolgens kapot te knippen. Bovendien bleek dat we de specificiteit van de DNA-knippende enzymen heel makkelijk kunnen aanpassen. Dat betekent dat we in principe elke gewenste plek op een chromosoom (van virussen, maar ook van bacteriŽn, planten en dieren) kunnen knippen, om daar vervolgens een verandering aan te brengen. Deze fundamentele inzichten hebben geleid tot een revolutie. Het bacteriŽle afweersysteem kan gebruikt worden voor een groot aantal toepassingen, van biotechnologie (micro-organismen, planten) tot gen therapie (mensen). Misschien kan er nog wel veel meer, maar willen we dat ook ...?

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. T.S. Huck (RU)

op 9 april 2019:

Van chemie naar levende cel

"Wat is leven en waar komt het vandaan?" zijn vragen, die ons al milennia bezig houden en die we eigenlijk niet op een wetenschappelijke manier kunnen beantwoorden. Toch zijn dit een paar van de grootste wetenschappelijke uitdagingen van dit moment, en mijns inziens is de chemie de aangewezen discipline om nieuwe inzichten te scheppen.

In mijn lezing zal ik een kort overzicht geven van de chemie van de prebiotische aarde, uitleggen wat de belangrijkste uitdagingen zijn om vanuit prebiotische soep naar leven te gaan, en een overzicht geven van onze experimenten om levende systemen in het laboratorium te creŽren.

Samenvatting van de voordracht van prof.dr.ir. Tjerk Oosterkamp (RUL)

op 12 maart 2019:

Experimenten nabij het absolute nulpunt:

waar eindigt de quantum mechanica?

Het werk dat ik met u wil bespreken is begonnen met mijn onderzoek naar de mogelijkheid om MRI scans te maken op de nanoschaal met een atoomkrachtmicroscoop. Deze bevat een scherpe naald die een oppervlak aftast als een soort blindengeleidenstok. De beweging die ontstaat door de krachten tussen de naald en het object, is te meten en help ons een nano-object in beeld te brengen. Wij willen met deze microscoop MRI scans kunnen maken (Magnetische Resonantie Imaging), zodat we heel kleine objecten, bijvoorbeeld virusdeeltjes, kunnen scannen, zoals celstructuren. Dit is nodig omdat de huidige techniek van de elektronenmicroscoop aan het einde is van haar ontwikkeling. Ik ben nu tien jaar bezig en het kan nog wel vijf of tien jaar duren voor het lukt om met de blinde microscoop celstructuren te scannen, Šls het lukt.

Gaandeweg zijn we op een verrassing gestuit. Onze krachtsensor blijkt door zijn unieke combinatie van eigenschappen geschikt om te onderzoeken of we de grens tussen de quantum mechanica en de klassieke mechanica kunnen waarnemen. De krachtsensor is zeer koud, zeer buigzaam en zeer trillingsvrij opgehangen. Mogelijk is het zo dat de krachtsensor zelf een quantum object is en daardoor door een golffunctie moet worden beschreven (de krachtsensor is op meerdere plekken tegelijk). Mogelijk is de krachtsensor echter een meetapparaat en doet het juist golffuncties instorten. Wanneer onze krachtsensor nabij de grens van beide beschrijvingen zit, mogen we verwachten dat de krachtsensor afwijkend gedrag vertoont dat niet adequaat door een van beide beschrijvingen wordt gevangen.

Dit brengt me tot de kern van mijn werk: Wetenschappelijk onderzoek is een effectief middel om studenten te trainen in problemen oplossen en in abstract denken. Het vormt ons om aan een reis te beginnen waarvan we niet weten hoe die eindigt. Ik zal daarom niet alleen mijn onderzoek beschrijven, maar ook het belang van het proces van wetenschappelijke experimenten.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. Sijbrand de Jong (RU)

op 12 februari 2019:

Kosmische straling: een mysterie, dat ons allemaal raakt

Je ziet ze niet, je hoort ze niet, je ruikt ze niet. Toch worden we constant door kosmische straling gebombardeerd. Met wat apparatuur kunnen we ze zichtbaar maken. Uit metingen, die we op die manier kunnen doen, hebben we een aantal interessante dingen over ons heelal geleerd. Van kosmische straling bij de hoogste energie (de energie van een hard geslagen tennisbal geconcentreerd in een enkel puntdeeltje) weten we echter nog steeds niet wat het precies is, waar het vandaan komt en hoe de natuur deeltjes zo hard kan versnellen. Daarom doen we daar onderzoek naar bij het grootste experiment ter wereld: het Pierre Auger Observatorium op een hoogvlakte tegen de bergen van de Andes aan in ArgentiniŽ. Daar hebben we over de afgelopen tien jaar al een aantal belangrijke dingen geleerd en in het komende decennium hopen we daar het mysterie van de herkomst van ultra hoge energie kosmische straling echt op te lossen.

Samenvatting van de voordracht van ir. Coert Pťtri (Waterschap Rijn IJssel)

op 8 januari 2019:

Innovaties binnen het zuiveringsbeheer

De waterschappen zuiveren uw afvalwater tot een kwaliteit die op het oppervlaktewater kan worden geloosd. Ook produceren we nu landelijk al meer dan 100 miljoen m3 biogas en verrijzen er al diverse 'grondstoffenfabrieken' op ons afvalwater. Net als alle andere overheden en vele branches hebben we beloofd in 2050 volledig circulair te zijn. Maar wat betekent dat eigenlijk? Is end-of-pipe zuiveren en dan lozen wel de toekomst? Moeten we niet decentraal gaan denken en werken? Welke eisen gaat dit stellen aan de hele water- en grondstoffencycli? Wat zijn de consequenties van ons toenemend medicijnengebruik en antibioticaresistentie? Graag vertellen de waterschappen, wat ze al doen en wat ze nog meer kunnen doen. Maar we horen ook graag hoe u erover denkt: Hoe de waterschappen, als publieke organisatie, een bijdrage kunnen leveren aan de energietransitie en de circulaire maatschappij.

Samenvatting van de voordracht van dr. Jan Meint Greben (WK)

op 11 december 2018:

Heeft de zoektocht naar de kleinste bouwstenen van de natuur zijn einde bereikt?

Afgezien van de vraag of er een kleinste deeltje is, is de aard en de realiteit daarvan belangrijk. Hoe dieper we in de structuur van materie kijken hoe moeilijker het is dingen waar te nemen, De theorie en het model spelen dus een steeds grotere rol naarmate we dieper kijken. Uiteindelijk kan het kleinste deeltje (als dat al bestaat) een puur theoretisch concept zijn dat nooit in de natuur kan worden waargenomen, zelfs niet met indirecte methoden. Elegantie van de theorie en mathematische consistentie spelen dus een steeds belangrijker rol in deze speurtocht. Is het dan wel mogelijk om de bovenstaande vraag te beantwoorden?

In deze voordracht geef ik eerst een overzicht van de geschiedenis van het begrip atoom of elementair deeltje en de huidige status daarvan, met name met het oog op het succesvolle Standaard Model van de deeltjes fysica. Vervolgens geef ik een inleiding in mijn theorie van aangeklede elementarie deeltjes. Deze theorie geeft een verklaring voor het bestaan van drie soorten (generaties) quarks en leptonen (elektronen en neutrinos). Ook de massas van deze deeltjes lijken berekenbaar in termen van een paar fundamentale fysische konstanten. Binnen deze theorie is een hoge mate van unificatie mogelijk die suggereert dat alle elementairs deeltjes in het Standaard Model een gemeenschappelijke oorsprong hebben, hetgeen een positief antwoord impliceert op de bovenstaande vraag.

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. N.M. van Straalen (VU)

op 13 november 2018:

Onze relatie met de Neanderthaler

Neanderthalers worden vaak afgebeeld als woestelingen, maar ze waren goed aangepast aan hun omgeving, hebben de beheersing van het vuur uitgevonden en hadden een eigen cultuur van stenen werktuigen. Toch waren ze cognitief de mindere van de mens. Neanderthalers hebben gedeeltelijk samengeleefd met de mens en die samenleving is gepaard gegaan met kruisingen, blijkt uit de analyse van oud DNA. Wat hebben wij daarvan overgehouden en hoe heeft dat ons menszijn veranderd?

Samenvatting van de voordracht van dr.ir. Marnix Wagemaker (TUD)

op 9 oktober 2018:

Research towards future electrochemical storage

De afhankelijkheid van eindige fossiele brandstoffen en de opwarming van de aarde motiveren de transformatie naar een maatschappij waarin we gebruik maken van hernieuwbare energiebronnen. Dit brengt grote technologische uitdagingen met zich mee, zoals de realisatie van elektrische energieopslag voor mobiliteit en intermitterende wind- en zonne-energie. Batterijen worden in het algemeen gezien als sleuteltechnologie voor de elektrificatie van het vervoer, en voor middelgrote tot grote schaal elektriciteitsopslag, zoals blijkt bijvoorbeeld uit de recente massale investeringen door batterijfabrikanten en autofabrikanten. Dit vereist een enorme sprong voorwaarts in batterij-ontwikkelingen, met name met betrekking tot de dichtheid van de opslag van energie voor mobiliteit en kosten voor stationaire opslag. Toekomstige batterijen die het theoretisch mogelijk maken om aan deze eisen te voldoen, zijn voorgesteld, maar de realisatie ervan vereist fundamenteel onderzoek en de ontwikkeling van geavanceerde functionele materialen. In deze presentatie licht ik de huidige stand van zaken toe, en zal ik verschillende wetenschappelijke uitdagingen en materiaal strategieŽn voor de ontwikkeling van nieuwe generaties batterijen presenteren.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. G.M. Baljet (apotheker)

op 11 september 2018:

Een geneesmiddel en uw DNA

Farmacogenetica is een relatief jong onderzoeksgebied. Het richt zich op de genetische variatie tussen mensen als de oorzaak van verschillen in de effecten van geneesmiddelen bij patiŽnten. Door rekening te houden met de kennis over de genetische eigenschappen van een persoon, kan worden voorspelt hoe iemand zijn medicatie afbreekt en daarmee het effect van geneesmiddelen worden geoptimaliseerd.

De meeste geneesmiddelen worden in het lichaam afgebroken door enzymen, vooral in de lever. Dat proces heet metabolisme. Hoe snel het geneesmiddel wordt afgebroken wordt bepaald door de activiteit van deze enzymen, welke genetisch is gecodeerd. Heb je actieve enzymen, dan wordt een geneesmiddel sneller afgebroken (en dus eerder minder werkzaam) dan wanneer je 'luie' enzymen hebt.

Een samenwerking tussen universiteiten in 18 Europese landen, levert in rap tempo binnen het kennisdomein van de farmacogenetica enorm veel resultaten op die klinisch relevant zijn.

De spreker gaat in op de achtergronden van de farmacogenetica en, aan de hand van een aantal voorbeelden, de klinische relevantie ervan.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. D.M. Pegtel (VUMC)

op 10 april 2018:

Exosomen in nano-geneeskunde

Exosomen zijn kleine membraan blaasjes die door nagenoeg alle typen cellen kunnen worden uitgescheiden. Het gemiddelde menselijk lichaam bevat ongeveer 37 biljoen cellen (3.7x1013) en recent onderzoek heeft uitgewezen dat exosomen een cruciale rol spelen in cel-cel communicatie binnen en tussen weefsels. Echter de mechanismen en tot op welke hoogte de invloed van exosomen van belang is voor de embryogenese, de werking van het imuunsysteem en het ontstaan van verschillende soorten kanker is nog onzeker.

Hoewel het bestaan van exosomen voor het eerst in de vroege jaren '80 al werd beschreven, is de interesse voor deze blaasjes (ze zijn ongeveer net zo klein als de meeste virussen) pas in de laatste jaren dramatisch toegenomen. Vooral de ontdekking dat exosomen genetisch materiaal lijken te bevatten, zoals DNA en RNA, is het onderzoek internationaal in een vogelvlucht geraakt. Recent nog is er bewijs geleverd dat exosomen gebruikmaken van stukjes dood-virus, verborgen in ons genoom, om signaaloverdracht tussen neuronen in het brein. Het blijkt namelijk dat exosomen naast eiwitten ook functioneel genetisch materiaal van een cel naar een andere cel kunnen transporteren; een biologisch proces dat tot voor kort alleen was toegedicht aan lagere organismen.

De laatste spectaculaire bevindingen leidden tot een hernieuwde interesse voor de biologische functie van membraan blaasjes tijdens homeostase, maar ook voor wat er mis gaat tijdens ziekten. Inmiddels is dit onderzoeksgebied uitgegroeid tot een volwaardig onderzoeksveld. Met moderne technieken wordt er nu gekeken naar de precieze samenstelling van exosomen. Daarnaast is men steeds beter in staat de biologie van exosomen letterlijk te bekijken in levende/complexe organismen vaak met verrassende ontdekkingen tot gevolg. In de toekomst zullen deze ontwikkelingen leiden tot praktische toepassingen in de geneeskunde.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. P.H.J. Kouwer (RU)

op 13 maart 2018:

 

Supergels: Synthetische gels met biologische eigenschappen

De structuur en mechanische eigenschappen van hydrogels zijn erg belangrijk voor hun toepassing. Vanuit biomedisch onderzoek (tissue engineering) is bekend dat stamcellen in verschillende richting gedifferentieerd kunnen worden door de stijfheid van de gel waar ze inzitten te variŽren. De stijfheid van biologische gels op basis van bijvoorbeeld, actine, fibrine of collageen is echter niet constant. Naarmate er meer kracht op komt te staan, wordt de gel stijver. Deze rek-verstijving (strain-stiffening) komt eigenlijk uitsluitend in biologische materialen voor en speelt een rol in de bescherming van weefsel (tegen grote krachten) en mogelijk ook bij communicatie tussen cellen en regulatie van processen in de cel.

Kort geleden hebben we in Nijmegen een gel ontwikkeld die synthetisch is, maar veel van de eigenschappen heeft van biologische gels, inclusief de rek-verstijving. Mijn onderzoeksgroep volgt twee belangrijke onderzoekslijnen. In de eerste lijn onderzoeken kijken we naar het gedrag van cellen in de gels. Hoe neemt een cel de gel waar, hoe reageert hij daarop? En kunnen we die reactie beÔnvloeden en zo cel-gedrag sturen? Daarnaast kijken we ook veel fundamenteler en fysischer naar de gel zelf: waarom laat deze unieke gel zo sterk biologische eigenschappen zien en hoe we er goed gebruik van kunnen maken om extreem gevoelige materialen te maken. Dit laatste zal het hoofdonderwerp van deze lezing zijn.

De toepassingen van de gel liggen op het biomedische vlak; er lopen onderzoeken in tissue engineering, wondbedekking en toxicologie (verminderen van proefdierstudies). Voor deze toepassingen werken we vaak samen met gespecialiseerde biomedische labs.

 

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. ir. R. Rabbinge (WUR)

op 13 februari 2018:

Mondiale voedselzekerheid en Duurzame ontwikkeling

Voedsel zekerheid en duurzame ontwikkeling zijn heel goed mogelijk , ook bij een groeiende wereldbevolking en veranderend dieet. Dat zal in deze inleiding worden uiteengezet . Vertrekpunt daarbij zijn de Zes megatrends die de ontwikkeling van de grondgebonden gedurende de laatste decennia , met name in West Europa typeren:

1. De toenemende produktiviteitsontwikkeling per ha , per mensuur en-anders dan men veelal denkt -per eenheid externe input

2.Het karakter van de landbouw is minder ambachtelijk en meer industrieel geworden , omdat alle componenten beter begrepen en beheerd kunnen worden waardoor fijnregeling mogelijk is

3. Naast een veel betere milieuprestatie moeten meervoudige doelen worden gerealiseerd op onder meer het gebied van kwaliteit en landschap

4. Het ketendenken -van zaadje tot karbonaadje, of van grond tot de mond .Daarmee beinvloedt de eindgebruiker steeds meer het primaire proces

5. Voeding en gezondheid worden in toenemende mate afgestemd op de genetische eigenschappen van individuen waardoor gezond ouder worden met goede dieten mogelijk wordt

6. De ontwikkeling naar een biobased society :de dominantie van de petrochemie wordt doorbroken met biochemie.

Ondanks de grote toename van de wereldbevolking in de vorige eeuw is de beschikbaarheid van voedsel als gevolg van de beschreven trends sterk verbeterd . De toegankelijkheid is veel minder rooskleurig waardoor met name in veel Afrikaanse landen structurele tekorten en honger bestaat . In de inleiding zal op de mogelijkheden ,regionaal en lokaal worden ingegaan . De utopie van een wereld zonder honger kan realiteit worden doch wordt bedreigd door veel beleid dat eerder dystopisch dan verlicht kan worden genoemd.

 

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. W. de Vos

op 9 januari 2018:

Invloed van DarmbacteriŽn op Brein en Buik

Sinds ons vroege leven worden we gekoloniseerd door microben, eencellige organismen, die ons lichaam in aantallen overheersen. In ons darmkanaal vormen deze het grootste microbiŽle ecosystem dat dicht bij ons hart ligt: onze bacteriŽn vanbinnen. Recente studies hebben laten zien dat deze microben - samen microbiota genoemd en vroeger bekend als darmflora - essentieel zijn voor onze gezondheid niet alleen omdat ze ons voedsel helpen te verteren maar vooral omdat ze communiceren met onze darm, en via dit orgaan met onze lever, hersenen en de rest van het lichaam.

Deze bijdrage geeft hiervan een overzicht en addresseert de structuur en functie van onze darmbewoners, alsmede hun belang voor onze gezondheid, dat recent door de darmmicrobiota transplantaties een intrigerende toepassing heeft gekregen. Speciale aandacht zal worden gegeven aan de rol van geselecteerde darmbacteriŽn op hersenfunkties. Dit onderzoek is vooral gebaseerd op modelstudies met muizen maar kan ons helpen om de rol van darmbacteriŽn in het vroege leven beter te begrijpen en mogelijk te sturen.

 

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. R.Ross

op 12 december 2017:

Energie van electriciteit: Schoon, gratis en altijd

Energie van Elektriciteit - schoon, gratis en altijd. Een thema als overtreffende trap van de EU doelen duurzame energie - betrouwbaar en betaalbaar. Er vinden grote veranderingen plaats in de elektrische energievoorziening ingegeven door thema's als duurzaamheid, asset management, internationalisatie en marktwerking. De ontwikkelingen houden ook verband met technologische innovaties. De toepassing van elektriciteitsnetten al meer dan 125 jaar geleden maar de opbouw van kennis over elektriciteit is al eerder eeuwen daarvoor begonnen. Elektriciteit gaat echter niet alleen over techniek, maar ook over economie, politiek, macht en visie.

Een van de belangrijkste toepassingen bij de introductie van elektriciteit is verlichting en met name openbare verlichting die zelf toen ook al een eeuwenlange historie had. De lezing werpt allereerst licht op de periode voorafgaand aan de introductie van elektriciteit met aandacht voor internationaal succesvolle Nederlandse innovaties en maatschappelijke thema's rond de stedelijke energievoorziening die parallellen vertonen met die uit de twintigste eeuw. Vervolgens wordt de geschiedenis rond de opkomst van de elektriciteit omschreven en hoe die openbare verlichting veroverde. Tenslotte worden de huidige ontwikkelingen belicht vanuit meerdere transities die zich momenteel voltrekken. Hoe zullen de regels van het spel zich ontwikkelen? Wat zijn de kansen op energie van elektriciteit: schoon, gratis en altijd? Na een zoektocht die - afhankelijk van hoe je het uitrekent - eeuwen heeft beslaan heeft de wetenschap een beeld ontwikkeld.

 

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. R.P.H. Kleiss (RU)

op 14 november 2017:

Het Standaard Model - the Good, the Bad, and the Ugly

Na een zoektocht die - afhankelijk van hoe je het uitrekent - eeuwen heeft beslaan heeft de wetenschap een beeld ontwikkeld van de structuur alle bekende materie. Deze omvattende theorie, die niet alleen van grote schoonheid is maar tegelijkertijd opvallend simpel, noemen we het Standaard Model. Met de productie van Higgs deeltjes, officieel bevestigd in 2012, is dit bouwwerk op het oog voltooid. In de lezing zal een overzicht gegeven worden van het Standaard Model anno 2017. Dit is `the Good'.

Wetenschap zou geen levende wetenschap zijn als er niet nog tal van vragen overbleven. Aan een aantal daarvan zal aandacht besteed worden: wat maakt het verschil tussen materie en antimaterie? Waarom hebben de verschillende krachten de waargenomen sterkte? Kan supersymmetrie hierover iets zeggen? Zijn er uitbreidingen van het Standaard Model mogelijk of wenselijk? Waarom zijn de massa's van de deeltjes zoals ze zijn? Vanwege moeite die het kost om hierop empirisch antwoord te vinden, zou men het Standaard Model ook `the Bad' kunnen noemen.

