Nieuws
Op safari door bètaland in Utrecht - excursieverslag
Treindrama’s, regen en uitverkochte OV-fietsen konden niet verhinderen dat op dinsdag 3 oktober 2023 een stuk of twaalf VWN-ers bij elkaar kwamen in de Botanische Tuinen van de Universiteit Utrecht voor een labsafari. Twee medewerkers van de communicatieafdeling Science, Aschwin Tenfelde en Linda van der Nat, hadden de dag georganiseerd. Ze ontvingen ons met een lekkere lunch en gaven een korte presentatie over hun werk en alle bètawetenschappen aan de UU. Je kunt ze hier bereiken als je vragen hebt.
Tekst: Claud Biemans
Voor deze safari hoefden we gelukkig niet met zijn allen in een jeep en we werden ook niet belaagd door The big five toen we door de regen naar het eerste lab wandelden. Dat was het net geopende Netherlands Plant Eco-phenotyping Centre (NPEC). We werden ontvangen door hoogleraar plant-microbe interactions Corné Pieterse (Spinozaprijs 2022) en onderzoeker Roeland Berendsen. Met hun onderzoek werken ze aan een duurzame en toekomstbestendige manier van voedselproductie. Daarvoor ontwikkelen ze op een snelle manier nieuwe rassen van voedselgewassen. In het lab worden zeer veel planten tegelijk op een net andere manier gekweekt. Milieuomstandigheden als licht, temperatuur en vocht kunnen in verschillende ‘mini-ecosystemen’ worden gevarieerd. Met behulp van robots en geautomatiseerde meetapparatuur kunnen de eigenschappen van duizenden planten continu gedetailleerd in beeld gebracht worden. Met camera’s wordt bijvoorbeeld de ontwikkeling van de wortels van de planten en de expressie van bepaalde genen gevolgd.
De planten worden opgekweekt samen met verschillende micro-organismen. Schimmels kunnen bijvoorbeeld een symbiose aangaan met bepaalde planten. Dan maken ze voedingsstoffen uit de bodem beschikbaar voor de plant en de plant levert glucose aan de schimmel. De combinaties van plant en schimmel die goed gedijen onder bijvoorbeeld droge omstandigheden, kunnen snel geselecteerd worden en gebruikt worden voor verdere ontwikkeling van nieuwe droogtebestendige rassen. Ook kunnen planten, als ze worden geteisterd door een ziekteverwekker, zelf nuttige microben aantrekken die helpen bij de afweer. Dit soort relaties kunnen in dit nieuwe lab op grote schaal onderzocht worden. De resultaten kunnen bijdragen aan het verminderen van het gebruik van bestrijdingsmiddelen.
Het NPEC is een nationale faciliteit, dus de labs zijn ook beschikbaar voor onderzoekers van buiten de UU.
speelveld met camera's
Het was nog net geen onderwatersafari toen we ons verplaatsten naar het Motion Capture Lab and Virtual Human Lab. Onderzoeker Zerrin Yumak vertelde dat hier gezichtsuitdrukkingen en lichaamstaal van mensen in verschillende situaties worden onderzocht. Vervolgens worden deze bewegingen gebruikt voor het creëren van levensecht communicerende digitale mensen. Hier worden de grenzen van graphics verlegd. Het lab ziet eruit als een speelveld met in alle hoeken camera’s. Die leggen de beweging vast van mensen die over het veld lopen, gehuld in een zwart pak met daarop veel witte punten. Tijdens ons bezoek zouden we daarna de simulatie van die beweging kunnen terugzien. Dat ging helaas niet door, vanwege de lange rekentijd die hiervoor nodig is.
Ik begreep niet zo veel van het nut van dit onderzoek, maar zelf ben ik geen gamer en VR boeit me niet echt. De andere VWN-ers hadden ook maar weinig vragen. Maar een dag later was ik bij een bijeenkomst met ontwikkelaars van leermiddelen. Zij gebruiken gesproken tekst als hulp voor dyslectische leerlingen en dachten na over hulpmiddelen voor kinderen met autisme. Misschien zou zo’n automatisch gegenereerde leraar met de juiste gezichtsuitdrukkingen wel een hulpmiddel kunnen zijn? En misschien wel voor het grootste deel van de leerlingen als er binnenkort niemand meer voor de klas wil staan?
Trillingsvrij
Het was alweer tijd om ons te verplaatsen naar de volgende nationale faciliteit, het afgelopen april geopende Elektronenmicroscopie Centrum (EMC). We werden ontvangen door het hoofd van het EMC, Marijn van Huis, en operationeel manager Chris Schneijdenberg. De speeltjes van dit lab, waaronder geavanceerde transmissie-elektronenmicroscopen (TEM) en rasterelektronenmicroscopen (SEM), staan op een geheel trillingsvrij gemaakte ondergrond in een trillingsarme omgeving. Want als je een afbeelding wilt maken met behulp van superkleine elektronen, dan zie je alleen een waas als je een windmolen in de omgeving plaatst. Zonder trillingen kun je haarscherpe afbeeldingen maken van atoomroosters en zelfs live katalytische reacties volgen. Ook de structuur van eiwitten kan met deze apparaten in beeld worden gebracht. Elektronenmicroscopen zijn niet geschikt om even snel wat bekijken, het uitlijnen van een apparaat kan wel drie uur in beslag nemen. En het kost natuurlijk ook tijd om met atomaire resolutie de oppervlakte van een sample te scannen.
Onze safari eindigde met een presentatie van wetenschappelijk directeur van de Botanische Tuinen Edwin Pos. Daarnaast leidt hij een onderzoeksgroep die verschillende vakgebieden combineert: ecologie en evolutie, informatietheorie, wiskunde en natuurkunde. Onderzoeksdoel is het, met behulp van beschikbare data, achterhalen en verklaren van patronen in de ontwikkeling van complexe ecologische systemen. Op grond daarvan kun je voorspellingen doen over wat er gebeurt met de verspreiding van soorten en biodiversiteit in een gebied, bijvoorbeeld als het klimaat verandert. Edwin is een enthousiaste verteller en zijn ambitie is dan ook om de Botanische Tuinen in te zetten als platform om te vertellen over biodiversiteit. Zijn presentatie liep naadloos over in de afsluitende borrel.
We konden terugkijken op een gevarieerde en inspirerende dag. Zelf werk ik op dit moment als eindredacteur voor havo- en vwo-boeken biologie. Het onderzoek van NPEC en Edwin Pos heb ik al onder de aandacht gebracht van auteurs waarmee ik werk. Wie weet levert dat nog verhalen op voor een of andere context in de boeken. En min of meer tot mijn eigen verbazing besprak ik een dag later met collega’s het werk van het Virtual Human Lab. Voor mij was dit dus een zeer geslaagde safari.
Foto's van Lucas Keijning, Anouk Broersma en Marieke Baan