Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Cursus over frivole netwerken en DNA-paartjes

Alle gave natuurwetenschap in één week. Met die aanprijzing boden Bas Haring en Ionica Smeets hun zomercursus Big Science aan. Van 27 juni tot 1 juli mochten alle geïnteresseerden aanschuiven voor een weekje college en excursies.

‘Wie kan raden wat dit voor netwerk is?’ Smeets toont een afbeelding met namen van Europese landen, met schijnbaar willekeurige pijlen ertussen. ‘Het is frivool’, tipt ze. De cursisten zwijgen, maar dan raadt Haring vanaf de eerste collegebank het correcte antwoord: ‘Landen die op elkaar stemmen bij het Eurovisie Songfestival?’

Big Science

Het is het begin van Smeets’s college over netwerken tijdens Big Science. Van de zestig cursisten is deze donderdagochtend ongeveer twee derde aanwezig. Scholieren, studenten en een enkele wat oudere cursist zitten aandachtig luisterend in de collegezaal in het Gorlaeusgebouw.

Colleges en excursies

Op het programma van Big Science staan vijf ochtenden lang telkens twee colleges over onderwerpen als emergentie, evolutie en kansrekenen. ’s Middags zijn er excursies en workshops, op vrijdagmiddag een examen. Behalve Smeets en Haring, respectievelijk hoogleraar wetenschapscommunicatie en hoogleraar Publiek Begrip van Wetenschap, geven ook gastdocenten college over actuele onderwerpen uit de natuurwetenschappen. Netwerken vormen momenteel zo’n belangrijk onderzoeksveld, vertelt Smeets. ‘Ik denk doordat je netwerken vaak op dezelfde manier kan analyseren, terwijl ze toch over heel verschillende onderwerpen gaan.’

Facebooknetwerken

‘Een netwerk is niks anders dan een aantal puntjes met streepjes ertussen’, vertelt ze. Vlot laat ze voorbeelden over het scherm flitsen. Een blauwe wereldkaart met her en der fel oplichtende lichte vlekken: Facebooknetwerken. Visualisaties van netwerken met mensen die elkaar kennen, de verbindingen tussen luchthavens en genennetwerken bij ziektes.

Wandeling vanaf de Burcht

Ook onverwachte probleemstellingen zijn in netwerktermen te beschrijven. Smeets: ‘Ik loop op zaterdag vaak met de wandelwagen door Leiden. Ik vroeg me een keer af: kan ik vanaf de Burcht een wandeling maken waarbij ik precies één keer over elke brug kom?’ Even later staat er een netwerk op het bord, waarin de Leidse binnenstad is voorgesteld als eilandjes – punten – met de bruggen als streepjes ertussen. Handen opsteken maakt duidelijk dat de helft van de toehoorders de route onmogelijk acht. ‘Ik denk dat je de streepjes moet tellen’, licht een van hen toe. Smeets’ gezicht licht op: ‘Goed nagedacht!’

Oneven aantal verbindingen

Het routevraagstuk staat in de wiskunde bekend als de bruggen van Koningsbergen, licht Smeets toe. Belangrijk is dat iemand om een brug te passeren naar een punt toeloopt en er weer van wegloopt. Die twee zijn niet los te koppelen. Daaruit volgt dat er maximaal twee punten in de route mogen zitten met een oneven aantal verbindingen eraan: het begin- en het eindpunt. Terug naar de Leidse wandeling: vijf van de zeven punten blijken een oneven aantal verbindingen te hebben. Smeets’ gedroomde zaterdagwandeling is ‘heel erg niet mogelijk’.

Begrip krijgen

Na nog enkele alledaagse voorbeelden waarvoor Smeets een netwerkoplossing aandraagt is het pauze. Bas Haring licht de doelstelling van de cursus toe. ‘Ik vind het zelf heel leuk om een breed publiek te interesseren voor wetenschappelijke onderwerpen, en dat is precies wat we met deze cursus doen.’ Dat gaat verder dan alleen interesseren, vervolgt hij: ’Ik wil graag dat mensen dingen iets beter gaan begrijpen. We hebben het bijvoorbeeld gehad over de chaostheorie. Als ik daarover praat met mensen in de kroeg, zeggen ze vaak dat ze wel ongeveer weten wat die inhoudt. Maar dat blijkt toch niet altijd te kloppen. Het is een heel specifieke theorie die iets beschrijft wat geldt binnen een systeem. Als je dat weet, kun je ook begrijpen waarom bijvoorbeeld het weer zich zo grillig kan gedragen.’