Rest nog een categorie van heel andere vragen. Bestaat donkere materie? Zo ja wat is dan die materie, die ruim vier keer zoveel voorkomt als de gewone? En bestaat donkere energie? Zo ja wat is dan deze, die nog eens viermaal zoveel aan het universum bijdraagt als donkere materie? Zowel donkere materie als donkere energie worden voorspeld op basis van ons geloof in de algemene relativiteitstheorie, maar geldt deze onverkort? Zo ja, waarom is het dan zo verschrikkelijk moeilijk een quantumtheorie ervan te maken, terwijl we de golven al wel kunnen zien? Welke antwoorden dan ook op deze vragen zouden misschien dermate fundamenteel zijn dat ze het Standaard Model, met zoveel inspanning en toewijding ontwikkeld, tot iets marginaals zouden kunnen reduceren: de bekende wereld van het Standaard Model is dan `the Ugly'.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. M.E Kret op 10 oktober 2017:

Uitingen van emotie in Homo en Pan

In de beslissing of we een onbekende vertrouwen of niet, gaan we vaak af op onze intuÔtie. Emoties spelen daarbij een cruciale rol. Aan iemands lichaamstaal, gezichtsexpressie, of slechts aan 'de poppetjes in iemands ogen', zien we onmiddelijk of een persoon goede intenties heeft of niet. De herkenning van emoties wordt vergemakkelijkt door het feit dat onze aandacht er onmiddelijk naar toe gaat en doordat expressies automatisch gespiegeld worden. Dit spiegelgedrag gebeurt op meerdere niveaus, varierend van lichaamshouding en gezichtsexpressie tot aan de pupil. Iemands pupil-grootte reflecteert meer dan veranderingen in licht, en vergroot tijdens opwinding, cognitieve uitdagingen en emoties. Andermans pupil-grootte wordt dan ook opgepikt door waarnemers wiens pupillen automatisch synchroniseren, waardoor vertrouwen ontstaat. Deze intrigerende processen zijn niet mens-eigen maar komen ook voor bij mensapen. Om de functie en de evolutie van verschillende vormen van nonverbale communicatie van emoties beter te begrijpen richt ik mij in deze voordracht niet enkel op de mens, maar onderzoek ik ook de aan ons verwante chimpansee en bonobo.

 

Samenvatting van de voordracht van ir. J.M. Samsom op 12 september 2017:

Fabels rond gezonde voeding

Veel mensen worstelen met voeding. Gewoon eten wat je lekker vindt 'mag' niet meer. We moeten kiezen voor de 'gezonde voeding' zoals de voedingsvoorlichting ons die voorhoudt, lekker of niet. Dat zou je kans op akelige ziekten verminderen. Maar klopt dat echt?

Mijn zoektocht in de wetenschappelijke bronnen naar de feiten die de 'officiŽle' adviezen moeten ondersteunen, resulteerde in de overtuiging dat de feitelijke basis voor de meeste dwingende adviezen over 'gezonde voeding' zeer discutabel is of zelfs ontbreekt.

De voedingsvoorlichting werd 30 jaar terug zwaar ingezet, begin jaren '80. Als de adviezen juist zouden zijn, zouden de Nederlanders sindsdien steeds gezonder zijn geworden. Steeds meer mensen volgen die adviezen. Maar zijn we met z'n allen gezonder geworden? Dat is duidelijk niet zo, integendeel! Steeds meer mensen zijn te dik, worden nog dikker en krijgen diabetes, kanker of hart- en vaatziekten. De bevolking slikt zich bovendien wezenloos aan tonnen 'geneesmiddelen' die cholesterol verlagen, het bloed verdunnen, de bloeddruk verminderen of ze in slaap laat vallen. En die trend zet nog steeds door!

Maar: mensen worden gemiddeld op steeds jongere leeftijd getroffen door 'welvaartsziekten'. Hoe kan dat?

Minder vet?

De voorlichting hamert op 'minder vet'. Om af te vallen moet je vooral vetarm eten. En het enige vet dat mensen wel durven te eten is 'meervoudig onverzadigd', want dat is 'beter voor de bloedvaten', zegt de boodschap.

Er mag bovendien geen zout meer op je eitje, de radijsjes of de nootjes, want 'daar krijg je hoge bloeddruk van'.

Je moet elke dag minstens twee stuks fruit eten, liever drie, want dat zou je beschermen tegen kanker. Veel brood zonder boter is supergezond. En in de lunchpauze in de zon zitten moet je ook niet doen, want daar krijg je huidkanker van. Het is allemaal niet waarÖ..

Dit is de schok: uitdiepen van de wetenschappelijke literatuur laat zien dat de feitelijke basis onder de adviezen wankel of afwezig is.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. A.P.J.M. Siebes (UU) op 11 april

2017:

Data Science, the new scientific revolution

1572 wordt vaak als het geboortejaar van de moderne wetenschap aangehouden: het jaar waarin Tycho Brahe een nieuwe ster - een nova - waarnam. Tussen toen en het begin van de 18de eeuw werd de wetenschappelijke methode fijn geslepen. Je hebt een hypothese, je bedenkt een experiment om die hypothese te toetsen je voert dat experiment uit en trekt uit de uitkomsten daarvan je conclusies. In essentie staat deze methode nog steeds als een huis en heeft ons heel veel kennis van de wereld om ons heen opgeleverd.

Toch is er een alternatieve methode aan het opkomen, een data driven methode. Ons leven, de wereld om ons heen en ook de wetenschap is steeds verder gedigitaliseerd. Er zijn steeds meer en steeds grotere data bestanden voorhanden - van gedigitaliseerde krantenarchieven tot sociale netwerken - die (bijvoorbeeld voor gebieden, waarin het onethisch of zelfs onmogelijk is om te experimenteren) een zeer gedetailleerd en fijnmazig longitudinaal archief van ons handelen zijn. Daarnaast is grootschalige simulatie een steeds belangrijkere manier om te begrijpen hoe de wereld zich gedraagt. Big Data is rap bezig een integraal onderdeel van vrijwel elke tak van wetenschap te worden.

Patronen in Big Data vertellen ons dus iets over hoe de wereld om ons heen is elkaar zit. Het zoeken naar die patronen heet data mining of machine learning. Data mining, Big Data en het gebruik daarvan in wetenschap en samenleving staat gezamenlijk bekend als Data Science. Maar, is het wel ``science''? Zijn de patronen die wij zien geen toevallige observatie en vinden we morgen hele anderen? En correlatie is toch geen causatie? In deze lezing ga ik met U in op wat Data Science nu precies is en hoe wij proberen de ``ware'' patronen uit data te destilleren.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. S.A.R.B. Rombouts (LUMC) op 14 maart

2017:

Hersen-netwerken en dementie

Magnetic resonance imaging (MRI) scans van de hersenen worden ingezet om structuur, functie, doorbloeding en metabolisme van de hersenen te onderzoeken. De laatste 10 jaar hebben technologische ontwikkelingen het mogelijk gemaakt om netwerken van anatomische verbindingen en van functionele verbindingen in de hersenen te onderzoeken met MRI.

Ik zal met name spreken over de netwerken van functionele verbindingen. Dit zijn 'interacties', of correlaties, tussen de MRI signalen van spontane hersenactiviteit tussen verschillende hersengebieden.

Onderzoek naar functionele hersennetwerken heeft ons veel nieuwe kennis gebracht over de functionele anatomie van de hersenen. Het biedt ook belangrijke nieuwe mogelijkheden om (veranderingen in) functionele netwerken te onderzoeken bij verschillende neurologische en psychiatrische hersenaandoeningen, waaronder dementie.

Ik zal bespreken hoe de netwerken veranderen met leeftijd en bij dementie, en welke betekenis deze kennis kan krijgen voor diagnostiek. Ook is het nu mogelijk om de effecten van medicatie op hersenfunctie af te beelden, hetgeen nieuwe inzichten oplevert over de werking van geneesmiddelen en nieuwe mogelijkheden biedt voor geneesmiddelen onderzoek.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. N. Geijsen op 14 februari

2017:

CRISPR/Cas9, een precisie instrument in de moleculaire toolbbox

De afgelopen 5 jaar is een revolutionaire nieuwe methode ontwikkeld, waarmee onderzoekers op een van tevoren precies bepaalde plaats de genetische code van een cel kunnen veranderen. Dit systeem, CRISPR/Cas genaamd, fungeert als een moleculair schaartje, waarmee we bijvoorbeeld mutaties (fouten) uit genen kunnen knippen. Daarbij proberen we kapotte genen zodanig te knippen dat ze weer werken. Een belangrijk probleem wat de toepassing van het CRISPR/Cas systeem nog inde weg staat is hoe we dit moleculaire schaartje in cellen van patiŽnten kunnen binnen brengen zodat het zijn werk kan doen.

Het onderzoeksteam van Prof. Geijsen heeft hiervoor een oplossing ontwikkeld. Door middel van een speciale combinatie van stofjes, waaronder simpel keukenzout, worden cellen gedwongen om stoffen van buitenaf op te nemen en binnenin weer vrij te geven. Met deze methode kan het CRISPR/Cas systeem zeer efficiŽnt naar binnen worden gebracht waar het vervolgens z'n werk kan doen en fouten uit het DNA kan verwijderen. Prof. Geijsen werkt nu aan een mogelijke toepassing van deze methode voor de behandeling van genetische spierziekten en heeft onlangs aangetoond d.m.v. hun methode een gen-mutatie in muizen met Duchenne Spierdystrofie efficiŽnt kan worden gecorrigeerd. De hoop is dat deze methode in de toekomst kan worden ingezet om erfelijke ziekten te behandelen.

Samenvatting van de voordracht van dr. J. Dijksterhuis op 10 januari 2017:

Schimmels in het dagelijks leven

Jan Dijksterhuis (CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre, Utrecht) is sinds 2001 als senior onderzoeker verbonden aan het Fungal Biodiversity Centre. Het CBS is ťťn van de grootste en best gekarakteriseerde schimmelcollecties in de wereld. Er worden ongeveer 100.000 levende schimmelstammen bewaard, meestal bij heel lage temperatuur (vloeibare stikstof) of in gedroogde vorm (na vriesdrogen). Het schimmelrijk is als grote groep levende organismen minder bekend als de planten en de dieren, maar speelt op vele manieren een belangrijke rol in de natuur. De mens en de schimmel hebben een lange gemeenschappelijke geschiedenis. Schimmels bederven het voedsel, beschadigen huizen en veroorzaken allergie en soms ziekten. Ze kunnen gewassen ziek maken en zo de oorzaak van hongersnood zijn. Echter ze zijn ook belangrijk als voedselbron en voor de bereiding van wijn, brood en kaas. Eťn schimmelstof, penicilline, heeft de kwaliteit van leven van de mens sterk beÔnvloedt door de tot dan toe dodelijke infecties met bacteriŽn te genezen. Jan Dijksterhuis is betrokken bij het onderzoek naar voedselbederf en binnenhuisschimmels. In zijn presentatie "De mens en de schimmel, voedselbederf en binnenhuisschimmels" zal Jan Dijksterhuis het belang/de rol van schimmels in de natuur nader toelichten. Schimmels bederven het (plantaardig) voedsel en kunnen op deze manier schade veroorzaken aan ladingen. Schimmels zijn aanwezig in alle gedeelten van de productieketen, van levende plant tot bij de consument thuis. Niet alle schimmels bederven al het voedsel. Integendeel, vaak blijken zeer specifieke schimmels bij bepaalde voedselproducten te horen. Dit wordt veroorzaakt door de eigenschappen van voedselproducten en de methodes van preservatie die de mens heeft ontwikkeld. Als een schimmel in staat is de hordes die voedselproductie en preservatie vormen te overwinnen, dan is de beloning groot. Dit zijn prachtige voorwaarden voor de evolutie van interessante bederforganismen. Ditzelfde geldt voor de groei in huizen, bepaalde schimmels floreren in huis en hoe een schimmel omgaat met de luchtvochtigheid speelt daarbij een belangrijke rol.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. G.A. Nelemans op 13 december 2016:

De ontdekking van zwaartekrachtgolven

Honderd jaar nadat Einstein ze voorspelde zijn zwaartekrachtsgolven voor het eerst ontdekt, door een groot internationaal samenwerkingsverband van meer dan duizend wetenschappers. Om ze te kunnen meten zijn hypergevoelige instrumenten nodig en het heeft 30 jaar ontwikkeling gekost om die gevoelig genoeg te krijgen. De bronnen van zwaartekrachtsgolven zijn extreem compacte objecten in het heelal, zoals zwarte gaten, neutronensterren en witte dwergen. Wellicht is het zelfs mogelijk zwaartekrachtsgolven te meten van vlak na de oerknal. Met deze ontdekking staat dus de deur open om op een hele nieuwe manier het heelal te bestuderen. In de lezing zal ik uitleggen wat zwaartekrachtsgolven zijn, hoe ze zijn ontdekt en wat we er in de toekomst verder mee kunnen.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. B. Dam (TUD) op 8 november 2016:

Foto-electrolyse: van zonlicht direct naar waterstof

Duurzame energiebronnen zoals zon- en windenergie hebben een fluctuerende opbrengst. De tijdschaal van deze variaties loopt uiteen van minuten tot maanden. Voor elke tijdschaal zullen we een oplossing moeten vinden. In de eerste plaats kunnen we het elektriciteitsnetwerk vergroten zodat de variaties worden uitgemiddeld. Ten tweede is er veel te winnen door het energieverbruik beter op de productie af te stemmen; de zgn. smart-grid oplossing. Vervolgens zijn er natuurlijk de verschillende vormen van mechanische opslag (zoals val-meren); die zijn echter geografisch beperkt. Electrische opslag in batterijen is energetisch heel gunstig, maar hebben het nadeel dat ze niet over grote tijdschalen te gebruiken zijn. De conversie van elektriciteit in chemische bindingen is daarom een noodzakelijk component van een duurzaam elektriciteitssysteem. De splitsing van water in waterstof en zuurstof is hiervan het meest bekende voorbeeld. De combinatie van PV gegenereerde elektriciteit en elektrolyse is echter niet triviaal. In mijn bijdrage zal ik enkele recente ontwikkelingen beschrijven om deze twee technieken te integreren in een foto-elektrolyse systeem. De waterstof die uit zonlicht wordt gewonnen kan middels een brandstofcel weer in elektriciteit worden omgezet. Verder kan waterstof worden ingezet als grondstof in de chemische industrie en met CO2 voor de conversie in artificiŽle brandstoffen.

Samenvatting van de voordracht van drs. Silvy Collin (RU) op 11 oktober 2016:

De TomTom in ons brein

Gezonde mensen zijn in staat door hun omgeving te navigeren en te onthouden wat ze meemaken. Maar wat gebeurt er in je hersenen terwijl je bijvoorbeeld van je huis naar de winkel loopt? En hoe kunnen je hersenen opslaan welke gebeurtenissen je vervolgens meemaakt tijdens het winkelen? Dit zijn de onderzoeksvragen die centraal staan in het onderzoek dat ik tijdens de lezing zal bespreken.

Ik zal dit onderwerp introduceren met behulp van het baanbrekende onderzoek van Nobelprijswinnaars John O'Keefe en May-Britt en Edvard Moser in ratten. Hun onderzoek heeft uitgewezen dat er cellen in de hersengebieden de hippocampus en de entorhinale schors zijn die samen een soort ruimtelijke kaart van je omgeving vormen. Deze cellen worden namelijk op een dusdanige manier actief dat ze vastleggen waar je je op dat moment bevindt (plaatscellen), hoe de omgeving eruit ziet (rastercellen) en de richting waarin je kijkt of loopt (richtingcellen).

Na deze introductie zal ik een overzicht geven van het onderzoek wat door onze onderzoeksgroep is gedaan op dit gebied. Het blijkt dat ook mensen een dergelijke ruimtelijke kaart in hun hippocampus en entorhinale schors hebben wanneer ze navigeren ťn wanneer ze alleen maar denken aan navigeren. Het belang hiervan blijkt ook uit vervolgonderzoek waaruit blijkt dat de activatie in de entorhinale schors van volwassenen met een genetische aanleg voor dementie al op jonge leeftijd minder stabiel is, jaren voordat er daadwerkelijke symptomen van dementie optreden. Ook voor het opslaan van de herinneringen over de gebeurtenissen die je meemaakt is de hippocampus een belangrijk hersengebied. Onderzoek wijst uit dat de hippocampus informatie opslaat over welke gebeurtenissen je meemaakt en hoe deze gebeurtenissen verband hebben met elkaar. Zo wordt er dus naast een ruimtelijke kaart ook een soort mentale kaart van gebeurtenissen gevormd in de hippocampus.

Samenvatting van de voordracht van Ir. K.K. Schakenraad (UL) op 13 september 2016:

De mechanica van de levende cel

Bij het bestuderen van processen in en rond cellen hebben biologen altijd veel aandacht gehad voor scheikundige processen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de werking van medicijnen, het kopiŽren van DNA of het uitwisselen van signaalstoffen tussen cellen. In de afgelopen decennia is het echter steeds duidelijker geworden dat ook natuurkunde een belangrijke rol speelt in de biologie. Vooral de mechanica, het deel van de natuurkunde dat zich bezighoudt met bewegingen en krachten, krijgt veel aandacht. Het kunnen uitoefenen van krachten op de omgeving is voor cellen bijvoorbeeld essentieel om te kunnen bewegen. Bovendien blijken cellen niet alleen met elkaar te communiceren via signaalstoffen, maar ook door krachten op elkaar uit te oefenen. In deze voordracht zal ik de rol van de mechanica in de levende cel bespreken vanuit het perspectief van een theoretisch natuurkundige, en illustreren aan de hand van twee voorbeelden. Eerst bekijken we hoe een cel zijn interne skelet gebruikt om krachten op zijn omgeving uit te oefenen, en daarna duiken we dieper de cel in, tot in de celkern, en bespreken we de mechanica van DNA-moleculen.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. L.L.A. Vermeersen (TUD) op 12 april 2016:

Zin en onzin van zeespiegelstijgingen

Het lijkt zo vanzelfsprekend: als gedeelten van de ijskappen van Groenland en Antarctica afsmelten, dan zal de zeespiegel stijgen. Gemiddeld over de oceanen is dat ook zo, maar regionaal kan de zeespiegel zelfs dalen door ijsafsmelt. Hoe dat zit zal tijdens de lezing mathematisch-fysisch worden afgeleid. Gravitatie, rotatie en deformatie van de vaste Aarde zorgen voor gecompliceerde patronen van zeespiegelverandering. Maar wat betekent dit dan voor de zeespiegel aan onze vaderlandse kusten? Niet slechts een academische vraag, als U bedenkt dat het Kabinet vorig jaar heeft besloten om de komende 30 jaar 20 miljard euro te investeren om het land te beschermen tegen hoogwater, waarvan 7 ŗ 9 miljoen euro per kilometer dijk.

Samenvatting van de voordracht van prof. T. van Terwisga (TUD, MARIN) op 8 maart 2016:

Luchtsmering bij Schepen

Van het wereldwijde goederen transport wordt ca. 90% per schip vervoerd. En omdat duurzame energiebronnen geen concurrerend alternatief zijn voor schepen (ook zeil voortstuwing niet), zal de scheepvaart een belangrijke bron van luchtverontreiniging en CO2 productie blijven. Luchtverontreiniging en brandstofkosten zijn derhalve belangrijke drijfveren voor onderzoek naar het reduceren van het brandstofverbruik door schepen. Waarbij het aantrekkelijk is om dit bij de bron van dit brandstofverbruik, namelijk de weerstand van het schip, aan te pakken.

De totale weerstand van het schip laat zich grofweg splitsen in een deel wat geassocieerd kan worden met de productie van golven, en een deel wrijvingsweerstand. Deze laatste component is veelal de grootste component (typisch tot ca. 70%) en het is dus aantrekkelijk om deze te reduceren. Dat kan door middel van luchtsmering.

In experimenten zijn voor de weerstand van een vlakke plaat reducties van de wrijvingsweerstand gemeten tot 90%! Deze grote reducties zijn echter nooit gehaald voor schepen. Tijdens modelproeven voor binnenvaartschepen zijn totale weerstandsreducties gemeten van zo'n 10-18%. Deze resultaten zijn enkele jaren geleden in Nederland bevestigd via zorgvuldig uitgevoerde praktijkmetingen aan een binnenvaartschip. Mede op basis van deze resultaten heeft Damen Shipyards een binnenvaartschip met luchtsmering gebouwd: De "Ecoliner". En zo zijn er wereldwijd nog enkele projecten van schepen met luchtsmering, waarbij in veel gevallen de resultaten tegenvallen.

Hoe komt dit en wat zijn de mechanismes voor het reduceren van de weerstand door luchtsmering? Welke technieken moeten we toepassen om wel succesvol te zijn? En waarom duurt het zo lang voordat we hier commerciŽle toepassingen van zien, ondanks het feit dat er sinds de zestiger jaren van de vorige eeuw al mee geŽxperimenteerd wordt? En tenslotte rijst de vraag welke kennis we nog nodig hebben om te voorspellen wat het maximaal haalbare is aan weerstandsreductie door luchtsmering.

Samenvatting van de voordracht van dr. ir. G. Albers (Hendrix Genetics) op 9 februari 2016:

Genetica: wetenschap, technologie en voedselproductie

De notie dat er zoiets als erfelijkheid bestaat is al heel oud, de genetica als wetenschap is relatief jong. Met de ontdekking van DNA als drager van de erfelijke informatie in de vijftiger jaren van de vorige eeuw werd de weg geopend naar de meer dan spectaculaire vooruitgang in de genetische wetenschap en technologie die meest van de laatste 30 jaar dateert.

Genetische principes zijn sinds jaar en dag door de mens gebruikt bij de domesticatie en verdere veredeling van planten en dieren voor menselijk gebruik. Aanvankelijk zonder de achtergronden werkelijk te begrijpen, maar in toenemende mate met gebruikmaking van genetische wetenschap en technologie.

Zo zijn uit de wilde boskip talloze kippenrassen ontwikkeld en verder veredeld tot hoog gespecialiseerde productiedieren voor eieren of vlees. Tientallen miljarden kippen zijn nu een van de belangrijkste bronnen van dierlijk eiwit in het voedsel van de mens. Hoe is dat gegaan en welke rol spelen welke genetische principes en technieken in die veredeling en wat gaat de toekomst nog brengen?

Kunnen die technieken, en kan DNA technologie in het algemeen, misbruikt worden? Wat zijn de echte en vermeende risico's?

Een overzicht van feiten en verzinsels op het gebied van de genetica wordt gegeven.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. W.C. Sinke (ECN, UvA) op 12 januari 2016:

Verleden, heden en toekomst van zonnestroom: van niche naar impact

Zonnestroom (fotovoltaÔsche zonne-energie, ofwel PV) is bezig aan een indrukkende opmars. Wereldwijd ťn in Nederland wordt op dit moment ongeveer 1% van het totale elektriciteitsgebruik gedekt met zonnepanelen. Dat is weliswaar nog een bescheiden bijdrage, maar met de dubbele groeicijfers die de sector al decennialang heeft laten zien zal dat snel kunnen gaan veranderen. Door de spectaculaire prijsdalingen in de afgelopen jaren kan zonnestroom in een toenemend aantal markten concurreren. Nederland beschikt over unieke kennis en technologie, succesvolle ondernemers en, voor sommigen verrassend, voldoende zon om zonnestroom op grote schaal toe te kunnen passen. Zonnestroom is volwassen in de zin dat betrouwbare systemen al decennialang commercieel beschikbaar zijn en inmiddels op gigawattschaal worden toegepast. Er zijn verschillende typen panelen te koop in allerlei uitvoeringsvormen en van vele fabrikanten. Bovendien wordt in de laboratoria wereldwijd gewerkt aan een heel scala van (mogelijke) nieuwe typen zonnecellen, -panelen, -folies en andere uitvoeringsvormen. Ze beloven een hoger rendement, geven uitzicht op nog lagere kosten of bieden nieuwe toepassingsmogelijkheden. In deze voordracht wordt een overzicht gegeven van de werkingsprincipes en van de wereldwijde geschiedenis en ontwikkelingen op het gebied van zonnestroom: technologieŽn, kosten en prijzen, toepassingen, milieuaspecten, integratie in het elektriciteitsnet en inpassing onze leefomgeving.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. P.J. Ringens (MUMC) op 8 december 2015:

Ontwikkelingen in de oogheelkunde

Oogheelkunde kent de eerste schriftelijk vastgelegde ingrepen en behandelingen sinds de verre oudheid. Sterker nog: de oudst bekende wetgeving maakt zelfs gewag van de gevolgen van oogheelkundige ingrepen voor een behandelaar: medico-legale praktijk in zijn kinderjaren.

Sindsdien is er veel veranderd voor de oogheelkunde. Met name de twintigste eeuw heeft veel vooruitgang gebracht op dit gebied. Nederlandse oogartsen hebben bij die ontwikkelingen een aanzienlijke rol gespeeld, een traditie die stamt uit de tweede helft van de negentiende eeuw. Een aantal van deze mijlpalen zullen tijdens deze voordracht worden besproken.

Niet alleen technologische wapenfeiten vallen op. Net zoals het menselijk oog in zijn embryologische ontwikkeling alle stadia langs de lijn van de evolutie bewandelt, zo lijkt dat ook het geval te zijn voor de oogheelkunde in het algemeen. Een goede beschouwing van hetgeen op dit vakgebied gebeurt op maatschappelijk terrein, geeft ook een goede inkijk in de grote lijnen, die de geneeskunde doormaakt en zal doormaken. Ook dit aspect zal in deze voordracht worden toegelicht.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. W. de Laat (UMCU)op 10 november 2015:

Schatgraven in afval-DNA

Elke minuscule celkern in ons lichaam bevat (uitgerold) ongeveer 2 meter aan DNA: ons genoom. Om deze onmogelijk te bevatten hoeveelheid anders te illustreren: als we al het DNA in ons hoofd achter elkaar zouden plakken vormt het een DNA-keten die 10,000 maal de afstand van de aarde tot de maan meet. Het genoom is het kookboek van het leven, de genen die in ons genoom verstopt zitten fungeren als de recepten van het leven: zij coderen de eiwitten die vorm en functie geven aan de cellen. Meer dan 95% van het genoom codeert echter niet voor eiwit en werd tot voor kort vaak weggezet als afval of 'junk' DNA. Echter, in dit 'junk' DNA blijken miljoenen waardevolle 'genetische schakelaars' te zitten: stukjes DNA die genen aan en uit kunnen zetten. Deze schakelaars zijn vaak de plekken in het genoom waar ziekte-veroorzakende genetische veranderingen gevonden worden, een bevestiging dat zij cruciaal zijn voor een gezond leven. De grote huidige uitdaging voor genoom-onderzoekers is om te snappen welke schakelaar welk gen aanstuurt. In deze lezing zal uitgelegd worden hoe de vouwing van het DNA hier een bepalende rol in speelt.

Samenvatting van de voordracht van dr. G.C.H.E. de Croon op 13 oktober 2015:

Drones en hun verdere ontwikkeling

Drones domineren het nieuws. Elke dag wordt er wel weer een nieuwe toepassing van drones "gelanceerd". De ene dag zullen ze pakketjes rondbrengen, de andere dag zullen ze mensen gaan redden in rampgebieden.

Tijdens deze voordracht zal ik eerst de huidige technische stand van zaken bespreken en dan een inkijkje geven in de ontwikkelingen die eraan komen, vooral op het gebied van zelfstandige vlucht. Hierbij zal ik de nadruk leggen op heel lichte, kleine drones, die inherent veilig zijn voor mensen.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. T. van der Hagen (TUD) op 8 september 2015:

Een bredere kijk op energie: zonder kernenergie geen energierevolutie

Een verduurzaming van onze energievoorziening is noodzakelijk om onze planeet leefbaar te houden. Bovendien biedt zo'n Energie Revolutie enorme economische kansen. Waarom duurt de overgang van fossiele naar duurzame bronnen dan zo lang? Wat is eigenlijk de essentie van het energieprobleem? Wat zijn de maatschappelijke en wetenschappelijke uitdagingen? Wat kunnen we verwachten van hernieuwbare energiebronnen? Naast het aanreiken van antwoorden op die vragen wordt in het bijzonder ingegaan op de rol van kernenergie in de mondiale en de Europese elektriciteitsvoorziening en wordt een technisch overzicht geboden van de werking van huidige en toekomstige kerncentrales, splijtstofcycli en de risico's die verband houden met kernenergie.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. E.P. Verlinde (UvA) op 14 april 2015:

Een nieuwe kijk op zwaartekracht en de kosmos

De zwaartekracht staat al eeuwen in het middelpunt van de belangstelling binnen de natuurwetenschap. Toch zijn er nog vele vragen met betrekking tot de zwaartekracht en de kosmos, die tot aan de huidige tijd nog onbeantwoord zijn gebleven. Vooral de kosmologische waarnemingen, die wijzen op het bestaan van donkere energie en donkere materie vragen om een verklaring. Na een korte uiteenzetting van de zwaartekrachtstheorieŽn van Newton en Einstein zullen de meeste recente theoretische ontwikkelingen aan bod komen. Op dit moment vindt er binnen de theoretische natuurkunde een omwenteling plaats, waarbij een totaal nieuwe kijk is aan het ontstaan op de oorsprong van de zwaartekracht en de ruimte en tijd. Inzichten uit de snaartheorie en de theorie van zwarte gaten tonen aan, dat zwaartekracht te voorschijn komt door veranderingen in de microscopische informatie, die bevat is in de ruimte en tijd. In deze voordracht zal ik deze opvallende ontwikkeling en mijn eigen bijdrage hieraan op een aanschouwelijke manier beschrijven. Daarbij zal ik ook een vooruitblik werpen op de vraag, hoe onze kijk op de Kosmos hierdoor zal veranderen.

Samenvatting van de voordracht van dr. J. Malda (UMC) op 10 maart 2015:

3D-printing van weefsels

Met een 3D-printer kunnen complexe structuren worden gemaakt op basis van een digitale bouwtekening. Omdat deze bouwtekening verkregen kan worden uit beeldgegevens van de patiŽnt, zijn er veel mogelijke patiŽnt-specifieke toepassingen van 3D-printen in de geneeskunde. Zo worden er modellen van (beschadigde) organen en weefsels geprint om voor de operatie de beste chirurgische aanpak te evalueren of te oefenen. Daarnaast worden ook individueel geprinte metalen implantaten of kunststof hulpmiddelen reeds op beperkte schaal in de kliniek toegepast.

Onderzoekers binnen de regeneratieve geneeskunde gaan nu een stap verder door een combinatie van cellen, groeifactoren en biomaterialen te printen. Dit proces wordt bioprinten genoemd. Hiermee kan de complexe organisatie van een natuurlijk weefsel die nodig is om een beschadigd weefsel of orgaan te repareren of vervangen, verder worden nagebootst. Echter voordat 'weefsel uit de printer' klinisch kan worden toegepast, moet de techniek worden geoptimaliseerd en er is meer kennis nodig over de ontwikkeling van geprinte levende constructen tot functioneel weefsel.

Deze lezing geeft een overzicht van de huidige toepassingen in de medische praktijk en blikt vooruit naar de toekomst

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. Jenny Dankelman (TUD) op 10 februari 2015:

Technische uitdagingen bij minimaal invasieve chirurgie

Indien het mogelijk is om via ťťn kleine incisie zowel de diagnose als behandeling uit te voeren, dan wordt de interventie veel minder ingrijpend en daardoor ook op kwetsbare patiŽnten toepasbaar. Het is onze ambitie om nieuwe minimaal-invasieve interventies mogelijk te maken met slimme betaalbare instrumenten. Voorbeelden van instrumenten zijn stuurbare naalden, vervormbare catheters, en waterstraalsnijden voor kraakbeenbehandeling.

Om minimaal-invasieve technieken veilig aan te leren hebben we trainingssystemen ontwikkeld die inmiddels in de klinische praktijk worden gebruikt. Deze systemen zijn gebaseerd op langdurig onderzoek naar oog-handcoŲrdinatie, haptische feedback en kwantitatieve scoringstechnieken voor objectieve beoordeling van psychomotorische vaardigheden.

De huidige operatiekamer is een complexe technische omgeving geworden. Om te zorgen dat de processen optimaal verlopen zijn we recent het DORA project, de Digital Operating Room Assistant, gestart waarmee we apparatuur- en instrumentgebruik op de operatiekamer automatisch gaan monitoren en, daar waar nodig, feedback geven.

Het door-ontwikkelen van concepten naar de klinische praktijk is een ingewikkeld en tijdrovend proces. De multidisciplinaire samenwerking tussen ingenieurs en clinici is een kritische succesfactor gebleken en daarom een onmisbaar onderdeel van onze aanpak.

Samenvatting van de voordracht van prof. D.I. Boomsma op 13 januari 2015:

Gedragsgenetica

Op grond van onderzoek bij twee- en meerlingen en bij de families rond twee- en meerlingen is voor een groot aantal menselijke eigenschappen, aandoeningen en ziekten in kaart gebracht wat de rol is van erfelijke aanleg. Bij vrijwel alle menselijke karakteristieken, variŽrend van gewicht, lichaamslengte, persoonlijkheid, intelligentie tot leefgewoonten, ziekte en gezondheid, speelt erfelijke aanleg een meer of minder grote rol, die kan afhangen van leeftijd, geslacht of externe factoren.

Een van de grote uitdagingen is om die erfelijke aanleg te karakteriseren op het niveau van DNA varianten, epigenetica en RNA expressie. Rond 2001 werd het menselijke genoom met daarin 20.000 tot 25.000 genen in kaart gebracht en de DNA sequentie bepaald van de 3 miljard base paren die de bouwstenen vormen van het genoom. Circa 0,1% van de 3 miljard base paren verschilt tussen mensen. In 2012 kwam het ENCODE [Encyclopedia Of DNA Elements] project met 30 publicaties in waarin wordt beschreven hoe een deel van ons genoom dat voorheen werd beschreven als 'junk' de regie doet over het deel dat codeert voor de aanmaak van eiwitten. Met de toenemende karakterisering van ons genoom, nemen de mogelijkheden toe om genetische varianten op te sporen die verantwoordelijk zijn voor ziekten en andere kenmerken. We kunnen nu in onderzoek miljoenen DNA varianten meten en die vervolgens relateren aan een scala van uitkomsten.

Soms wordt gezegd dat de beloftes van dit grootschalige onderzoek niet waar gemaakt zijn, omdat slechts een klein aantal DNA varianten is gevonden. Aan de andere kant wordt ook de indruk gewekt dat genetische screening bij -of zelfs voor- de geboorte voorspelt wat ons later in het leven staat te wachten aan maatschappelijk kansen, ziekten en zelfs hoe oud we worden. Beide suggesties zijn onjuist. De eerste grote genetische associatie studie was pas in 2007 en er zijn nu al meer dan 2000 varianten gevonden die samenhangen met bijvoorbeeld diabetes, hart- en vaatziekten, schizofrenie en lichaamsgewicht. Het kan in de toekomst mogelijk worden dat behandelingen en adviezen op maat gesneden worden als een genetisch risicoprofiel bekend is. De genetische informatie is dan ťťn van de factoren waar mee rekening gehouden kan worden. Net zoals roken de kans vergroot op ziekte, zegt een risicoprofiel iets over kansen. Uit onderzoek met eeneiige tweelingen, die altijd een identiek risicoprofiel hebben, weten we dat een zelfde genotype niet hoeft te leiden een zelfde uitkomst qua gezondheid of gedrag. Er is dus geen sprake van genetisch determinisme.

Samenvatting van de voordracht van dr. ir. B.G.J. Knols op 9 december 2014:

Alles over de mug

Op jaarbasis sterven er wereldwijd ongeveer 725.000 mensen aan de gevolgen van een simpele muggenbeet. Voor oorlogen en gewapende conflicten ligt dat aantal op 475.000. Toch staan de kranten niet vol met artikelen over muggen die iedere zeventiende mens op aarde doden. Ebola eiste dit jaar al meer dan 5000 slachtoffers. In diezelfde periode staat de teller voor malaria op 350.000. De impact van de mug op de wereldgeschiedenis is immens en ik zal dit aan de hand van verschillende voorbeelden toelichten. En nog steeds is haar impact gigantisch, met name in ontwikkelingslanden. We zullen dieper ingaan op de malariaproblematiek en de oplossingen waar wij mee bezig zijn de revue laten passeren. Maar ook zullen we kijken naar Nederland en bespreken welke gevaren hier op de loer liggen. En dat zijn er nogal watÖ GeÔnteresseerden kunnen alvast mijn boek 'Mug: De fascinerende wereld van volksvijand nummer 1' lezen.

Samenvatting van de voordracht van dr. Y.D. van der Werf (VU) op 11 november 2014:

Slaap en prestaties

Ysbrand van der Werf is onderzoeker van het Nederlands Herseninstituut en het Vrije Universiteit medisch centrum in Amsterdam. Op beide plekken leidt hij een team van onderzoekers op het gebied van hersenen en cognitie. Zijn onderzoeksterrein betreft gezonde en verstoorde slaap in relatie tot hersenfunctie, en cognitieve processen bij neurologische en psychiatrische ziektes. Voor zijn werk heeft hij onder meer een VIDI en een Brain&Cognition beurs gekregen. Hij is lid van De Jonge Akademie, een platform voor jonge wetenschappers binnen de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen. Centraal in zijn lezing staat de vraag wat de betekenis is van slaap. Specifiek zal hij bespreken wat de recente gedachten zijn omtrent slaap en geheugen; slapen we om te onthouden? Of slapen we om te herstellen? Kunnen we met optimale slaap prestaties verbeteren? Onderzoek naar de rol van slaap bij psychisch functioneren kent al een lange geschiedenis, maar heeft recent een nieuwe impuls gekregen door technische vooruitgangen op het gebied van hersenwetenschappen en verbeterde testmethoden. Naast onderzoek naar slaap en geheugen zal ook aandacht worden besteed aan slaapstoornissen, al of niet in het kader van andere ziektebeelden, en aan mogelijkheden voor slaapverbetering.

Samenvatting van de voordracht van dr. ir. J. Hagoort op 14 oktober 2014:

De Schaliegas Revolutie (?)

Schaliegas heeft een revolutie teweeggebracht in de wereldwijde energievoorziening. Of is het niet meer dan een hype? Wat is schaliegas en wat houdt de winning van schaliegas precies in? Wat zijn de verschillen en overeenkomsten met conventionele gaswinning? Waarom roept schaliegas zulke sterke emoties op? Wat is de relatie met de klimaatcrisis? Hoe is schaliegas verdeeld over de wereld? En hoe zit het met de winning van schaliegas in Nederland?

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. J. Reedijk (RUL) op 9 september 2014:

Zware metalen: gif ťn geneesmiddel, kan dat?

Zware metalen worden door veel mensen vooral gezien als giftig en gevaarlijk. Veel minder mensen weten dat zware metalen ook nodig zijn voor gezondheid van mens en dier en dat ze medisch toepasbaar zijn. Want hoewel veel metalen in grote hoeveelheden schadelijk zijn, in kleine hoeveelheden zijn ze onmisbaar. De toxiciteit of giftigheid is relatief; de dosis bepaalt of een stof een gif is. Zo is ook water giftig, als de dosis maar groot genoeg is. En andersom kan zelfs de 'giftigste' stof geen kwaad, of misschien zelfs goed doen, als de dosis maar gering genoeg is. Zware metalen zijn hier een goed voorbeeld van.

In de voordracht zal, na een algemene inleiding over de rol van zware metalen in levende organismen, nader worden ingegaan op enkele metaalhoudende verbindingen en hun toepassingen in de geneeskunde, zoals verbindingen van Goud bij reumabehandeling; Gadolinium in MRI-diagnoses en Platina bij kankerbestrijding.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. C. W.J. Beenakker (Lorentz instituut, Leiden) op 8 april 2014:

Het Majorana deeltje

Sinds de ontdekking van elektron-positron annihilatie weten we dat sommige deeltjes een antideeltje hebben en dat die twee elkaar vernietigen als ze elkaar tegenkomen. Ettore Majorana opperde in 1930 dat een deeltje zijn eigen antideeltje zou kunnen zijn, zodat een tweetal ver verwijderd zou moeten blijven om te kunnen overleven. Een voorbeeld van zo'n Majorana deeltje is onlangs in Delft geconstrueerd, gebruik makend van een supergeleidende "zee" van elektronen om het ladingsverschil tussen deeltje en antideeltje te maskeren. (Men spreekt van een "quasideeltje", omdat het geen fundamenteel deeltje betreft.) Een mogelijke toepassing is te vinden op het terrein van quantumrekenen --- een quantumcomputer zou Majorana deeltjes kunnen gebruiken om de informatie veilig op te slaan.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. J.J. Smit (TUD) op 11 maart 2014:

Supergeleiders in de elektrische energietechniek

In de elektrische energietechniek zijn in de toekomst componenten nodig, die duurzamer, efficiŽnter, economischer en milieuvriendelijker zijn dan nu het geval is. Deze uitdagingen laten zich oplossen met een nieuwe technologie, gebaseerd op hoge temperatuur supergeleiders (HTS).

Afgekoelde supergeleiders laten elektrische stroom door met een hogere dichtheid en zonder weerstand. In combinatie met hoogspanningstechniek zijn in bijvoorbeeld elektriciteitstransport hogere vermogensstromen op een economischer manier mogelijk met o.a. minder verlies, compacter afmetingen, lagere impedantie, minder magnetische emissie en naar verwachting betere publieke acceptatie. Na de verrassende ontdekking van HTS in 1986 heeft de commercialisatie tot bruikbare tapes echter ruim twee decaden aan Onderzoek en Ontwikkeling gevergd. Tegenwoordig is het mogelijk een tape van YBa2Cu3O7 - YBCO, de laatste generatie van HTS - te bestellen voor een prijs van 50 Ä/kAm liggend in dezelfde orde van grootte als in geval van koperen geleiders. De verwachting is dat de prijs van YBCO tape op termijn zelfs daalt tot het niveau van 10 15 Ä/kAm. Daarmee komen uitontwikkeling en introductie van de HTS energiecomponenten snel dichtbij. Deze zullen in gebruik komen als HTS DC en AC transmissie kabels, transformatoren, foutstroom begrenzers, generatoren, motoren. Een belangrijke toepassing in Nederland betreft de elektrische infrastructuur voor transmissie over lange afstand, die sinds de industrialisatie is opgebouwd en voor 95% uit bovengrondse lijnen bestaat. Het reguliere vervangingsbeleid omvat zo'n jaarlijkse 50 km aan vernieuwingen en veranderingen. Bij het verwachte minieme investeringsverschil tussen conventionele en nieuwe technologie zou dat vervangingsbeleid in de toekomst ten gunste van HTS kabels uitvallen, met daarbij voordelen als hogere transportcapaciteit en lagere emissies. Op die manier zouden de verbindingen stap voor stap ondergronds komen en daarmee een efficiŽnter, schoner en duurzamer elektriciteitstransport.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. K. van Dam (UVA) op 11 februari 2014:

Evolutie en Intelligentie

Toen Darwin anderhalve eeuw geleden zijn evolutietheorie presenteerde, kon hij zich beroepen op een grote hoeveelheid materiaal dat zijn hypothese van evolutie door selectie ondersteunde. Het mechanisme waarop de variaties waaruit geselecteerd kon worden ontstonden, was echter geheel onduidelijk. In de tweede helft van de twintigste eeuw is dat mechanisme grotendeels ontrafeld. Daarmee is een heel begrijpelijke natuurwetenschappelijke basis voor de ontwikkeling van allerlei biologische soorten geformuleerd.