'De wereld is begrijpbaar'

Haring geeft de cursus voor de vierde keer en ziet telkens een divers publiek voor zich: van niet-bètastudenten tot scholieren en ouders met kinderen. ‘Heel tof vind ik dat.’ De feedback op de cursus is uitermate lovend, vertelt hij. ‘We scoren hoger dan een 9, dat is echt bijzonder. Mensen leren hier dat ze niet bang hoeven te zijn om zich te verdiepen in dingen. Gisteren hebben we een microscoop gemaakt van een webcam. Dat laat zien dat de wereld begrijpbaar is, ook al zijn dingen soms moeilijk.’

Blauw bolletje

Na de pauze is het de beurt aan Mathieu Noteborn, hoogleraar biologische chemie. Zijn verhaal gaat over zijn eigen onderzoek aan geprogrammeerde celdood bij kankercellen. Die woorden zal hij echter pas na ruim een uur vertellen in de mond nemen. Ook hij begint zijn verhaal namelijk met beeld en een gedegen introductie. ‘Dat is nou een cel!’ wijst hij enthousiast naar het scherm. ‘En zien jullie dat blauwe bolletje binnenin? Dat is de celkern!’

DNA-paren vormen

‘De voorste rij is altijd de klos bij Noteborn, is dat jullie tevoren verteld?’, gaat hij door, de cursisten lachend aankijkend. Even later staan twee cursisten voor de zaal elkaars beide handen vast te houden, terwijl Noteborn zich opstelt tegenover een derde cursist. ‘Wij zijn nu de paren A-T en G-C, zien jullie dat?’, roept hij richting de andere cursisten, doelend op de vier verschillende bouwstenen van het DNA. ‘Kunnen jullie raden waarom we altijd in deze paren voorkomen?’

Kankercellen doden

Met uitbeeldingen, plaatjes en grappen geeft Noteborn een stoomcursus genetica. Mensen hebben duizenden genen, legt hij uit, waarvan in de verschillende cellen altijd een deel uitstaat. Bij het aan- en uitzetten en kopiëren van genen kunnen foutjes ontstaan. Die worden hersteld, legt Noteborn uit, maar als de schade te groot is kan een cel ook gecontroleerd doodgaan en worden opgeruimd. Maar tumorcellen kunnen niet meer beslissen om dood te gaan: een belangrijk eiwit dat daarbij helpt is dan bijvoorbeeld stuk. ‘En daar kom ik op een stukje eigen werk: wat voor therapie kunnen we bedenken om te zorgen dat die cellen toch doodgaan?’ Zijn oplossing ligt besloten in een kippenvirus. Daarin ontdekte Noteborn een eiwit dat toch kan zorgen dat tumorcellen doodgaan. Een opzienbarende ontdekking destijds, maar, voegt hij toe, tot een medicijn heeft het eiwit vooralsnog niet geleid.

Bewondering voor de wereld

‘Ik heb deze week meer bewondering gekregen voor hoe de wereld in elkaar zit’, vertelt deelnemer Petra van den Broek na afloop. Ze doet samen met haar zoon Meindert Heres Hoogerkamp mee. Van den Broek zag de aankondiging voor de cursus in een tweet van Ionica Smeets. ‘Ik dacht meteen, ja, dat ga ik doen. Ik ben een behoorlijke alfa, maar ik vind het leuk processen te begrijpen. Ik werk bij de overheid en zie soms begrippen als emergentie voorbijkomen. Het is leuk om te weten wat dat echt inhoudt.’

Ook haar zoon was meteen enthousiast. ‘Ik had op de middelbare school een bètaprofiel. Ik had dus een studie in die richting kunnen kiezen, maar het is politicologie geworden, ik heb nu net mijn bachelor gehaald. Ik zie dit als een spoedcursus bèta.’

Goed bruikbaar

Beiden zijn tevreden over de goede sprekers en het afwisselende programma. Van den Broek: ‘Het onderwerp netwerken kan ik waarschijnlijk wel in mijn werk gebruiken, dat is iets om nog eens in te duiken.’ Ook het college over DNA maakte haar nieuwsgierig: ‘Dat gaat echt over jezelf.’ Haar zoon beviel het college over emergentie goed: ‘Ik heb geleerd dat je sommige wetenschappelijke problemen niet kan oplossen door steeds verder in te zoomen op de onderdelen. Dat is ook voor mijn verdere studie een goede les.’