Darwin zelf paste zijn hypothese ook toe op de evolutie van gedrag en geestelijke vermogens. Daarover zijn veel controverses ontstaan, niet in de laatste plaats omdat die soms al te gemakkelijk konden worden gebruikt om rassentheorieŽn te ondersteunen. De sociobiologie heeft lange tijd in een kwaad daglicht gestaan, al lijkt daar de laatste tijd verandering in te komen.

In deze voordracht zal een natuurwetenschappelijke schets gegeven worden van de evolutie van het leven op aarde, die haast vanzelf uitmondt in het ontstaan van intelligentie en bewustzijn - een ontwikkeling waarbij de dualiteit van lichaam en geest naar de achtergrond verdwijnt.

Samenvatting van de voordracht van dr. Hans M. Smid (WUR) op 14 januari 2014:

INTELLIGENTE INSECTEN

Sluipwespen zijn van cruciaal belang bij de biologische bestrijding van insectenplagen. Deze wespen leggen hun eitjes in andere insecten, bv de eitjes, larven of poppen van plaaginsecten. Ze vinden hun gastheren met behulp van geuren, bij voorbeeld als een rups aan een plant vreet, gaat die plant geurstoffen produceren. Deze stoffen 'roepen' de vijand van haar vijand, de sluipwespen. Maar hoe gebruiken sluipwespen deze toch wel erg variabele plantengeuren? Ze blijken deze geuren (en andere omgevingsfactoren) te onthouden, net als honden van Pavlov: door associatief leren. De beloning bij sluipwespen is dan het vinden van een geschikte gastheer voor ovipositie (eileg). We hebben ontdekt dat er natuurlijke variatie is tussen soorten sluipwespen in dit leren; sommige soorten leren heel snel, andere soorten langzaam.

Insecten lijken totaal verschillend van mensen, maar ze hebben ook veel met ons gemeen. Op moleculair niveau werkt dit leren en geheugen bij insecten hetzelfde als bij de mens. Sluipwespen zijn dus een goed modelsysteem om de bouwstenen en evolutie van leren en geheugen te onderzoeken. Een van de meest intrigerende organen van de mens, de hersenen, vind je ook, in miniatuurvorm, in insecten. Insectenhersenen zijn een sprekend voorbeeld van klein maar fijn; met hersenen van slechts enkele millimeters kan een honingbij buitengewoon complexe taken uitvoeren. Er zijn insecten die nog veel kleiner zijn, zoals sluipwespen die zijn gespecialiseerd in het parasiteren van insecteneieren. Deze miniatuursluipwespen, die er van een afstandje uitzien als wandelende stofdeeltjes, kunnen toch complexe gedragsvormen vertonen zoals vliegen, ingewikkeld baltsgedrag, parasiteren, en leren. Hun hersenen zijn in omvang slechts 0,15 mm breed maar nemen wel 10% in van het lichaamsgewicht en verbruiken dus heel veel energie. Op deze manier zijn ze in staat om met een minimale hoeveelheid neuronen verbazingwekkende prestaties te leveren.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. ir. L.M.K. Vandersypen (TUD) op 10 december 2013:

Dun, dunner, grafeen

In oktober 2010 ontvingen Andre Geim en Kostya Novoselov de Nobelprijs Natuurkunde voor onderzoek aan grafeen. Zes jaar eerder slaagden ze erin om behulp van een eenvoudig stukje plakband dunne schilfertjes grafiet op een chip te krijgen. Sommige van die plakjes bleken slechts 1 atoom dik te zijn, grafeen dus. Van dit materiaal werd lang gedacht dat het niet kon bestaan maar intussen is onderzoek aan grafeen uitgegroeid tot een van de meeste actieve gebieden in de natuurkunde.

De overweldigende belangstelling voor grafeen komt voort uit de combinatie van fundamenteel interessante eigenschappen, en een reeŽl potentieel voor toepassingen. Elektronen in grafeen zich gedragen als relativistische deeltjes. Zo is de snelheid van elektronen in grafeen constant, zowat 300 keer lager dan de lichtsnelheid. Het materiaal is met het blote oog zichtbaar, hoewel het maar 1 atoomlaag dik is. Ondanks die minimale dikte is grafeen ook erg sterk en stijf. Door die veelzijdige en bijzondere eigenschappen is de kans reŽel dat grafeen de basis kan vormen voor belangrijke nieuwe toepassingen, van LCD displays tot RF elektronica en batterijen.

In deze lezing zal ik een overzicht geven van de eigenschappen en mogelijkheden van grafeen.

 

Samenvatting van de voordracht van drs. M.V. van Andel (UMCG) op 12 november 2013:

Serendipiteit

De voordracht begint met een geserreerd fragment van De Drie Prinsen van Serendip (1302) van Amir Khusrau, een grootse dichter in de Perzische taal. In 1754 heeft de Britse briefschrijver Horace Walpole het woord serendipity gemunt. Hij leidde het af van dit sprookje: 'als hun Hoogheden reisden, deden ze steeds ontdekkingen, door toevalligheden en scherpzinnigheid, van dingen waar ze niet naar op zoek waren.'. Het woord serendipiteit werd voor het eerst in 1833 gedrukt en vervolgens alleen gebruikt in literaire kringen. Pas in 1945 werd de term in de wetenschap ingevoerd, door een experimenteel fysioloog, Walter Cannon, aan de Harvard Medical School. De wetenschapssocioloog Robert Merton, introduceerde het woord in de sociale wetenschappen, ook in de veertiger jaren.

Serendipiteit is een verrassende waarneming gevolgd door een correcte herleiding. De verrassing is een onverwacht, abnormaal en cruciaal gegeven : een enigma (helemaal geen theorie), een anomalie (tegen geaccepteerde theorieŽn in) of een noviteit (niet in strijd met aanvaarde theorieŽn). Het nieuwe of onbekende kan niet logisch worden afgeleid uit de oude of bekende. Als dat zou kunnen, zou het immers niet ťcht nieuw zijn. Voor het werkelijk nieuwe is een onvoorspelbaar element nodig, zoals een verrassende waarneming of gedachte (als een trigger van de serendipiteit). Serendipiteit is per definitie de intuÔtie, verbeelding en fantasie voorbij. Er zijn grosso modo drie manieren om iets nieuws te vinden: niet-serendipiteit (vinden het gezochte), pseudo-serendipiteit (vinden het gezochte door een cruciaal toeval) en serendipiteit (vinden van het ůngezochte). Origineel onderzoek loopt op twee benen, ťťn voor het testen van hypotheses, het andere voor het duiden van verrassingen (serendipiteit). Claude Bernard schreef over 'toevallige' waarnemingen: 'Niets is toevallig, en wat ons toevallig lijkt, is slechts een onbekend feit, waarvan de verklaring ons de kans biedt op een meer of minder belangrijke ontdekking.' De gedragspsycholoog B.F. Skinner raadt ons daarom aan: 'Als je op iets interessants stuit, laat de boel de boel, en bestudeer het.' Gericht onderzoek en serendipiteit sluiten elkaar namelijk niet uit, maar complementeren en versterken elkaar zelfs. Zoals de Hongaarse stressendocrinoloog Hans Selye in zijn boek From Dream to Discovery: On Being a Scientist terecht opmerkte: 'Voor mij is dat ťťn van de kostelijkste gaven waar een geleerde van kan genieten. Gewoonlijk concentreren we ons zů op wat we willen onderzoeken, dat andere feiten ons bewustzijn domweg niet bereiken, zelfs als ze van veel groter belang zijn. Dat is vooral het geval bij dingen die zů afwijken van het gewone, dat ze onwaarschijnlijk lijken. Toch is alleen ůnwaarschijnlijke werkelijk onze aandacht waard.'

Samenvatting van de voordracht van prof. Henny J.G.L.M. Lamers (UvA)

op 8 oktober 2013:

Op zoek naar de oorsprong:

van de aarde tot de oerknal

Iedereen heeft wel eens gehoord over het "Uitdijend Heelal" en de "Oerknal"..

Maar wat is die uitdijing nou eigenlijk? Worden de sterren steeds groter? Of neemt de afstand van de sterren onderling steeds toe? Komt daardoor ook de aarde steeds verder van de zon af?

En dan die Oerknal: Wat knalde er nou eigenlijk uit elkaar? Waarom, waar en wanneer? Wat was er dan voor de oerknal?

Minstens even zo interessant is de vraag: Hoe weten astronomen dat? Wie heeft dat ontdekt? Hoe kun je dat meten?

In deze lezing maken we met grote telescopen een zoektocht door het heelal. We beginnen met aarde en kijken dan steeds verder. We komen de zon en sterren tegen, melkwegstelsels (dat zijn verzamelingen van miljarden sterren) en groepen van melkwegstelsels. Naarmate we verder weg kijken, kijken we ook steeds verder terug in de tijd omdat het licht er steeds langer over heeft gedaan om ons te bereiken. Zo kunnen we vele miljarden jaren in het verleden kijken. Tot we uiteindelijk aankomen bij de oerknal waarmee het allemaal begon.

De spreker zal op een eenvoudige manier met veel mooie opnamen laten zien en uitleggen wat er gebeurt in het heelal en hoe we daarachter zijn gekomen. Er blijken veel vragen en misverstanden over de oerknal te zijn. Hij zal die bespreken en proberen die op te lossen. Zoals Einstein ooit zei: "Het meest onbegrijpelijke van het heelal is dat we het kunnen begrijpen!"

Prof. Henny J.G.L.M. Lamers, Universiteit van Amsterdam email: h.j.g.l.m.lamers@uu.nl Huisadres: Bilderdijklaan 5, 3723DA, Bilthoven, tel 030-2292983

 

Samenvatting van de voordracht van drs. J. Wensing op 10 september 2013:

Waarom leven er geen antilopen in Zuid Amerika en geen kangoeroes in Afrika? Is dat altijd zo geweest?

Biologen onderscheiden diverse zoogeografische regio's die zich van elkaar onderscheiden door hun karakteristieke fauna. De verspreiding en het overleven van diersoorten wordt in hoge mate bepaald door menselijke activiteiten. Maar als de tijdschaal wordt opgerekt naar geologische dimensies komen andere factoren in beeld. Klimaatveranderingen, gebergtevorming en bijv. platentektoniek spelen een grote rol in de evolutie van diergroepen. Tegelijkertijd beÔnvloeden die diergroepen ook elkaar. Ecologische factoren zoals nichevorming, concurrentie en predatie zijn eveneens van groot belang.

De presentatie geeft aan de hand van veel afbeeldingen een visie op de ontwikkeling van het dierenleven op aarde, met name op het zuidelijk halfrond en met de nadruk op zoogdieren. Hierbij komen veel geologische, paleontologische en biologische wetenswaardigheden aan bod. Na een algemene inleiding wordt uitgelegd wat zich op enkele continenten of grote terrestrische massieven tijdens de evolutie heeft afgespeeld zodat er een breed panorama ontstaat met diverse perspectieven. Het wordt duidelijk van welk ontzagwekkend, dynamisch proces ook wij deel uitmaken en hoe wij de huidige biodiversiteit kunnen interpreteren.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. ir. K. van der Wiele op 9 april 2013:

Atmosfeer en biosfeer van onze aarde. 3.5 miljard jaar evolutionaire geschiedenis met een blik op de toekomst

Duurzaamheid!? Kan de mensheid duurzaam leven op aarde? Putten wij de aardse energiebronnen uit, en hoe erg is dat? Gaat het CO2 gehalte in de lucht stijgen tot dramatisch hoge waarden, en waar kan dat toe leiden? Maar ook: waarom is het CO2 gehalte van onze aardse atmosfeer eigenlijk zo verschrikkelijk laag? Om deze vragen in een wat groter perspectief te plaatsen is het interessant eerst eens te kijken naar de geschiedenis van de aarde sinds zijn ontstaan en de ontwikkeling van de aardse atmosfeer, in samenhang met de evolutie van het leven op aarde. Door hier ook de moleculaire en celbiologische aspecten bij te betrekken ontstaat een totaalbeeld van energiekringlopen op micro- en macroniveau. Dit leidt ondermeer tot conclusies over de sleutelrol die koolhydraten spelen in de noodzakelijke ontwikkeling naar duurzame grondstoffen. Tenslotte zal een beschouwing over de koolstofkringloop op aarde worden gehouden, en zal de stelling worden geponeerd dat het voor moeder aarde niet ongunstig is om wat fossiele koolstof (steenkool, aardolie, aardgas) terug te brengen in de kringloop.

 

Samenvatting van de voordracht van drs. P.H.J. van Keulen op 12 maart 2013:

Antibiotica resistentie in ziekenhuizen

De ontdekking van penicilline door Flemming in 1928 betekende niet meteen een revolutie in de geneeskunde. Het duurde nog 10 jaar voordat een werkzaam geneesmiddel was ontwikkeld. Dit eerste "antibioticum" (een uit micro-organismen geÔsoleerd geneesmiddel) bewees zich tijdens de tweede wereldoorlog bij de behandeling van oorlogsverwondingen. In de daaropvolgende jaren volgde een reeks van nieuwe middelen met werkzaamheid tegen zowat elke bacteriesoort. Al snel ontwikkelde zich bij de belangrijkste verwekker van wondinfecties, stafylokokken, resistentie tegen penicilline, doordat de bacterie in staat bleek tot de productie van een enzym betalactamase, dat het antibioticum degradeerde. De industrie reageerde met aanpassing van de structuur van penicilline zodat het molecuul ongevoelig werd voor afbraak. Aanvankelijk bestond groot optimisme dat voor resistentieontwikkeling bij bacteriŽn altijd wel een nieuw antibioticum ontwikkeld kon worden. De perceptie dat infectieziekten probleemloos behandeld zouden kunnen worden leidde ertoe dat vanaf de zestiger jaren de opleiding van microbiologen vrijwel tot stilstand gekomen was. De zorgeloze omgang met antibiotica was er wel de oorzaak van dat resistentieontwikkeling steeds vaker de kop opstak. Met name in ziekenhuizen waar vele patiŽnten behandelingen ondergaan die de weerstand tegen infecties ondermijnen, leidde grootschalig gebruik van antibiotica in combinatie met laksheid bij het toepassen van infectiepreventie gaandeweg tot uitbraken van multiresistente bacteriŽn. Begin tachtiger jaren van de vorige eeuw ontstonden wereldwijd ziekenhuis epidemieŽn met de zogeheten MRSA (MultiResistente Staphylococcus Aureus) bacterie. Gaandeweg zijn er vele afkortingen die staan voor dergelijke probleembacteriŽn die ook in de lekenpers geregeld opduiken. Gedurende lange tijd heeft ons land samen met Scandinavische landen de verspreiding van deze bacteriestammen in onze ziekenhuizen kunnen beheersen.

De volgende trias van maatregelen is met succes ingezet tegen verspreiding van deze nieuwe plagen:

Allereerst behoort Nederland wereldwijd tot de landen met het laagste antibioticum gebruik per hoofd van de bevolking. Daarnaast is infectiepreventie in Nederlandse ziekenhuizen over het algemeen goed georganiseerd wat zich vertaald in minder ziekenhuisinfecties en daardoor minder kans op het ontstaan van resistente micro organismen. Als derde belangrijke factor is er de surveillance naar multiresistente bacteriŽn, door de Amerikanen inmiddels benoemd als "search and control". Zo worden patiŽnten bij overname uit een buitenlands ziekenhuis standaard onderzocht op resistente bacteriŽn. Helaas blijkt in de veterinaire wereld Nederland juist koploper te zijn in het toepassen van antibiotica in de bio-industrie. De daarmee verbonden resistentiefactoren verspreiden zich juist buiten de ziekenhuizen en vormen een nieuwe bedreiging voor de behandelbaarheid van infecties. Het voorkÚmen van het optreden van ziekenhuisinfecties en het tegengaan van de verspreiding van multiresistente stammen is inmiddels topprioriteit voor patientveiligheid in Nederlandse ziekenhuizen.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. J. van Hest op 12 februari 2013:

Kunstmatige cellen

De levende cel heeft wetenschappers over de jaren heen gefascineerd. Vanuit biologisch oogpunt is het de kleinste eenheid in de natuur die in staat is om zichzelf in stand te houden en te repliceren. Vanuit chemisch perspectief bekeken zijn het de uitermate complexe interacties tussen een grote verzameling van moleculen die leiden tot de vorming van een levend systeem. Tot voor kort was deze complexiteit zodanig groot dat het ondoenlijk was voldoende inzicht te krijgen in de systematiek achter de processen die zich binnen de cel afspelen. Recente ontwikkelingen in het veld van de chemie en de biologie hebben er echter voor gezorgd dat we in onze ontdekkingstocht van de cel nu een stap verder kunnen gaan. We kunnen daarbij twee verschillende onderzoekslijnen onderscheiden. Allereerst is er de top-down benadering, die voortkomt uit de moleculaire biologie, en die mogelijk gemaakt is door de ontwikkelingen die hebben plaatsgevonden in genoom analyse. Onderzoekers in dit vakgebied proberen vast te stellen wat de minimale genetische informatie is die noodzakelijk is om een levende cel te maken. Verder houden ze zich mee bezig dit minimale genoom na te maken, en is men er recent zelfs in geslaagd een volledig kunstmatig genoom in de cel te brengen om daarmee een bacterie te herprogrammeren.

Aan de andere kant vinden we de moleculaire benadering, ofwel bottom-up benadering. Chemici en chemisch biologen construeren uit moleculaire bouwstenen de elementen en systemen die een cel zijn specifieke eigenschappen geeft. Belangrijke vragen die daarbij aan de orde komen zijn: wat is de rol van compartimentalisering (celvorming), hoe kunnen we biologische netwerken nabouwen, en kunnen we met slimme moleculen ook systemen creŽren die zichzelf in stand houden en kunnen repliceren? Ook vindt er onderzoek plaats om de chemische benadering te integreren met de biologische, zodat er hybride cellen gemaakt kunnen worden.

In deze lezing zullen de verschillende benaderingen binnen dit jonge en zeer uitdagende onderzoeksveld worden besproken, waarbij de nadruk zal liggen op de bottom-up activiteiten zoals die ontwikkeld worden vanuit de chemische biologie.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. B.J.M. Witteman op 8 januari 2013:

Voeding als hoeksteen van de medische behandeling

Cachexia/ondervoeding tijdens/door ziekte komt vaak voor. Bij deze vorm van ondervoeding is ziekte de bepalende factor en niet de beschikbaarheid van voedsel. Naast de katabole invloed van ziekte raakt de patiŽnt verder verzwakt door de simultaan ontstane ondervoeding als gevolg van afgenomen voedselinname, voedselopname en voedselverwerking (metabolisme). Vaak heeft een zieke aangepast voedsel nodig om snel te herstellen (chemotherapie, herstel van een operatie). Meer aandacht van artsen voor de voedingssituatie van patiŽnten is van belang omdat ondervoeding kan leiden tot een neergaande spiraal tijdens de herstel-fase. Daarbij kunnen complicaties ontstaan waardoor herstel langer duurt dan nodig. Bij de ziekenhuis- en thuiszorg is nu meer aandacht voor de voedingssituatie van de (potentiŽle) patiŽnt. Aandachtspunten zijn: vroegtijdige herkenning (al in 1e lijn) en zo snel mogelijk terugdraaien van de vicieuze cirkel door adequate voeding. Goed gevoede patiŽnten zijn eerder beter en hebben minder vaak complicaties. Tijdens devoordracht zal ik verder ingaan op de wetenschappelijk achtergrond van deze benadering, de werkwijze en de resultaten tot nu toe.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. C.R. Ronda op 11 december 2012:

LED's voor toepassingen buiten de verlichtingssfeer

In deze voordracht zal eerst kort ingegaan worden op recente ontwikkelingen in LED's. Daarna wordt uitgebreid toegelicht, hoe de unieke eigenschappen van LED's nieuwe mogelijkheden creŽren in een veeltal van situaties. Expliciet komt daarbij de rol van verlichting in leerprocessen in scholen; in ziekenhuizen en in de landbouw aan de orde.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr.ir. J. Sietsma op 13 november 2012:

Schaarse metalen

Net als fossiele brandstoffen worden de grondstoffen voor metalen gewonnen uit de aardkorst, en dat is geen oneindige voorraad. Dat wil zeggen, misschien is de complete voorraad nog wel als "oneindig" te beschouwen, maar het economisch winbare gedeelte daarvan (qua kosten, technologie en energiegebruik) is dat zeker niet. Hoewel dit door steeds meer mensen gezien wordt wil de mensheid tegelijkertijd het gebruik van metalen alleen maar uitbreiden: de verbetering van de levensomstandigheden in landen als China (1,3 miljard mensen) en India (1,1 miljard mensen) brengt bij voorbeeld een enorme toename van metaalgebruik met zich mee: auto's, gebouwen, computers, bruggen, waterleidingen, verwarmingen, airconditioners. Kan dat doorgaan, of: hoe lang kan dat nog doorgaan? Kan alles van gerecycled metaal gemaakt worden?

Dertig jaar geleden werden zo'n 20 elementen uit het periodieke systeem praktisch toegepast, nu zijn dat er meer dan 60. Dat is nodig, omdat bij voorbeeld ijzer gewoon ijzer is (d.w.z. zwak en roestend), maar als je er chroom bij doet wordt het zowel sterker als roestvast. Om het metaal taaier te maken doe je er ook nog nikkel bij, je zorgt voor de juiste rangschikking van de atomen (structuur) en dan heb je het RoestVaste Staal dat we allemaal in de keuken hebben. Met andere woorden: op basis van metaalkundige kennis kunnen we de eigenschappen van metalen naar onze hand zetten door (i) legeringselementen toe te voegen en (ii) ervoor te zorgen dat de atomen in de structuur gaan zitten zoals wij dat willen. Omdat de vraag naar kleiner, lichter, sterker, beter vervormbaar maar blijft toenemen worden steeds betere metaallegeringen ontwikkeld. Zo zijn moderne legeringen van het zeer lichte magnesium goed bestand tegen verhoogde temperatuur, maar daar zijn dan wel zeldzame-aardmetalen voor nodig. Waarom eigenlijk, en kunnen we hetzelfde bereiken zonder die elementen, waarop China een monopolie heeft?

In de lezing worden achtergronden en voorbeelden gegeven van de metaalkunde van moderne (en klassieke) legeringen. Daarmee zal duidelijk gemaakt worden dat de vereisten die geavanceerde toepassingen aan metalen stellen een zorgvuldig ontwerp van het metaal noodzakelijk maken, in termen van samenstelling en structuur. De dreigende schaarste van een aantal elementen gaat beperkend werken op de eigenschappen die we in metaallegeringen kunnen realiseren.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. C. de

Jager op 9 oktober 2012:

De veranderlijke zon

De zonsactiviteit vindt zijn oorsprong in een diep in de zon gelegen instabiliteitgebied, de tachoklijn. Daar wekken gigantische elektrische stromen enorme magneetvelden op. Losgebroken magnetische lussen stijgen langzaam op en vormen de kernen van de activiteitencentra aan het zonoppervlak. Daar treden zonnevlammen en coronale massa emissies op; elk met energieŽn van miljarden malen die van de atoombom die Hirojima verwoestte.

De zonsactiviteit ging door een diep Groot Minimum in de 17e eeuw en steeg daarna geleidelijk toe tot in de 20e eeuw een uiterst hoog Groot Maximum bereikt werd. Grote Maxima en Minima treden vaker op; ze vinden hun oorsprong in een chaotische instabiliteit van de zonsdynamo. Parallel aan de zonsactiviteit nam ook de aardse temperatuur geleidelijk toe vanaf het minimum van de 17e eeuw. Die samenhang kan voor een deel verklaard worden.Voor het latere deel van de lopende eeuw verwacht ik een periode van geringe zonneactiviteit.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. C.D. Andriesse op 11 september 2012:

De probeersels van Lorentz

 

Lorentz was nog niet dood of Arnhem eerde die beroemde zoon met een geweldig monument dat in een glooiing van zijn mooiste park, het Sonsbeekpark, werd opgenomen. Het bronzen beeld van de man staat voor een grote muur met bas-reliŽfs en meer dan honderd namen van collega natuurkundigen. Die muur verbeeldt de invloedrijke rol die Lorentz, nu een eeuw geleden, in de ontraadseling van elektromagnetische verschijnselen gespeeld heeft, maar zegt weinig of niets over het unieke van zijn bijdrage. In mijn voordracht zal die bijdrage benoemd worden.

Elektromagnetisme - het woord verraadt het al - is een verzamelnaam van alle verschijnselen waar elektriciteit en magnetisme op elkaar inwerken. Als aparte verschijnselen waren die twee al eeuwen lang bekend, maar hun wisselwerking is pas in de loop van de negentiende eeuw ontdekt en eigenlijk alleen maar in de wiskunde van vectorrekeningen te doorgronden. Maar ik zal die wiskunde in gewone woorden navertellen en om te beginnen de vier relaties tussen elektrische en magnetische krachten uitleggen.

Ook Lorentz is met die vier begonnen. Ze staan al in zijn meesterlijke proefschrift van 1875, waarin hij de weerkaatsing en de breking van licht heeft kunnen uitleggen als effecten van elektromagnetische golven. Maar met die vier kon niet worden uitgelegd waarom lichtgolven zich in alle richtingen even snel leken voort te planten, in de richting van de aardbeweging net zo snel als loodrecht daarop. Dit volgde uit optische waarnemingen van Michelson in de jaren 1880. De nauwkeurigheid van deze waarnemingen is van groot belang geweest voor Lorentz' verdere werk en verdienen het goed te worden uitgelegd. Ik zal het doen met een verhaaltje, dat ook wel een nautisch model genoemd mag worden, en zal zelfs op een formule stoten.

Welk effect heeft beweging op de vier relaties, en zou er eigenlijk wel een effect mogen zijn? Dit zijn de centrale vragen geweest die Lorentz tussen 1887 en 1895 bezig hebben gehouden, en misschien nog wel langer, tot 1904 aan toe. Een beweging met een snelheid, uitgedrukt in meter per seconde, zou een verandering in plaats - iets per meter - tot een verandering in tijd maken, in iets per seconde. En omdat de relaties in de vorm van veranderingen geschreven worden, zou beweging er een groot effect op hebben. Maar zie, door de veranderingen ten gevolge van een snelheid door te rekenen, en met elkaar in verband te brengen, vond Lorentz twee van de vier relaties in verwante vorm terug. En de andere twee, die onherkenbaar anders leken, zouden die wŤl van een toevallige snelheid afhangen?

Waarschijnlijk in 1893, toen hij veertig was, kwam hij tot zijn unieke bijdrage. Toen hij een keer rekende met een tijd die xv/c2 kleiner was dan de gewone tijd - x is hier de plaats, v de snelheid en c de lichtsnelheid - vond hij tot zijn verrassing de overige twee relaties terug, weer in verwante vorm, maar alleen bij benadering. Omdat die tijd van x afhing noemde hij hem de lokale of plaatselijke tijd: Ortszeit. Hij publiceerde dat twee jaar later in zijn Versuch einer Theorie der elektrischen und optischen Erscheinungen in bewegten KŲrpern. Zijn eigen woord Versuch heeft me de vrijheid gegeven zijn werk als probeersel(s) neer te zetten. Maar het was raak. Met een transformatie van de tijd naar de lokale tijd werden alle relaties zoals dat heet invariant. Lorentz heeft nog jaren aan de definitie van die tijd zitten sleutelen om de transformatie echt exact te maken. Hij kwam er vlak bij. Einstein vond hoe het exact moest zijn. Voor vakgenoten is de Lorentztransformatie echter nog steeds het absolute meesterwerk.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr.ir. J.L. Kloosterman (TU Delft) op 10 april 2012:

Kansen voor Kernenergie: Reactoren en afvalbehandeling

Eťn van de grootste uitdagingen waarvoor wij ons zien gesteld is de groeiende wereldbevolking te voorzien van voedsel, drinkwater, gezondheidszorg, veiligheid en een schoon milieu. Een van de essentiŽle ingrediŽnten hiervoor is goedkope en schone energie.

In kerncentrales wordt energie vrijgemaakt uit kernsplijting van uranium. In de huidige generatie kernreactoren wordt echter maar 1% van het uranium benut, waardoor de huidige uraniumreserves slechts voor 100 jaar in de behoefte kunnen voorzien. Hoewel bij stijgende uraniumprijzen nieuwe mijnbouw mogelijk wordt en deze termijn vele malen kan worden verlengd, is een veel elegantere oplossing om het uranium en de andere restproducten van de huidige splijtstofcyclus te recycleren in nieuwe typen reactoren. Op deze wijze kan een factor honderd meer energie uit uranium gewonnen worden. Bovendien leidt de huidige praktijk tot langlevende componenten in het kernsplijtingsafval die voor vele tienduizenden jaren moeten worden opgeslagen. Ook deze afvalstroom kan worden teruggebracht door recycling in nieuwe typen kernreactoren.

Nog eleganter is het gebruik van de gesmolten zout reactor (in het Engels: Molten Salt Reactor (MSR) of Liquid-Fluoride Thorium Reactor (LFTR)) die energie kan vrijmaken uit thorium. Dit heeft tevens als voordeel dat de resterende afvalstroom geen langlevende componenten bevat. Dit biedt perspectief op een schone splijtstofcyclus met gebruik van inherent veilige reactoren. In de voordracht zal worden ingegaan op de huidige splijtstofcyclus, de splijtstofcyclus waarbij al het uranium en de restproducten worden gerecycleerd en de splijtstofcyclus gebaseerd op het gebruik van thorium in gesmolten zout reactoren.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. H. Philipse op 13 maart 2012:

Causaliteit: een kernprobleem van de wetenschappelijke revolutie

 

Het begrip 'causaliteit' is nauw verbonden met de vraag wat een goede wetenschappelijke verklaring is. Immers, een wetenschappelijke verklaring poogt de oorzaken van verschijnselen in kaart te brengen. Beide begrippen verschuiven drastisch in de zeventiende en achttiende eeuw. Terwijl de Aristotelische causaliteitsleer met zijn vier oorzaken een belangrijke rol speelde in de late Middeleeuwen, sneuvelden zowel het begrip van een vorm-oorzaak als het begrip van een doel-oorzaak tijdens de wetenschappelijke revolutie. Maar ook het begrip van mechanische oorzakelijkheid, dat voor Descartes maatgevend was, kwam onder druk te staan zodra de klassieke mechanica van Newton algemeen werd aanvaard als maatgevende natuurwetenschappelijke theorie. Het bleek namelijk moeilijk een mechanistisch model voor zwaartekracht te ontwikkelen. Daarom propageerde David Hume in de achttiende eeuw een theorie van causaliteit als regelmatige opeenvolging, die de basis is voor de vele problemen rond het causaliteitsbegrip die tegenwoordige filosofen nog steeds boeien.

In de lezing zal een overzicht worden gegeven van de geschiedenis van het causaliteitsbegrip van Descartes tot Kant, en zullen de hedendaagse problemen rond dit begrip kort worden geschetst.

 

De voordracht van prof. dr. C. de Jager over

De veranderlijke zon

zal vanwege ziekte van de spreker niet doorgaan op 14 februari 2012.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. J.N.A. Reek op 10 januari 2012:

Kunstmatige fotosynthese

Een van de grote uitdagingen van deze tijd is de transitie van fossiele brandstoffen naar duurzame energie. Er valt genoeg zonlicht op de aarde om de hele wereld in energiebehoefte te voorzien. Een van de grote nadelen van zonne-energie is de stroomopslag. Zonne-energie kan alleen overdag worden gewonnen en de overtollige energie kan wel worden opgeslagen, maar tot op heden is dit inefficiŽnt. Een doorbraak in het omzetten van licht energie in chemische energie of brandstof is hard nodig.

Al vele jaren proberen wetenschappers de fotosynthese van planten na te bouwen. Planten zijn veel efficiŽnter in het omzetten van zonne-energie in een bruikbare brandstof dan onze zonnepanelen, hoewel het uiteindelijke rendement ook laag is. In deze lezing zal worden in gegaan op kunstmatige systemen die lichtenergie omzetten in brandstof.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. J.A.R.A.M van Hooff op 13 december 2011:

Goedzak en het Overleven van de Sterkste, Over de Evolutionaire Grondslagen van Hulpvaardigheid en Moraliteit

De evolutie van biologische eigenschappen is voor een belangrijk deel een product van natuurlijke selectie. De Neodarwiniaanse evolutietheorie stelt dat natuurlijke selectie onontkoombaar leidt tot eigenschappen die op een meer effectieve en efficiŽnte wijze het voorplantingssucces van individuen bevorderen, en dientengevolge ook de verbreiding van de betreffende eigenschappen in volgende generaties. Zulke eigenschappen zijn per definitie adaptief. Een karikaturale weergave van de evolutie schildert die af als een proces dat genetische zelfzucht bevordert, als een "strijd om het bestaan en het overleven van de sterkste; kortom "nature red in tooth and claw". Dit is echter een forse karikatuur van de evolutionaire werkelijkheid, want we zien dat vele diersoorten leven in sociale verbanden die gekenmerkt worden door samenwerking en zelfs "altruÔstisch" hulpbetoon. Hoe dit soort gedrag en de emotionele geneigdheden, die eraan ten grondslag liggen, hebben kunnen evolueren binnen het door Darwin geschetste kader is lange tijd als een probleem gezien. Tegenwoordig begrijpen we dit en krijgen we ook zicht op de evolutionaire oorsprong van 'moraliteit' U mag ook de onderstaande, meer uitvoerige samenvatting kiezen, afhankelijk van de lengte die gebruikelijk is in Uw programma's: De evolutie van biologische eigenschappen is voor een belangrijk deel een product van natuurlijke selectie. De Neodarwiniaanse evolutietheorie stelt dat natuurlijke selectie onontkoombaar leidt tot eigenschappen die op een meer effectieve en efficiŽnte wijze het voorplantingssucces van individuen bevorderen, en dus, de verbreiding van die eigenschappen in volgende generaties. Zulke eigenschappen zijn per definitie adaptief. Een karikaturale weergave van de evolutie schildert die af als een proces dat genetische zelfzucht bevordert, als een "strijd om het bestaan en het overleven van de sterkste" (zo wordt "the fittest" ten ontechte vertaald)), en vervolgens als "nature red in tooth and claw". Dit is echter een grove karikatuur van de evolutionaire werkelijkheid. Natuurlijk denken we in de eerste plaats aan eigenschappen die individuen een voorsprong t.o.v. soortgenoten leveren in de wedijver om toegang tot bestaansbronnen of het nu gaat om voedsel, veiligheid of sociale and sexuele partners,. Dus denken we aan onmiddellijk aan aggressie, conflict, dominantie en status. Niettemin zien we dat vele diersoorten leven in sociale verbanden die gekenmerkt worden door samenwerking en zelfs "altruÔstisch" hulpbetoon. Hoe dit soort gedrag en de eraan ten grondslag liggende motivationele structuren hebben kunnen evolueren binnen het door Darwin geschetste kader is lange tijd als een probleem gezien. Theoretische overwegingen en empirische bevindingen ondersteunen verklaringen op grond van twee modellen, namenlijk dat van de verwantenselectie en dat van de wederzijdsheid in hulpbetoon en ze maken duidelijk onder welke voorwaarden altruÔstische gedragingen zich evolutionair stabiel kunnen ontwikkelen. Voor een aantal diersoorten is zichtbaar gemaakt dat individuen investeren in relatiekwaliteit op langere termijn, die een meerwaarde oplevert voor alle betrokkenen. Daarmee wordt uitzicht geboden op de evolutionaire oorsprong van 'moraliteit'. We beginnen te begrijpen hoe aan de interacties van samenlevende individuen normatieve sociale regels ontspruiten, alsook de bereidheid zich daarmee te conformeren.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. A.W.T. van Lieshout op 8 november 2011:

Biologicals in de strijd tegen reuma

De behandeling van reumatische ziekten heeft de laatste 20 jaar een enorme vlucht genomen. Van invaliderende ziektes zonder behandelmogelijkheden zijn ze veranderd in goed behandelbare aandoeningen, waarbij het schrikbeeld van de rolstoel grotendeels tot het verleden behoort. Aan dit succes liggen verschillende factoren ten grondslag. De grootste doorbraak van het laatste decennium in de reumatologie is zonder twijfel de ontdekking en toepassing van "Biologicals" als nieuwe behandelstrategie bij reumatische ziekten. Deze middelen danken hun naam aan het feit dat we, in tegenstelling tot veel "conventionele" anti-reumatica, hun werkingsmechanisme in het menselijk lichaam voor een deel kunnen verklaren vanuit de pathofysiologie van de aandoening. Ondanks de grote successen die zijn geboekt met deze Biologicals kunnen we als reumatoloog niet achterover leunen met de gedachte dat de slag tegen reumatische aandoeningen gewonnen is. Op meerdere vlakken kent ook deze medaille zijn keerzijde. Het is dan ook niet voor niets dat de term Biologicals steeds vaker in het nieuws opduikt, onder andere wanneer het gaat over de noodzaak om te bezuinigen in de gezondheidszorg. Reden te over om in een notendop de plaats van Biologicals in de huidige behandeling van reumatische aandoeningen en de nabije toekomst tegen het licht te houden.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. H.J. Huizing op 11 oktober 2011:

Paling: Met stamcellen zonder bezoek aan de Sargassozee naar Volendam

De palingvisserij en de kweek van paling hebben te kampen met een tekort aan glasaal (jonge paling). Er mag worden gevreesd dat de vangst van glasaal zelfs helemaal wordt verboden en dat daarmee een eind komt aan de kweek van paling. De vangst van wilde paling staat ook sterk onder druk. De instroom van glasaal zit de laatste jaren al onder de 1% van het niveau van 1950. Wil Volendam palingdorp blijven, dan moet naar een andere aanpak worden omgezien. Deze onderkenning vormde de start van een project waarmee Volendam weer nadrukkelijk als palingdorp op de kaart kan worden gezet: Volendam als kraamkamer voor paling. Doel is het ontwikkelen van grootschalige glasaalproductie als mogelijke oplossing voor de huidige complexe palingproblematiek. In een samenwerking tussen de bedrijven NewCatch BV uit Leiden en Glasaal Volendam BV uit Volendam is men er in geslaagd palinglarven in gevangenschap te produceren. De productie van larven wordt door toepassing van een kunstmatige hypofyse (met stamcellen van paling) en met technieken uit de moleculaire genetica verder geoptimaliseerd. Dit onderzoek is uniek in de wereld. De gekweekte larven groeien uit tot het stadium waarop zij actief voedsel tot zich kunnen nemen. Er wordt nu onderzoek gedaan naar de verdere opkweek van de larven tot glasaal. Cruciaal daarin is het onderzoek naar de voeding van palinglarven. Elders op de wereld is men er al in geslaagd om Japanse aal van larf tot glasaal op te kweken. De verwachting is dat dit ook in Volendam gaat lukken bij de Europese aal. Momenteel wordt gewerkt aan de inrichting van een reproductiecentrum voor glasaal in Volendam waar dit onderzoek zal worden uitgevoerd. Dit centrum zal naar verwachting in oktober 2011 de eerste in Volendam geproduceerde palinglarven gaan opleveren. Dat zal de start zijn voor een cascade aan activiteiten waarmee Volendam weer op de kaart kan worden gezet als meest innovatieve palingdorp van de wereld. In de presentatie zal een tipje van de sluier worden opgelicht over de vorm waarin dit gaat plaatsvinden.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr.ir. H. Tennekes op 13 september 2011:

Van Kolibrie tot Jumbojet: De vliegprestaties van vogels en vliegtuigen

Zit er systeem in de vliegprestaties van vlinders, vogels en vliegtuigen? Een koolwitje weegt 0.1 gram en vliegt hoogstens 5 km/u. Een koolmeesje weegt 20 gram, heeft een vleugeloppervlak van 0.01 m2 en vliegt 25 km/u. Kauwen wegen 250 gram, hebben vleugels van 0.07 m2 en vliegen 50 km/u op de grote trek. Zilvermeeuwen wegen 1 kilo, gedragen door vleugels van 0.2 m2. Ze vliegen niet harder dan 40 km/u. De vale gier weegt 7 kilo, maar door zijn grote vleugels (1 m2) hoeft hij niet hard te vliegen: 50 km/u is genoeg. Een Boeing 747 draagt 350 ton op vleugels van 500 m2, dus 700 kilo per vierkante meter. Op kruishoogte gaat een 747, net als de meeste verkeersvliegtuigen, 900 kilometer per uur. Twee zaken vallen op. In het algemeen gaat het sneller naarmate het zwaarder wordt, en de vleugelbelasting neemt toe met de grootte. Hoe zit dat in elkaar? In de voordracht komen niet alleen deze wetmatigheden aan de orde, maar ook de uitzonderingen, waarvan de vliegfiets het meest markante voorbeeld is.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. J.J. Engelen op 19 april 2011:

CERN en de Large Hadron Collider

Na een intensieve voorbereidingsperiode van meer dan 10 jaar is vorig jaar (2010) de grootste en krachtigste deeltjesversneller ter wereld in bedrijf genomen. De 'Large Hadron Collider' is een project van het Europese laboratorium voor deeltjesfysica CERN. In de voordracht zal kort worden uitgelegd wat CERN is, maar vooral zal worden ingegaan op de Large Hadron Collider. Dank zij de LHC is Europa nu wereldleider op het gebied van de hoge-energiefysica. De hoge-energiefysica bestudeert elementaire deeltjes en hun wisselwerkingen. De laatste decennia hebben grensverleggende experimentele resultaten hun plaats gevonden in een alles omvattende theorie. Alles? Uitgelegd zal worden welke fundamentele ontdekkingen de LHC mogelijk maakt, in het bijzonder van 'het Higgs mechanisme'. Maar ook zal worden geschetst hoe de LHC en de bijbehorende experimentele opstellingen in elkaar zitten en welke grensverleggende technologieŽn ontwikkeld moesten worden om het project te realiseren.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. R. Verpoorte op 8 maart 2011:

Fabels en feiten over de genezende werking van planten

We leven in een periode waarin we denken dat alles "maakbaar " is, van auto tot klimaat, van gezondheid tot geluk. De wetenschap en techniek zullen altijd wel weer een oplossing vinden. Hoe staat het wat dat betreft met geneesmiddelen?

Het eerste wat daar over op te merken valt is het woord zelf: geneesmiddel. Hoe veel genezen er echt, in feite alleen antibiotica, die bestrijden de oorzaak, andere geneesmiddelen zijn vooral symptoombestrijders: pijn, bloeddruk, hoge bloeddruk, Ö.. De westerse geneeskunst richt zich vooral op het lichaam dat ziek is, waarin de normale stofwisseling (homeostase) verstoord is en waarbij geneesmiddelen worden gebruikt die via een inmiddels bekend mechanisme in ieder geval de symptomen van de verstoring onderdrukken.

Bijvoorbeeld een te hoog gehalte aan cholesterol wordt verlaagd door een stap in de aanmaak van cholesterol in het lichaam te blokkeren. Stoffen met een dergelijke werking, de welbekende "statines" oorspronkelijk afkomstig uit micro-organismen, zijn ca. 25 jaar geleden ontdekt. Een mooi voorbeeld van belangrijke stoffen die in de afgelopen jaren in de natuur zijn gevonden bij de zoektocht naar cholesterolbiosynthese remmers.

Van de kleine 1000 nieuwe geneesmiddelen die de afgelopen 25 jaar zijn ontwikkeld door de farmaceutische industrie zijn ongeveer de helft natuurstoffen of direct daarvan afgeleid, de andere helft is puur synthetisch. Ca. 25% van alle geneesmiddelen die inde apotheek verkocht worden bevat een stof uit planten, daarnaast is er een groot aantal geneesmiddelen die uit micro-organismen voortkomen.

Dit lijkt mij voldoende om in ieder geval enig respect te hebben voor de natuur als bron van geneesmiddelen. In feite zijn veel van de bestaande geneesmiddelen gebaseerd op ontdekking van het werkingsmechanisme van medicinale of giftige planten. Morphine, cocaine, atropine, curare en cannabis zijn belangrijke voorbeelden die aan de basis hebben gestaan van hele series van westerse geneesmiddelen.

De planten waar deze stoffen uit voort zijn gekomen zijn door onze voorouders ontdekt. Hoe? Dat weten we niet, maar bijvoorbeeld curare werd als pijlgif ontwikkeld dat wanneer het direct in het bloed komt bij zeer lage dosering (milligrammen) dodelijk is maar gramsgewijs gegeten kan worden omdat het niet opgenomen wordt. Vergelijkbare plantensoorten werden onafhankelijk van elkaar gevonden in het Amazone gebied, Centraal Afrika en MaleisiŽ! En dat zonder enige wetenschappelijke apparatuur, maar waarschijnlijk door het goed observeren van de natuur. Op deze wijze zijn onze voedingsgewassen gevonden en naar schatting 40,000-70,000 medicinale planten. Dat wil zeggen bijna een kwart van alle bestaande plantensoorten wordt ergens gebruikt als geneesmiddel.

In landen als China en India is dat al duizenden jaren geleden op schrift gesteld en daar worden deze planten nog volop toegepast. Of ze werken? Een terechte vraag maar geen simpel antwoord. We kunnen het gebruik niet los zien van de hele traditionele geneeskunde waarvan het deel uitmaakt. In China bijvoorbeeld is dat minder gericht op genezen, maar meer op het in stand houden van de homeostase, meer gericht op voorkomen dan genezen. Daarbij is het ook een op de persoon toegesneden behandeling, iedere patiŽnt krijgt zijn eigen specifieke recept van de traditionele arts (die in genoemde landen ook academisch opgeleid is), een recept dat ook tijdens de behandeling steeds aangepast wordt. Dus niet 3 maal daags dezelfde tablet voor iedereen, dik, dun, jong, oud zoals in de Westerse geneeskunde.

Er wordt inmiddels volop onderzoek gedaan naar traditionele geneesmiddelen, maar dat is geen eenvoudige zaak, het betreft mengsels van meerdere planten, en ziektes zijn ook meestal complex, dat willen zeggen dat er meerdere factoren zijn die een rol spelen bij het ontstaan. De reductionistische benadering van de farmaceutische industrie lukt het dan vaak ook niet om een werkzame stof te vinden in dergelijke complexe mengsels. Dat kan zijn omdat die afhangt van de combinatie van meerdere stoffen, of dat de werkzame stof pas in het lichaam wordt gevormd.

Dat laatste is bijvoorbeeld het geval met de wilgenbast (Salix), dat werd gebruikt als pijnstiller, op grond daarvan is meer dan 100 jaar geleden salicylzuur en aspirine (acetylsalicylzuur) ontwikkeld. Echter in de plant komen deze stoffen niet voor, pas in het lichaam worden die in twee stappen gevormd uit salicine. Met andere woorden met de huidige technologie voor geneesmiddelenontwikkeling zouden we nooit salicylzuur ontdekken.

Dat is de reden dat men nu een andere benadering gebruikt voor het onderzoek naar medicinale planten, die van de systeem biologie. Dat wil zeggen zonder enig vooroordeel (zonder hypothese!) zoveel mogelijk dingen observeren in experimenten, bijvoorbeeld in klinische studies met traditionele geneesmiddelen. Na het experiment probeert men uit alle gegeven conclusies te trekken over de werking en mogelijke mechanismen die daar achter steken en welke stoffen mogelijk betrokken zijn bij de werking.

Er is dus nog een veel te leren van al die medicinale planten. Dat kan alleen wanneer we niet geremd worden door vooroordelen. Enkele recente publicaties (zie bv Ioannidis JPA (2005) Why most published research findings are false. PLoS Med 2:696-701)die zeggen dat veel van wat er gepubliceerd is op het gebied van de levenswetenschappen niet juist is, zouden een goede reden zijn om nog eens onbevangen om ons heen te kijken naar nieuwe mogelijkheden die we nog niet gezien hebben.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. M. Copier op 8 februari 2011:

Playful Cultures: De ludificatie van ons dagelijks leven

In 1938 verscheen Homo Ludens van de Nederlandse historicus Johan Huizinga. Hierin stelde hij "Sinds langen tijd ben ik steeds stelliger tot de overtuiging gekomen, dat menschelijke beschaving opkomt en zich ontplooit in spel, als spel." Als we kijken naar het spel-element in de hedendaagse cultuur, dan zien we dat spel een belangrijk onderdeel is geworden van ons dagelijks leven. De toenemende populariteit van computergames speelt hier een belangrijke rol in. Niet alleen vermaak, maar ook wonen, werken en wetenschap krijgen steeds meer speelse elementen, die vaak ondersteund worden door nieuwe technologieŽn. Dit roept allerlei vragen op, zoals: Hoe serieus is spel? En wat betekent het om een speler te zijn? In deze lezing alles over de ludificatie van ons dagelijks leven en in het bijzonder van wetenschap en onderwijs.

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. J. Oerlemans op 11 januari 2011:

Het ontstaan van de ijstijden

Gedurende de laatste paar miljoen jaar wordt het aardse klimaat gekenmerkt door grote schommelingen: de Pleistocene ijstijden. Deze openbaren zich vooral op gematigde en hogere breedten, waar met enige regelmaat enorme ijskappen het landschap platwalsen. De geologische documentatie van deze ijstijden was aanvankelijk vooral gebaseerd op de bestudering van afzettingen op het land. Velen kennen de namen van "de" viergrote ijstijden (GŁnz, Mindel, Riss, WŁrm), die afkomstig zijn van rivieren in centraal Europa.

Het onderzoek aan diepzee-afzettingen en ijskernen heeft het klassieke beeld van de Pleistocene ijstijden op z'n kop gezet. Er bleken er meer dan vier te zijn geweest, en er kwam ook een uitgesproken cycliciteit van 100 000 jaar naar voren. Verder is nu afdoende bewezen dat de laatste ijstijd 20 000 jaar geleden op z'n eind liep, en niet 80 000 jaar geleden zoals aanvankelijk werd gedacht.

De meest populaire theorie van de ijstijden is ongetwijfeld de Milankovitch-theorie. Deze theorie zegt dat de ijstijden direct veroorzaakt worden door veranderingen in de instraling t.g.v. veranderingen in de baan van de aarde. Als deze theorie juist is duidt ze op een extreme gevoeligheid van het aardse klimaat, want de Milankovitch-instralingsvariaties zijn bijzonder klein (enkele %). Er moeten blijkbaar processes werkzaam zijn in het klimaatsysteem die de gevolgen van een kleine wijziging in de energiebalans enorm versterken. Zulke processen zijn inmiddels bekend, en in de lezing zal hieraan ruim aandacht worden besteedt. Hierbij spelen modellen een belangrijke rol. De lezing zal worden afgesloten met een voorspelling: het begin van de volgende ijstijd.

Samenvatting van de voordracht van dr. J. Duk op 14 december 2010:

Vitamine D: Verzuchting of Verlichting

Zeer veel internationaal maar ook Nederlands onderzoek toont aan dat grote delen van de mensheid, waaronder mogelijk ook u als lezer of toehoorder, ernstig vitamine D deficiŽnt is. Door een algemeen gebrek aan kennis wordt dit fenomeen weinig herkend, evenals de soms invaliderende en langdurig aanwezige klachten die eruit voortvloeien. Dit leidt tot het op grote schaal inzetten van overbodige diagnostiek en het toepassen van verkeerde en vaak dure behandelingen die bovendien geen resultaat opleveren. Gezien de enorme schaal van het probleem (momenteel zijn ca. 3 miljoen Nederlanders vitamine D deficiŽnt), de vaak kwetsbare groepen die het betreft (bejaarden, allochtonen, zwangere vrouwen en hun pasgeborenen) is hypovitaminose D een probleem met grote humane, maatschappelijke en financiŽle relevantie. Een adequate aanpak zou het levensgeluk van velen kunnen verhogen en significant maatschappelijke kosten kunnen drukken. Dit is echter nog nauwelijks in het collectief bewustzijn van de samenleving, de beroepsgroepen of politiek doorgedrongen. Een idealer 'medicijn' is echter bijna niet voorhanden: het kost niets, de werking is krachtig, de bijwerkingen zijn niet relevant en overdoseren is vrijwel onmogelijk.

De term vitamine werd in 1912 door Funk geÔntroduceerd als "vital amines" : amines waarvan de aanwezigheid essentieel is voor de levensfuncties en die we grotendeels van buiten ons lichaam moeten 'halen', omdat het lichaam niet in staat is ze zelf te maken. Voorbeelden zijn de vitamines A of C, waar een tekort leidt tot nachtblindheid resp. scheurbuik. Rachitis was als ziektebeeld al bekend in de oudheid. De eerste wetenschappelijke beschrijving dateert uit 1654. In de 19e eeuw bleek zonlicht belangrijk bij de bestrijding van rachitis (of "Engelse ziekte") en in 1918 werd rachitis bij honden - via een andere route - genezen: voeding met levertraan. In 1922 introduceerde McCollum voor deze onbekende stof de aanduiding "vitamine D". Met dit begrip wordt tegenwoordig een hele groep stoffen aangeduid. De meest relevante zijn 25(OH) vitamine D3 (calcidiol) en 1,25 (OH)2 vitamine D3 (calcitriol). Door bestraling van voedingsmiddelen met UV ontstaat vitamine D2, dat vaak in supplementen is verwerkt. Voor de vitamine D status van de mens is het serum 25(OH) vitamine D3 de beste parameter. De functie van de D vitamines binnen de calcium en bothuishouding is al decennia bekend. Veel minder bekend is dat vitamine D essentieel is bij processen als normale celproliferatie en -differentiatie en een rol speelt in de functies van vele, zeer verschillende orgaansystemen. DeficiŽntie uit zich dan ook zeer divers: pijn en verminderde spierkracht of osteoporose zijn de meest bekende, maar een tekort speelt waarschijnlijk ook een rol bij het ontstaan van bepaalde auto-immuunziekten zoals diabetes of multipele sclerose en vormen van kanker.

Hormonen zijn lichaamseigen stoffen die als "boodschapper" functioneren tussen verschillende organen. De D vitamines zijn dan in die zin uniek, dat zij zowel kenmerken hebben van een vitamine als van een hormoon. Calcidiol is dan het vitamine en calcitriol het hormoon, dat belangrijk is voor calciumopname en botaanmaak. Van de in het lichaam aanwezige hoeveelheid calcidiol is ca. 10% afkomstig uit voeding; het overgrote deel ontstaat in de huid onder invloed van UV-B straling tussen 290 en 315 nm. Dit deel van het lichtspectrum is in onze contreien echter slechts aanwezig tussen april en oktober en dan vooral tussen 11 en 15 uur. Het lichaam slaat het in de zomer geproduceerd calcidiol op in vet- en spierweefsel. Een voldoende voorraad is vervolgens noodzakelijk om de winter door te komen.

Hoe artsen, maar ook patiŽnten, vaak verrast worden door de presentaties van klachten als gevolg van een ernstig vitamine D tekort en het "als sneeuw voor de zon" verdwijnen ervan na suppletie zal daarom onderwerp zijn van deze presentatie.

Samenvatting van de voordracht van dr. A. Brinkman op 9 november 2010:

Supergeleiding; al 99 jaar (g)een koud kunstje

Beneden een bepaalde kritieke temperatuur kunnen bepaalde materialen hun elektrische weerstand compleet verliezen. Volgend jaar is het 100 jaar geleden dat supergeleiding werd ontdekt in Nederland. Hoewel er al veel wordt begrepen van het mechanisme dat leidt tot supergeleiding, is het juist de klasse van hoge-temperatuur supergeleiders die nog totaal onbegrepen zijn. Het ontrafelen van dit fenomeen en het realiseren van een kamertemperatuur supergeleider behoren tot de grote uitdagingen in de moderne natuurkunde.

Maar supergeleiders hebben ondertussen al wel toepassingen gevonden. Voorbeelden zijn de MRI scanner en de deeltjesversneller CERN. Toekomstige toepassingen waar we op dit moment aan werken zijn de kernfusiereactor ITER en het realiseren van 'quantum computation' en quantumteleportatie.

Zowel de fundamentele aspecten van het verschijnsel supergeleiding als ook de genoemde toepassingen zullen in deze lezing aan bod komen.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. M.V. van der Sluys op 12 oktober 2010:

Compacte dubbelsterren en gravitatiegolven in ons heelal

 

Dubbelsterren spelen een belangrijke rol in het begrijpen van ons heelal. Wanneer de twee componenten in een dubbelster op niet al te grote afstand van elkaar ontstaan, zal er interactie tussen de twee sterren plaatsvinden. Hierdoor kan de evolutie van elk van deze componenten drastisch anders verlopen dan in het geval van enkele sterren met dezelfde massa en samenstelling. Vormen van interactie zijn bijvoorbeeld getijdenwerking, materie-overdracht en de opwekking van gravitatiegolven.

In mijn lezing zal ik kort het ontstaan, de evolutie en het einde van enkele sterren, zoals onze Zon, bespreken, alsmede de verschillen die bestaan tussen lichte en zware sterren. Vervolgens zal ik me toeleggen op de dubbelsterren, en in het bijzonder die dubbelsterren die bijzonder veel interactie vertonen en eindigen als compacte dubbelsterren; dubbelsterren waarvan ten minste een van de componenten een witte dwerg, neutronenster of zwart gat is. Een belangrijke fase in hun evolutie is de zogenaamde common-envelope fase, die we nog steeds niet helemaal begrijpen. Ik zal de verschillende types van compacte dubbelsterren behandelen, tonen hoe we deze kunnen modelleren en op welke manier we de verschillende systemen kunnen waarnemen. We zullen dus zien in hoeverre de modellen overeenkomen met de waarnemingen.

Ten slotte zal ik me richten op een aantal fenomenen die te maken hebben met compacte dubbelsterren. In het bijzonder behandel ik de eigenschap van compacte dubbelsterren als bronnen van zogenaamde gravitatiestraling of gravitatiegolven. Het bestaan van deze "Ripples in space-time" werd voor het eerst voorspeld door Einstein's Algemene Relativiteitstheorie, en ik zal vertellen hoe we op dit moment op het punt staan deze golven voor het eerst waar te nemen. Ik zal beschrijven met welke middelen we nu en in de toekomst naar deze zwaartekrachtsgolven zoeken, hoe dit in de komende vijf jaar een compleet nieuw venster op het heelal zal openen, en in hoeverre compacte dubbelsterren hierbij een rol spelen.

Samenvatting van de voordracht van mevr. prof. dr. J.E.M.H. van Bronswijk op 14 september 2010:

Wat slaapt er mee in bed?

Niet beschikbaar

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. F.A.J. Muskiet op 13 april 2010:

Aanpassing aan de omgeving: wat de evolutie ons leert over onze voeding

"Aanpassen van het fenotype aan de omgeving" is het belangrijkste biologische spel van levende wezens. Het vergroot de kans om de reproductieve leeftijd te behalen en zoveel mogelijk nageslacht te produceren. Typisch "Westerse" ziektes zijn voortgekomen uit culturele trends die onze leefomstandigheden hebben gewijzigd tot voorbij het punt dat we ons nog kunnen aanpassen. Voeding is een belangrijke omgevingsfactor. Verandering van onze voedingssamenstelling sinds de landbouwrevolutie (ongeveer 10.000 jaar geleden) en vooral sinds de industriŽle revolutie (ongeveer 200 jaar geleden) is een belangrijke factor in de etiologie van Westerse ziektes. Onze huidige leefstijl veroorzaakt vooral ziekte na de reproductieve leeftijd via abnormale aansturing van lichaamssensoren en een abnormaal epigenoom. Dragers van de z.g. "disease susceptibility genes" waren de eerste slachtoffers. Deze genen veroorzaken echter geen ziekte uit zichzelf en waren al bij ons sinds het ontstaan van homo sapiens, zo'n 160.000 jaar geleden. Terugkeer naar de voedingssamenstelling waarop ons oeroude genoom is geŽvolueerd is van belang voor het herstel van de harmonie tussen onze omgeving en ons genoom, zoals die via miljoenen jaren van evolutie tot stand is gekomen. Dit zal niet zozeer onze levensverwachting, maar wel het aantal jaren in gezondheid verhogen.

Literatuur. Muskiet FAJ. Evolutionaire geneeskunde. U bent wat u eet, maar u moet weer worden wat u at. Ned Tijdschr Klin Chem Labgeneesk 2005; 30: 163-184. Kan gratis worden gedownload van: http://www.nvkc.nl/publicaties/documents/2005-3-p163-184.pdf

Samenvatting van de voordracht van dr. H. Svedhem op 9 maart 2010:

De overeenkomsten en verschillen tussen Aarde, Venus en Mars

Venus en Mars, onze dichtstbijzijnde buurplaneten, zijn ondanks de vele bezoeken van Amerikaanse en Sovjet missies in de vroege tijd van de ruimtevaartera een bron van vele vragen gebleven. Venus draait "achterwaarts", met een zeer lage rotatiesnelheid, maar de atmosfeer draait met orkaansterkte op 70 km hoogte. Boven de polen hangen constant enorme draaikolken die hun gestalten continue veranderen. Hoe werkt dat systeem dat uniek is in het zonnestelsel? Venus en Mars hebben een atmosfeer van voornamelijk koolstofdioxide, maar Venus heeft een luchtdruk bij de grond van bijna honderd keer dat van de Aarde terwijl de druk op Mars een honderdste van dat van de Aarde heeft. Hierdoor heeft Venus veruit het sterkste broeikaseffect van alle planeten, wat leidt tot een temperatuur bij de grond van meer dan 460 graden Celsius. De oppervlakte van Venus levert ook de nodige vragen op. Alle gebieden zijn geologisch jong en er zijn veel vulkanen, maar waarschijnlijk geen tektonische platen. Zijn de vulkanen tegenwoordig actief of al lang uitgestorven en waarom zijn er geen oude oppervlaktes zo als op Mars of de Aarde?

Venus is dus in vele opzichten een extreme planeet, wat eigenlijk onverwachts is. Oorspronkelijk zijn Venus en de Aarde bijna tweelingplaneten, ontstaan in dezelfde tijd, met ongeveer dezelfde grootte, massa en chemische samenstelling, en met een vergelijkbare afstand tot de Zon. Het is duidelijk dat de twee planeten verschillende wegen hebben genomen in hun ontwikkeling. Waarom is dat, en hoe is dat gegaan? Ook Mars heeft veel overeenkomsten met de Aarde, maar ook een aantal belangrijke verschillen, veelal omdat Mars een stuk kleiner dan de Aarde is.

Om meer kennis te vergaren over de staat van Mars en Venus van vandaag en enig inzicht te verschaffen over de evolutie in het verleden en in de toekomst, heeft het Europese Ruimtevaart Agentschap (ESA) de satellieten Mars Express en Venus Express ontwikkeld.

De meest recente is Venus Express, die werd gelanceerd vanaf Baikonur, Kazakstan, op 9 november 2005 en arriveerde bij Venus na een 5 maanden lange cruise op 11 april 2006. De satelliet draait in een langgerekte baan met de hoogste punt 66000 km boven de zuidpool en de laagste punt 200 km boven de noordpool. De planeet wordt bestudeerd op verschillende schalen, van globaal tot zeer gedetailleerd. Ook de wisselwerking tussen de zonnewind en de bovenlaag van de atmosfeer word onderzocht. Venus Express maakt deel uit van het wetenschappelijke programma van ESA, dat als een van de algemene hoofddoelen heeft om de werking en ontwikkeling van het gehele zonnestelsel en de planeten beter te begrijpen.

In deze presentatie zal ik de grote vragen over de planeet Venus verklaren, en uitleggen hoe deze zich verhouden tot de Aarde en Mars. Ik beschrijf de Venus Express missie en geef een samenvatting van de belangrijkste wetenschappelijke resultaten. Ik zal ook kort ingaan op het belang van een beter begrip van Mars en Venus om de ontwikkeling van het klimaat op de Aarde beter te kunnen voorspellen.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. D. Bouwmeester op 9 februari 2010:

Kwantun superpositie en kwantumteleportatie

Ruim honderd jaar geleden begon een revolutie in de natuurwetenschap. Max Planck postuleerde, dat licht naast de toen bekende golfeigenschappen, die de werking van lenzen, de regenboog en andere optische effecten verklaren, tevens een deeltjeskarakter heeft. Dit deeltjeskarakter houdt in, dat licht is opgebouwd uit energiepakketjes, zogenaamde fotonen. Niet lang daarna postuleerde De Broglie, dat alle deeltjes, zoals elektronen en atomen, golfeigenschappen hebben. De theorie van de golfdeeltjesdualiteit is de quantumtheorie en verklaart de structuur van atomen, moleculen en in principe alles, wat daaruit is opgebouwd. Tevens voorspellen de wetten van de quantumtheorie dat voorwerpen die ver van elkaar verwijderd zijn nog steeds met elkaar verbonden kunnen zijn. Dit effect heet quantumverstrengeling en Einstein noemde het "spookachtig wisselwerking op afstand".

Hoewel de quantumtheorie keer op keer is bevestigd door nauwkeurige metingen, blijft er tot op de dag van vandaag een levendig debat over de interpretatie van deze theorie. Hoe is het toch mogelijk, dat een quantumdeeltje zich voortbeweegt als een golf, die zich uitspreidt in alle mogelijke richtingen, maar echter wel degelijk een deeltje blijkt te zijn, wanneer het gedetecteerd wordt, en hoe kunnen we quantumvertrengeling begrijpen? Sinds ongeveer 1990 heeft het debat een andere wending genomen, toen wetenschappers zich af gingen vragen, hoe de bizarre quantumwetten tot mogelijk nuttige toepassingen zouden kunnen leiden. Quantumgeheimschrift, quantumteleportatie and quantumcomputers blijken nu tot de verbluffende nieuwe mogelijkheden te behoren. Een snel groeiend deel van de hedendaagse natuurwetenschap richt zich op dit onderzoek. In deze voordracht zal ik proberen om de quantumtheorie en de daaruit volgende bizarre toepassingen uit te leggen.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. R.S. Kahn op 12 januari 2010:

Ontwikkeling van de hedendaagse psychiatrie

Helaas kunnen wij u geen samenvatting van de voordracht geven, maar wel de cv van de spreker: Renť S. Kahn studeerde geneeskunde in Groningen en deed arts-examen in 1979. Daarna volgden specialisaties psychiatrie en neurologie. Professor Kahn staat sinds 1986 ingeschreven als zenuwarts. Hij promoveerde in 1990 in Utrecht bij prof. Van Praag en prof. De Wied op het proefschrift Serotonin Receptor Hypersensitivity in Panic Disorder: an Hypothesis. In 1985 vertrok hij naar de Verenigde Staten, waar hij onderzoek heeft gedaan naar de biologische achtergronden van angststoornissen en schizofrenie. In 1993 volgde zijn benoeming tot hoogleraar psychiatrie aan de Universiteit Utrecht, in welke functie hij tevens hoofd is van de Afdeling Psychiatrie van het Universitair Medisch Centrum Utrecht, alsmede opleider van arts-assistenten psychiatrie. In 1989 ontving hij de Ramaermedaille, een Nederlandse prijs voor verricht onderzoek op het gebied van de psychiatrie. Op het ogenblik geeft hij leiding aan een onderzoeksproject naar de biologische en omgevingsfactoren die een rol spelen bij schizofrenie.

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. M. van den Broeke op 8 december 2009:

Het Grote IJs

De ijskappen van Groenland en Antarctica bevatten genoeg ijs om wereldwijd de zeespiegel met 70 meter te laten stijgen. Lang werd aangenomen dat deze enorme ijsmassa's te groot zijn om snel op klimaatverandering te reageren. Recente waarnemingen hebben echter aan het licht gebracht dat de Antarctische en Groenlandse ijskappen zeer dynamisch zijn en nu al ieder significant bijdragen aan de huidige zeespiegelstiging van ~3 mm per jaar. De waargenomen zeespiegelstijging lijkt zelfs te versnellen, wat ook gedeeltelijk wordt toegeschreven aan de snel veranderende massahuishouding van de grote ijskappen.

In deze lezing wordt een overzicht gegeven van het ondersoek naar het klimaat en de massabalans van de grote ijskappen, de recente veranderingen en in welke mate dat invloed heeft op de zeespiegel. We plaatsen de veranderingen in een geologisch perspectief en kijken naar de toekomst. Ook wordt aandacht besteed aan de recente, dramatische afname van het zeeijs in het noordpoolgebied, die door de modellen van het IPCC sterk wordt onderschat.

Samenvatting van de voordracht van prof.dr.ir. R. Wijffels op 10 november 2009:

Productie van chemicaliŽn en biobrandstoffen uit micro-algen

Biodiesel derived from oil crops is a potential renewable and carbon neutral alternative to petroleum fuels. Microalgae, like higher plants, produce storage lipids in the form of triacyglycerols (TAGs) which can be used to synthesize fatty acid methyl esters (a substitute for fossil-derived diesel fuel). Microalgae represent a very attractive alternative compared to terrestrial oleaginous species because their productivity is much higher and it does not compete for land suitable for agricultural irrigation or consumption by humans or animals, providing therefore food security.

To date, commercial application of microalgae has concentrated on compounds that have a very high value per kilo (e.g. carotenoids). To be a feasible source for biodiesel, the current price for microalgae production needs to be reduced by two orders of magnitude. In addition, the scale of production of lipids from microalgae would need to be three orders of magnitude greater than the scale currently possible for high-value compounds. These ambitious goals are feasible because the potential productivity of microalgae is tenfold greater than that of agricultural crops. We executed a feasibility study of producing microalgae and compared several production technologies.

Samenvatting van de voordracht van dr. D. Spendlove op 13 oktober 2009:

De forensische/gerechtelijke geneeskunde en de implementatie van de beeldvormende technieken

Het werkgebied van een forensisch / gerechtelijk geneeskundige of patholoog heeft zich als een van de oudste vakgebieden tot een hoogmodern medisch specialisme ontwikkeld. Van de klassieke deelgebieden, zoals alcohologie & toxicologie en de forensische antropologie, is de autopsie het meest invasief, wat op steeds meer weerstand stuit in het kader van religie en persoonlijke overtuigingen.

Door de implementatie van de moderne beeldvormende technieken, zoals een CT-, een MRI- en een oppervlakte-scan kan de overledene op niet-invasieve manier onderzocht worden. In het kader van verkeersongevallen, levensdelicten of geweldsdelicten aan levenden kunnen middels oppervlakte-scanning en forensische beeldgeving bewijzen voor een reconstructie of toegepast geweld verzameld worden en daarmee een invloed uitoefenen op de uitkomst van een rechtszaak.

Bij natuurlijk overlijden kan de beeldgeving aanwijzingen geven omtrent mogelijke ziekelijke gebieden, zodat deze op een minimaal invasieve manier kunnen worden aangeprikt voor verder microscopisch onderzoek.

Door de toevoeging van contrastmiddel en het opzetten van een kunstmatige bloedsomloop kunnen niet alleen letsels aan de vaten, zoals bij geweldsinwerkingen vaker gezien worden, maar ook de natuurlijke doodsoorzaken voor een groot gedeelte goed onderzocht worden.

Tijdens mijn presentatie zal ik u de toepassingen van deze beeldgevende technieken in de forensisch medische setting middels een aantal voorbeelden nader demonstreren.

 

 

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. L.L.A. Vermeersen op 8 september 2009:

Dolende polen

Zowel de rotatie-as als de magnetische dipoolas van de Aarde verplaatsen zich, in heden en verleden, t.o.v. het aardoppervlak. In de lezing zullen waarnemingen, zowel uit de geologie als met astronomische observaties en satellietwaarnemingen verricht, van deze verplaatsingen aan bod komen.

Ingegaan zal worden op de fysische oorzaken voor deze poolverplaatsingen en op de rotatiedynamica van deformeerbare lichamen. Daaruit zal o.a. duidelijk worden dat een catastrofaal omklappen van de poolas - vaak voorgesteld als oorzaak voor het vrij plotseling uitstervan van de mammoeten - fysisch beschouwd niet mogelijk is. Met poolverplaatsingen moet echter wel rekening gehouden worden voor klimaatveranderingen op geologische tijdschalen en zelfs voor huidige zeespiegelveranderingen.

Tenslotte zal worden getoond dat er sterke observationele aanwijzingen zijn dat poolverplaatsingen ook op andere hemellichamen, met name op Mars en op sommige maantjes van Jupiter en Saturnus, voorkomen.

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. S. van der Zwaag op 14 april 2009:

Selfhealing materials

In de afgelopen decennia is grote progressie geboekt in de ontwikkeling van verbeterde of nieuwe contructiematerialen met duidelijke hogere sterkte, taaiheid en betere duurzaamheid. Deze ontwikkeling stoelt op een beter begrip van de mikrostructuur van materialen en de relaties tussen die microstruktuur en de eigenschappen en die tussen productie omstandigheden en de resulterende microstruktuur.

Bij die ontwikkeling is het vakgebied stilzwijgend uitgegaan van slechts een principe : dat van schadepreventie. Technische materialen zijn derhalve ontworpen om de vorming van schade (micro of macroscheuren) zo lang mogelijk tegen te gaan. De natuur lijkt echter gekozen te hebben voor het schademanagement concept en beschouwt het optreden van schade als onvermijdelijk. Door de in het materiaal aanwezige autonoom functionerende schadeherstellende mechanismen worden materialen met verrassend hoge duurzaamheid verkregen.

Sinds 2005 wordt in Nederland op grotere schaal aan de ontwikkeling van man-made self healing materialen gewerkt waarbij eveneens herstelmechanismes in het materiaal worden 'ingebouwd", daarbij rekening houdend met het eigen karakter van de diverse materialen.

In de lezing zullen de principes van self healing materialen gepresenteerd worden alsmede recente voorbeelden uit het lopende landelijke onderzoek op dit gebied. De voorbeelden zullen het hele spectrum van de moderne constructiematerialen beslaan.

Samenvatting van de voordracht van prof.dr. ing. D.H.A. Blank op 10 maart 2009:

Nanotechnologie van klein naar groots

Snellere computers met meer geheugenopslag. Slimme, subtiele medicijnen. Of een trui van nieuw waterafstotend materiaal, die je maar uit hoeft te schudden en hij is weer droog. De nanotechnologie brengt grote beloften mee.

Een nanometer is een miljoenste millimeter. Dat is de schaal van atomen en moleculen. Nanotechnologie is als bouwen met lego op atomaire schaal. Met lego kun je alles maken.

Het uitdagende is dat nanotechnologie verschillende disciplines bij elkaar brengt. Het is niet alleen maar natuurkunde, chemie of elektrotechniek. Samen kom je op nieuwe ideeŽn. Je maakt gebruik van nieuwe effecten die je op atomaire schaal kunt oproepen. Dat biedt bijvoorbeeld ongekende mogelijkheden voor het ontwikkelen van nieuwe materialen. Voor de hand liggend zijn snellere computers en betere dataverwerking. Je kunt de informatie uit minstens honderd paspoorten opslaan op een chip, dunner dan een menselijke haar. Of je kunt de oppervlakten van materialen behandelen, zodat ze bijvoorbeeld vuil- of waterafstotend worden. Denk aan vensterglas dat lichtwerend wordt als het zonlicht te fel wordt, of aan efficiŽntere zonnecellen. Of denk aan heel subtiele medische meetinstrumentjes die in een druppel bloed van alles en nog wat kunnen meten, een "lab op een chip". Als de diagnose is gesteld, zou je meteen de juiste hoeveelheid medicijn kunnen toedienen. Misschien komen er slimme nanodeeltjes, die in je lichaam naar tumoren op zoek gaan. Denk ook aan intelligenter medisch gereedschap, zoals een scalpel dat tijdens operaties plaatselijk verdooft, terwijl het snijdt. Via nanotechnologie zou je bovendien iemands individuele DNA -structuur kunnen aflezen. Nanotechnologie zal unieke nieuwe applicaties opleveren en ons leven veranderen. Hoe, dat zal ik proberen duidelijk te maken in de lezing. Tevens zal ik aandacht besteden aan de landelijke initiatieven op het gebied van nanotechnologie.

Samenvatting van de voordracht van dr. G.J. Jongerden op 10 februari 2009:

De huidige stand van de techniek rond foto-voltaÔsche zonnecellen

Een duurzame samenleving staat hoog op de politieke en maatschappelijke agenda. Een wezenlijke voorwaarde hiervoor is de beschikbaarheid van voldoende schone, betaalbare en veilige energie voor iedereen. Dat kan alleen als de energievoorziening zelf ook duurzaam wordt. Nuon Helianthos ontwikkelt een uniek proces voor de productie van flexibele zonnecellen met talloze toepassingsmogelijkheden, hetgeen tot een doorbraak op het gebied van zonne-energie kan leiden. Door de zeer bijzondere eigenschappen kunnen deze zonnecellen geÔntegreerd worden in talloze producten. Zo kunnen ze gebruikt worden op gebogen ondergronden, zoals gevels, daken , geluidswallen, enz.. Het productieproces, de toepassingsmogelijkheden en verdere consequenties van deze technologie zullen toegelicht worden.

Samenvatting van de voordracht van dr. ir. F.H.M. van de Ven op 13 januari 2009:

Waterhuishouding in een stad, nu en in de toekomst

Water is niet alleen essentieel voor alle leven maar ook de kwaliteit van onze stedelijke leefomgeving. Soms is het er teveel; soms te weinig. Of de kwaliteit is onvoldoende om het te kunnen gebruiken. Door de waterstromen en de waterkwaliteit beter te regelen kunnen we veel problemen voorkomen - maar niet alle. De voortgaande verstedelijking en de verwachte klimaatverandering maken steden steeds kwetsbaarder.

Om die waterhuishouding beter te reguleren moeten we het stedelijk watersysteem goed kennen. Waar stroomt het water heen? Hoe groot is die stroom en hoe snel stroomt het water weg? Waardoor wordt het water vervuild? En hoe wordt het weer schoon?

Natuurlijk willen we wonen en werken in een duurzame, klimaatrobuuste, veilige, gezonde en aangename leefomgeving. Om die te realiseren moeten we begrippen als duurzaam, klimaatrobuust, veilig, gezond en aangenaam eerst goed begrijpen. Wat betekent duurzaamheid in een stad die als een parasiet haar water, voedsel en energie importeert en afvalwater, warmte en afval loost? En wat kan er in die stad veranderen om zo'n gebied meer klimaatrobuust te maken? En hoe maakt water de stad aangenaam? In antwoord op die vragen zijn nieuwe concepten voor het stedelijk waterbeheer in ontwikkeling; concepten die het water beter benutten. Enkele voorbeelden zullen de revue passeren.

Samenvatting van de voordracht van dr. M.J.T.M. Mol op 9 december 2008:

Diabetes: van 'een beetje suikerziekte' tot complex farmacologisch doelwit

Diabetes heeft een lange historie. In de moderne tijd werd aan het begin van de 20e eeuw de rol van het pancreas en de eilandjes van Langerhans ontdekt; in de jaren 20 werd insuline als therapie toepasbaar en werd klassieke suikerziekte zoals die voorkwam bij jongeren, een tot dan dodelijke aandoening, behandelbaar. De toediening werd in de jaren daarna verbeterd door o.m. aanpassingen van de insulineformulering. In de jaren 40 en 50 kwamen de eerste preparaten in tabletvorm ter beschikking. Ook deze betekenden een revolutie in de behandeling van met name de ouderdomssuikerziekte. Daarna brak er een relatief rustige periode aan in diabetesland. Met de enorme groei van het aantal mensen met ouderdomssuiker, en een groeiend inzicht in het belang van een goede regulering van suikerziekte en risicofactoren voor hart- en vaatziekten bij mensen met suikerziekte is in de laatste jaren de belangstelling voor diabetes enorm toegenomen en heeft onder meer geleid tot nieuwe ontwikkelingen in de toepassingen van insuline, maar ook tot nieuwe, opwindende inzichten in de stofwisseling die op hun beurt hebben geleid en nog steeds leiden tot zeer fraaie nieuwe farmacologische toepassingen. In deze voordracht zal vooral aandacht worden besteed aan deze laatste ontwikkelingen.

Samenvatting van de voordracht van dhr. D. Verel op 11 november 2008:

De basisnatuurkunde van muziekinstrumenten

Muziekinstrumenten bestaan in principe altijd uit twee hoofdonderdelen: 1ste: de generator, waarmee een trilling wordt opgewekt, hetzij direct van de lucht die hem ook als een golf transporteert, hetzij eerst in een ander medium zoals een snaar of een houten of metalen voorwerp dat de trilling dan weer doorgeeft en 2de: een resonator, bij blaasinstrumenten vaak een met lucht gevulde buis die meestal de toonhoogte bepaalt en de klankkleur, maar ook vaak een klankkast. Soms zijn de twee duidelijk gescheiden, soms vallen ze min of meer samen. Van diverse typen generatoren en resonatoren wordt uiteengezet hoe en waarom ze hun werk doen. Trillingen breiden zich in genoemde media uit in de vorm van lopende golven, maar als het medium duidelijke fysieke begrenzingen heeft komen door terugkaatsing staande golven tot stand. Vooral de laatste spelen een belangrijke rol bij het in principe begrijpen van muziekinstrumenten, maar de werkelijkheid is weerbarstig en daarom wordt ook een aantal echte (historische) instrumenten getoond.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. C.A.M. van den Ende op 14 oktober 2008:

Blue Energy

KEMA heeft in 2004 de "Dutch innovation" prijs gewonnen in de categorie "Energie en Milieu" voor Blue Energy. Blue Energy was de door KEMA gekozen naam voor een haalbaarheid- en ontwikkelingsproject gestart in 2002 om energie te winnen uit het verschil tussen zoet en zoutwater. Hart van het project was, en is nog steeds, de speurtocht naar een goedkoop productieproces om op zeer grote schaal ionomeer membranen te produceren. Het principe van Blue Energy is reverse electrodialyse (RED). RED is het omgekeerde van het proces ED om met elektriciteit zoetwater te genereren uit brakwater. Het principe van energie uit zoutgradiŽnten is al lang bekend. Basis fysische principes zijn al beschreven door Jean-Antoine Nollet (F) eind 18de eeuw en de eerste Nederlandse Nobelprijs winnaar Van 't Hoff eind 19de eeuw. Dat er energie kan worden gewonnen met RED is al beschreven door R. Plattle in Nature (1954). In de tachtiger jaren van de vorige eeuw gedreven door de eerste oliecrisis zijn veel studies verricht in de VS en IsraŽl. Sidney Loeb heeft nog in 1999 een gedetailleerde haalbaarheidstudie opgesteld voor een power plant bij de Dode Zee met zijn hoge zoutconcentratie. Rond de eeuwwisseling is in Noorwegen (Statkraft) de pressure retarded osmosis (PRO) variant opgepakt. PRO is het omgekeerde van RO (reverse osmose) de in de wereld meest gebruikte membraan methode om zoet water te produceren uit zeewater. Na KEMA zijn ook andere partijen begonnen aan onderzoek naar RED. In 2007 heeft WETSUS een patent verkregen op het principe van Blue Energy.In augustus 2008 heeft Deltares in opdracht van Rijkswaterstaat een studie gepubliceerd met als uitkomst dat de Nederlandse elektrische energievraag voor 5,2% maatschappelijk winbaar is uit de zoet-zoutgradiŽnt.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. M.J.R. Wortel op 9 september 2008:

Nieuwe ontwikkelingen in de plaattektoniek en de geodynamische ontwikkeling van het Middellandse Zeegebied

 

In de context van de plaattektoniek geldt het Middellandse Zeegebied als het gebied waarin de Afrikaanse plaat en de Euraziatische plaat elkaar naderen, en zelf in een proces van botsing verwikkeld zijn. Terwijl de theorie van de plaattektoniek - sinds de eerste formulering in de 60-er jaren - een enorme vooruitgang heeft betekend in de aardwetenschappen, is de rol van de plaattektoniek in de Middellandse Zeegebied lang onduidelijk en problematisch gebleven. Door gebruik van nieuwe informatie over de diepe ondergrond (diepte tot 700 km en meer) van het gebied, verkregen door seismische tomografie (zeer vergelijkbaar met tomografie zoals toegepast in de geneeskunde), zijn er verschillende nieuwe variaties in plaattektonische processen duidelijk geworden die nog niet in de oorspronkelijke formulering verwerkt waren. Inzicht in de relatie tussen processen in de mantel van de Aarde en processen aan het aardoppervlak is hier significant door versterkt. In deze voordracht wordt behandeld hoe, naast de botsing van de twee genoemd grote platen, er binnen het Middellandse Zeegebied bewegingen op gang gebracht zijn die o.a. hebben geleid tot de verplaatsing van Corsica en Sardinie, wťg van de (huidige) oostkust van Iberia en de Zuid-kust van Frankrijk, de rotatie (tegen de klok in) van Italie, de vorming van eilandengroepen als de Cycladen in de Egeische Zee, en de zuidwaartse beweging van Kreta. Ook het zeer speciale vulkanisme in Italie blijkt nu een verklaarbare plaats te hebben in de algehele geodynamische ontwikkeling van het gebied.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. R. Hunik op 8 april 2008:

De toekomst van de accu

 

Recente ontwikkelingen in de accutechnologie hebben geleid tot nieuwe typen accu's. Van deze nieuwe typen bieden de Li-ion accu's op dit moment de meest gunstige perspectieven. Voor mobiele apparatuur, zoals telefoons, camera's, notebooks, en dergelijke wordt dit type accu al uitgebreid toegepast. Voor tractie (fietsen, scooters, motoren, personenauto's, bestelauto's enz.) gaat dit het komende decennium grootschalig gebeuren. Dit brengt een grote reductie in energieverbruik en uitstoot van schadelijke gassen en fijnstof met zich mee zonder dat daar grote kosten aan verbonden zijn: de extra investering, die nodig is om deze accu's toe te kunnen passen, kan veelal goed betaald worden uit de besparingen op brandstofkosten. De verwachting is, dat dit gaat leiden tot een omwenteling op vervoersgebied. Zo'n omwenteling vergt grootschalige productie van zowel accu's als bijbehorende componenten. Alle grote automobielfabrikanten, alsmede hun toeleveranciers (waaronder accufabrikanten) bereiden dit momenteel voor met investeringen in en opbouw van nieuwe productielijnen. In de voordracht zullen de accu-ontwikkelingen en de wijze van toepassen in personenauto's uitgelegd worden. De consequenties van deze toepassing voor milieu, kosten voor gebruikers, infrastructuur en dergelijke zullen besproken worden.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. S.B. Kroonenberg op 19 maart 2008 (de NVWS afdeling Arnhem nodigt de leden van Wessel Knoops uit deze voordracht (gratis) bij te wonen):

Het klimaat over tienduizend jaar

Veel mensen die geconfronteerd worden met de vraag hoe ons klimaat er over tienduizend jaar uit zal zien vinden dat een abstracte kwestie. Ze zeggen: laten we ons eerst maar eens bezig houden met de korte termijn, daar hebben we al problemen genoeg mee. Maar als het gaat om het ondergronds opslaan van kernafval, waarvan we weten dat het tienduizenden jaren radioactief zal blijven, kunnen we een dergelijk termijn wťl hanteren. Waarom dan niet voor het klimaat? Waarom zou je willen weten hoe het klimaat er over tienduizend jaar uitziet? De belangrijkste reden is: als je de lange termijn kent, neem je ook betere beslissingen voor de korte termijn. Het is Think globally, act locally, niet alleen in de ruimte, maar ook in de tijd. Wat voor soort beslissingen gaat het dan om? Bijvoorbeeld als je een dijk wilt bouwen tegen de zeespiegelstijging, wil je weten hoe lang die dijk moet meegaan. Zelfs al ga je uit van het meest dramatische IPCC scenario van een zeespiegelstijging van bijna een meter aan het einde van de 21e eeuw, dan nog wil je weten of het in de daaropvolgende eeuw doorgaat, of dat daarna de zeespiegel weer gaat dalen. Dat maakt verschil uit voor de dijk die je bouwt. De klimaatmodelleurs zeggen vaak dat na het jaar 2100 de onzekerheden te groot worden. Maar zij vergeten dat het psychologisch effect van een curve die alleen maar stijgt totaal anders is dat dat van een curve die stijgt en dan weer daalt. Daarom vraag ik van de klimaatmodelleurs hun modellen door te rekenen tot voorbij de trendbreuk. Wie beweert dat de volgende ijstijd voor de deur staat, krijgt vaak een lacherig onthaal, en wordt gerustgesteld met het idee dat dat nog wel tienduizend of vijftigduizend jaar duurt. Maar de vraag is niet wanneer we weer in de volgende ijstijd zitten, maar wanneer we voorbij de volgende trendbreuk zijn. Dat hoeft helemaal niet ver weg te zijn, en daar moeten we op voorbereid zijn. Op het moment dat we wťten dat we afstevenen op koelere klimaten, zoals ook in de 70er jaren gebeurde, gaan de publieke opinie en de politiek totaal overstag. Mijn nadruk op tienduizend jaar is alleen maar bedoeld omdat we dan zeker voorbij de trendbreuk zullen zijn. Iedereen heeft het over de aanstaande peak oil: het moment dat we meer olie opmaken dan we erbij vinden. Waarom praten we dan niet over peak climate? Denken in langere termijnen noopt ook tot bescheidenheid. In de vorige warme tijd, toen Homo sapiens al op de aardbol rondliep, was de zeespiegel zes meter hoger dan nu, zůnder speciaal hogere gehalten aan broeikasgas en zůnder toedoen van de mens. Wie zegt ons dus dat wij door CO2 in de grond te stoppen een zeespiegelstijging van zes meter kunnen voorkůmen? Aan het einde van de laatste ijstijd steeg de zeespiegel twintig keer zo snel als in de 20e eeuw, en schoven de vegetatiezones drie keer zo snel noordwaarts als nu, door natuurlijke oorzaken. Wie de hockeystick curve gebruikt om te suggereren dat het klimaat constant was voor de mens begon extra broeikasgassen in de atmosfeer te brengen, sluit zijn ogen voor het feit dat op grotere tijdschalen wel degelijk grotere veranderingen optraden in de aarde, door natuurlijke oorzaken. Wie bang is voor het verdwijnen van de golfstroom moet bedenken dat dat al vele keren eerder is gebeurd, zonder menselijke invloed. Wie bang is voor het verdrinken van atollen zoals de Malediven moet bedenken dat die atollen hun ontstaan te danken hebben aan zeespiegelstijging.

 

Samenvatting van de voordracht van dr. H.J. Huizing op 11 maart 2008:

De Kas als Energiebron

 

De zon is gratis. En zoals het zich momenteel laat aanzien, kunnen we er nog heel wat jaren onbeperkt gebruik van maken en onze economische positie mee versterken. Dat onbeperkt gebruik van maken en dat verwaarden geldt natuurlijk ook voor de glastuinbouw, een sector met een grote economische betekenis en potentie. Maar helaas is het ook een sector die veel van onze energiereserves opslokt. Wanneer we echter bedenken dat kassen niet anders zijn dan grote zonnecollectoren waarin licht wordt omgezet in waardevolle biomassa dan kun je je afvragen of dat niet slimmer kan. Wanneer je naast biomassa ook de warmte van de zon efficiŽnt kunt oogsten en opslaan en die vervolgens kunt gebruiken om op ogenblikken dat er weinig zonlicht is (zodat er geen gas voor de verwarming nodig is), dan kun je de glastuinbouw een moderne variant van de fossiele gasbel van Nederland noemen. Dat is het idee achter de trendbreuk die InnovatieNetwerk en de Stichting Innovatie Glastuinbouw Nederland (SIGN) in gang hebben gezet: de glastuinbouw als gewaardeerde energieleverancier in plaats van een bekritiseerde energieverslinder! Die suggestie stuitte aanvankelijk op veel plaatsen op ongeloof en hoongelach. Maar alle elementen bleken aanwezig om daadwerkelijk een energieproducerende kas te realiseren. En in 2006 stond die kas er ook! Dit verhaal gaat over de achtergronden van het concept "Kas als Energiebron" en de weg van idee naar realisatie. Ook wordt er een doorkijkje gegeven naar verdere innovaties in de sector.

 

 

Samenvatting van de voordracht van dr. ir. R.E.E. Jongschaap op 12 februari 2008:

Mondiale zoetwaterproductie en onze voedselzekerheid

 

Over de hele wereld bestaan er problemen met de beschikbaarheid en het gebruik van zoet water. We kennen de extremen die door klimaatsverandering steeds vaker voorkomen en in het nieuws verschijnen. Aan de ene kant hebben we te maken met wateroverlast en overstromingen in zeer kwetsbare gebieden, waar ook menselijk handelen haar invloed doet gelden, en aan de andere kant zien we een toename van (extreme) droogte in die delen van de wereld waar de vraag naar voedsel het grootst lijkt te zijn. Om voedsel te kunnen produceren is in ieder geval water nodig, maar waarvoor eigenlijk? En is de beschikbaarheid van water de enige voorwaarde om voedsel te kunnen produceren? Er zijn heel veel zaken die weergeven hoe complex een dynamisch ecosysteem zoals onze Aarde in elkaar steekt en die hun weerslag hebben op de mondiale voedselzekerheid. Hoeveel water gebruiken we bijvoorbeeld in totaal voor onze voedselproductie en maakt het nog uit wat we produceren, of wat we eten? En hoe zit dan het met de productiviteit van water? Wordt het water overal even efficiŽnt gebruikt en hoe kunnen we de watergebruiksefficiŽntie vergroten? Uiteindelijk is het de vraag of het water in voldoende mate beschikbaar is op die plekken waar we het nodig hebben, en of dat ook nog het geval is als de wereldbevolking naar 9 miljard mensen stijgt in 2040. Water heeft verschillende functies en vaak zijn er conflicterende belangen voor het gebruik van water. Wat zijn de mogelijkheden tot integratie van deze functies, zodat onze voedselzekerheid niet in gevaar wordt gebracht? Waar liggen de grenzen? Het zijn allemaal vragen die in deze lezing aan bod komen, waarbij een globaal overzicht wordt gegeven van de actuele situatie in de mondiale zoetwaterproductie met een uitkijk naar de toekomst. Er wordt geredeneerd vanuit een plant-productie-ecologisch perspectief, vanaf een plantfysiologische basis naar hogere integratieniveaus.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. T. de Witte op 8 januari 2008:

Nieuwe diagnostiek en behandeling bij leukemie

Leukemie is een maligne aandoening van de hematopoietische stamcel. De ziekte ontstaat door genetische mutaties in groeiregulatiegenen van de hematopoietische stamcel. De klassieke diagnostiek was gebaseerd op morfologische kenmerken van de leukemiecellen in bloed en beenmerg. Omstreeks 1960 werd de diagnostiek verfijnd door de mogelijkheid om chromosoomafwijkingen aan te tonen. Later kwamen hierbij de moleculaire technieken en de flowcytometrie waarmee middels verfijnde immunocytologische methoden meerdere celmembraaneiwitten gelijktijdig per cel aangetoond kunnen worden. Hierdoor kunnen we nu meer dan twintig verschillende soorten leukemieŽn onderscheiden. De klassieke behandeling van leukemie was cytostatische behandeling wat slechts bij een kleine minderheid van de patiŽnten tot genezing leidde, vooral bij kinderen en jonge volwassenen. In de jaren tachtig nam de behandeling met donorstamceltransplantatie een steeds meer prominente rol in de behandeling van leukemie. Voortschrijdend inzicht maakte duidelijk dat allogene stamceltransplantatie eigenlijk een zeer potente vorm van immuuntherapie is: het afweersysteem van de donor gaat een gevecht aan met de leukemische celkloon van de ontvanger (patiŽnt). Nieuwe inzichten in de onderliggende moleculaire processen van leukemie heeft geleid tot soms spectaculaire verbeteringen in bepaalde vormen van leukemie. Een voorbeeld hiervan is imatinib of Glivec wat een tyrosinekinase-receptorremmer is dat specifiek een gemuteerde tyrosinekinase-receptor remt bij chronische myeloÔde leukemie.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. J. Lugtenburg op 11 december 2007:

De chemie van het zien

In de retina van ons oog bevinden zich lichtgevoelige cellen, 120 miljoen staafejs in de hele retina die lage lichtintensiteit het zwart-wit zien verzorgen. De zes miljoen kegeltjes in de gele vlek verzorgen bij hogere intensiteit het kleuren zien. De lambda-max waarden zijn resp. 560 nM (rood), 530 nM (groen) en 425 nM (blauw). De zogenaamde buitensegmenten van de staafjes en kegeltjes bevatten gekleurde membraaneiwitten met de boven vermelde lambda-max waarden. Het gekleurde deel is in alle gevallen begeleid van 11Z retinal. Het gekleurde deel absorbeert het licht en wordt in een uiterst snel proces omgezet in de transvorm. Hierdoor wordt het eiwit als schakelaar omgezet van de uit-stand in de aan-stand. Via biochemische processen leidt dit tot het ontstaan van een zenuwpuls. Dit leidt in de hersenen tot de gewaarwording van licht. Deze omzetting van lichtinformatie in zenuwinformatie wordt visuele transductie genoemd. De achtergrond van deze processen zal worden besproken.

 

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. H.P.J. Bloemers op 13 november 2007:

 

HOE STAAT HET NU MET DNA?

 

DNA is ontdekt in 1869, maar pas in 1953 hebben James Watson en Francis Crick de ruimtelijke structuur van dit molecuulgevonden. Dat was de beroemde dubbele helix, inmiddels het logo voor de biotechnologie en andere levenswetenschappen. Echt doorgedrongen tot het grote publiek is het DNA pas na 1975. Toen kwamen de recombinant DNA technieken beschikbaar, waardoor het mogelijk werd elk gen van een mens of van welk ander organisme dan ook te vinden, in bacteriŽn te vermenigvuldigen en te onderzoeken. Een publieke discussie in de Verenigde Staten en Europa kwam op gang, aanvankelijk alleen over de veiligheid, later ook over ethische aspecten van deze technologie.

††††††††††† Een enorme kennistoename binnen de biologie en de geneeskunde was het gevolg. Daarnaast kwamen er ongekende toepassingen in de biotechnologie. De polymerase ketenreactie (PCR = polymerase chain reaction), met in het kielzog daar weer van de techniek van de DNA-vingerafdrukken (DNA fingerprints), hebben het isoleren van stukken DNA nog verder vereenvoudigd en een superieur systeem voor de identificatie van individuen en hun bloedverwanten opgeleverd, waarover u dagelijks in de gemengde berichten van uw krant kunt lezen.

††††††††††† De methoden om de basevolgorde van DNA te analyseren hebben een onvoorstelbare ontwikkeling doorgemaakt. Een zgn. Solexa-machine kan al 1 Gigabase/dag (dus miljard basenparen per dag) 'sequencen'. Daar zou je niets aan hebben zonder bioinformatica, een nieuwe wetenschap op het randgebied tussen wiskunde, informatica en biochemie, waardoor de miljarden geanalyseerde basenparen toegankelijk zijn voor zoekmachines en andere dataverwerkingstechnieken. Zoals bekend zijn de ruim 3 miljard basenparen van het menselijk DNA een paar jaar geleden al in kaart gebracht, maar minder bekend is dat de DNA basenvolgorde van 634 andere organismen inmiddels ook al is opgehelderd, en dat er nog 2130 van dergelijke projecten in de pijplijn zitten. De betekenis van al deze wetenschappelijke doorbraken zal in de lezing aan de orde komen.

 

Peter Bloemers (1936) studeerde scheikunde in Utrecht, waar hij in 1967 promoveerde. Na een postdoc-periode in Massachusetts General Hospital in Boston werd hij in 1969 lector in Utrecht, en later lector en tot 2001 hoogleraar biochemie in Nijmegen. Hij heeft onderzoek verricht op het gebied van de kankerverwekkende virussen en de moleculaire achtergrond van kanker. Sinds 2007 is hij docent bij HOVO (Hoger Onderwijs voor Ouderen) Nijmegen. Eind november 2007 verschijnt bij Valkhof Pers zijn boek Schat uit de keuken van een Duits kasteel - De ontdekking van het DNA 1869-2007.

 

Samenvatting van de voordracht van prof. dr. R. van de Weygaert op 9 oktober 2007:

Donkere Energie en Donkere Materie

 In een instantane explosie 13,7 miljard jaar geleden werd het heelal geboren. Ruimte en tijd werden gecreŽerd, een zinderend hete en dichte zee van straling en materie begon aan een duizelingwekkende snelle uitdijing. Het huidige koele en ijle heelal is het product van de daaropvolgende evolutie waarin de primordiale soep gestadig afkoelde. In willekeurig welke richting blijkt de (huidige) temperatuur van de kosmische achtergrondstraling T=2.725 K te zijn, de afwijkingen hiervan zijn geringer dan 1 op 100,000.

Vanaf het succes van de COBE satelliet hebben kosmologen het heelal zeer nauwkeurig opgemeten. Daarbij vormden met name de resultaten van de Amerikaans WMAP satelliet een mijlpaal. Deze slaagde er in met ongekende gevoeligheid en nauwkeurigheid het embryonale heelal in kaart te brengen. In iedere richting aan de hemel was de temperatuur van onze kosmos gemeten die heerste op het moment dat het nauwelijks 379.000 jaar oud was, zo'n 13,4 miljard geleden. Het vertegenwoordigde de climax in een indrukwekkende ontdekkingsreis die nauwelijks 100 jaar geleden door Einstein was aangevangen. WMAP bevestigde op overtuigende wijze de juistheid van de Hot Big Bang theorie en voorzag deze ook van nauwkeurig gemeten waarden voor zijn leeftijd, samenstelling en vorm.

Weliswaar is het heelal tot grote precisie bepaald, het betekent niet dat we ook begrijpen waar het uit bestaat. Slechts 4% van zijn energie inhoud bestaat uit de ons bekende "baryonische" materie. Meer dan 96% van zijn energie staat op rekening van onbekende "donkere: ingrediŽnten, de donkere lords van het Heelal: Donkere Materie en Donkere Energie.

Het is de donkere materie, voelbaar aan zijn gravitationele invloed maar volledig onzichtbaar, die verantwoordelijk is voor het ontstaan van structuur in het heelal. Nog steeds is men er niet in geslaagd de identiteit van deze materie vast te stellen, hoewel het zeer waarschijnlijk om tot nu toe onbekende elementaire deeltjes gaat. We treffen het overal aan. De rotatie van melkwegstelsels kan alleen worden verklaard met donkere materie. Clusters van sterrenstelsels zouden uit elkaar vliegen zonder donkere materie. En aan de hand van de invloed op licht dat door het heelal reist is men er in 2007 voor het eerst in geslaagd een kaart van de webachtige verdeling van donkere materie te maken.

Nog veel mysterieuzer is de duistere 'donkere' energie. Maar liefst 71% van de energie van het heelal voor zijn rekening nemend, domineert het met een afstotende gravitationale werking domineert de dynamica en het lot van onze wereld ...Het zorgt er niet alleen voor dat het heelal versneld uitdijt maar dat het ook perfect vlak is. De aard van donkere energie is onbekend is en nog door geen enkele fundamentele fysische theorie is begrepen: het wijst op onvermoede nieuwe fysica.

In de lezing zullen we enkele van de bewijzen voor het bestaan van Donkere Materie en Donkere Energie de revue laten passeren na eerst hun effecten en werking te hebben besproken.

 

 

Samenvatting van de voordracht van ing. H.A.D. Eerden op 11 september 2007:

Pannerdensch Kanaal, 300 jaar verdeel en (be)heers

Dit jaar is het precies driehonderd jaar geleden dat het Pannerdensch kanaal is aangelegd. Het gegraven riviergedeelte tussen Angeren en Pannerden heeft in vele opzichten invloed gehad op het rivierengebied en heeft daar letterlijk en figuurlijk diepe sporen achtergelaten. Zo zijn bijvoorbeeld de molens van Kinderdijk een direct gevolg van de toegenomen waterafvoer richting de Neder-Rijn en Lek.Vanwege de ligging van de staatkundige grenzen rondom de splitsingspunten van Rijn, Waal en IJssel stond de rivierkundige ontwikkeling van het Pannerdensch Kanaal vaak ook internationaal in de belangstelling. Redenen genoeg dus voor het genootschap Wessel Knoops om de roemruchte geschiedenis van het Pannerdensch kanaal in dit jubileumjaar onder de loep te nemen. Met behulp van een powerpointpresentatie worden allerlei waterstaatkundige aspecten van dit kanaal in de driehonderdjarige geschiedenis toegelicht. Hierbij zal naast alle techniek natuurlijk ook worden ingegaan op de raakvlakken met de geschiedenis van de omgeving Arnhem.

 

 

 


Het Natuurkundig Genootschap
WESSEL KNOOPS
sinds 1824

internet: https://wesselknoops.nl

e-mail: info@wesselknoops.nl