Straatgenoot Bas van de Meerakker ken ik als een gezellige verteller en begenadigd klusser die zijn hele huis heeft verbouwd. Over zijn werk als hoogleraar praten we niet vaak, tot hij afgelopen voorjaar een prestigieuze beurs van 3,3 miljoen euro binnenhaalde voor zijn onderzoek aan de Radboud Universiteit. Hij blijkt uniek onderzoek te doen en daarin wereldfaam te hebben.
Tekst: Wilmy Smeets, foto: Marc van Kempen
In Nederland krijgen wetenschappers aan een universiteit vaak een beperkt budget voor hun onderzoek. Subsidies zijn de inkomstenbron voor wat je onderzoekt, de nodige hulpmiddelen, apparatuur en voor het salaris van de medewerkers. Bas doet met zijn team onderzoek naar het botsingsgedrag van moleculen. Dat klinkt abstract, maar hij kan het zo vertellen dat iedereen het snapt.
Bas studeerde natuurkunde in Nijmegen. Na zijn promotie op het gebied van afremmen en opsluiten van moleculen ging hij niet zoals veel andere afgestudeerden het bedrijfsleven in, maar wilde hij postdoc-onderzoek doen in een laboratorium. Hij ging naar het Max Planck Instituut in Berlijn en werd er groepsleider. In die rol begeleidde hij promovendi. Hij keerde terug naar Nijmegen als universitair docent en sinds een paar jaar is hij hoogleraar. Bas: “Hoogleraar worden is geen automatisme, er moet een leerstoel beschikbaar zijn. In Nijmegen was die er aanvankelijk niet op mijn vakgebied, maar uiteindelijk lukte het om die te krijgen en heb ik op mijn 40e verjaardag mijn oratie gehouden. Als hoogleraar ben je binnen de universiteit actief op het gebied van onderzoek, onderwijs en management. Taken zijn colleges geven, tentamens afnemen en beoordelen, vergaderen met commissies, conferenties bezoeken, artikelen schrijven in vakbladen over je onderzoek, bezig zijn met verslaglegging en nieuwe subsidieaanvragen. Zo ook begeleiding van studenten, promovendi en postdocs en besprekingen met je onderzoeksteam van het lab. Ik kom nog maar zelden in het lab om zelf metingen te doen, mijn studenten werken heel zelfstandig. Ik mág niet eens meer komen van ze omdat ik dan misschien wel aan de verkeerde knoppen draai”, vertelt hij lachend. Het lijkt misschien of ze geen goede band hebben, maar niets is minder waar, ik weet dat Bas elk jaar een tuinfeest geeft voor zijn studenten tot in de late uurtjes.
De hoofdtaak van een wetenschapper is vernieuwend onderzoek doen. Daar heb je beurzen voor nodig. Die subsidies worden in Nederland verstrekt door het N.W.O. (= Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek) en in Europa door het E.R.C. (= European Research Council). Om in aanmerking te komen voor subsidie moet je een voorstel schrijven en de beoordelende commissie overtuigen waarom jouw onderzoek baanbrekend is én iets toevoegt aan bestaand onderzoek. Het onderzoek moet haalbaar en vernieuwend zijn. De toegekende subsidie is voor vijf jaar dus je moet goed plannen hoe je e.e.a. uitgeeft aan apparatuur, materialen, studenten en salarissen. Bas ontwikkelt zijn eigen apparatuur met een team van specialisten en technici. “Mijn eerste beurs van N.W.O. in 2011 was 800.000 euro. Dat lijkt heel veel, maar als je het uitsmeert over 5 jaar, had ik bijna alles nodig voor salariskosten. Ik ben dan ook op weg geholpen door bevriende hoogleraren met bijvoorbeeld apparatuur. Na vijf jaar was ons project gelukkig geslaagd, dan gaat het balletje rollen om meer projecten te doen en nieuwe beurzen aan te vragen, ook internationaal. Zo groei je uit van startende onderzoeker naar senior-onderzoeker. Deze recente beurs van 3,3 miljoen euro heb ik verworven uit het Europese fonds E.R.C. Zo’n traject van aanvraag loopt ongeveer één jaar en bestaat uit het bedenken van een nieuw onderzoekidee, het schrijven van je voorstel, je begroting en een interview in Brussel met de beoordelende commissie waarbij je ferm wordt ondervraagd. Op basis van dat interview wordt de subsidie wel of niet toegekend. Slechts 15% van alle voorstellen wordt gehonoreerd. Goede, haalbare en kansrijke ideeën uitwerken in een voorstel is dus een vak apart. In mijn loopbaan heb ik al diverse beurzen mogen ontvangen en heb ik mijn onderzoek en laboratorium steeds verder kunnen uitbouwen. Deze nieuwe beurs is een kroon op mijn werk. Bij de beoordeling van mijn aanvraag is gekeken naar de resultaten van mijn onderzoek in de afgelopen tien jaar en ook naar wat er van mijn promovendi terecht is gekomen, in hoeverre die succesvol zijn, zelf les geven en beurzen hebben gekregen.”
Ik vraag hem hoe zoiets abstracts als moleculen zo leuk kan zijn. Bas: “Ik heb altijd een fascinatie gehad voor natuurkunde, hoe dingen in elkaar zitten, ben geboeid door de sluier van onzichtbaarheid van natuurkundige processen als atmosfeer, stroom, zwaartekracht en moleculen, want alles bestaat uit moleculen. Verder vind ik techniek heel leuk en ik houd van experimenteren. In ons laboratorium ontwikkelen en bouwen we onze eigen machines, en gebruiken we de meest krachtige lasers! De instrumentenmakerij van de universiteit werkt veel voor ons lab. Vergeleken met andere uni’s heeft de Radboud een uitstekende technische werkplaats. Daarnaast vind ik het erg leuk om naar internationale conferenties en congressen te gaan over mijn vakgebied, lezingen te geven en collega’s van over de hele wereld te ontmoeten, ideeën op te doen. Op een aantal plaatsen in de wereld zijn ze ook met onderzoek bezig op mijn vakgebied. Je deelt kennis en ervaring, laat zelfs over en weer studenten toe in je lab, je concurreert én werkt samen. Je houdt elkaar scherp maar deelt nooit alles want je wilt natuurlijk wél de eerste zijn in je onderzoek! De weg naar succes is hobbelig, met geregeld tegenslagen. Ik vind het dan ook erg leuk als een promovendus promoveert op ons onderzoek.”
Van knikkerdeeltjes naar golven
Alles bestaat uit moleculen, een molecuul is één van de kleinste bouwstenen in de natuur, niet eens zichtbaar met de sterkste microscoop. Als je weet hoe het ene molecuul op het andere reageert, kun je de natuur beter begrijpen. Bas: “Mijn focus is het simpele botsen van twee individuele moleculen: wat gebeurt er, welke energie wisselen ze uit? Bovendien gaan ze heel anders op elkaar reageren bij extreem lage temperaturen, hoe kan dat en wat is dan anders? Die kwestie is nog steeds niet begrepen door wetenschappers. De kwantummechanica zegt dat als moleculen sterk afkoelen ze veranderen van ‘knikkerdeeltjes’ in golven. Golven kunnen elkaar uitdoven of juist versterken, zegt de theorie. Dit leidt tot bizarre fenomenen waarvan de meeste nog nooit zijn gezien in experimenten. Mijn team heeft apparatuur ontwikkeld om moleculen supergecontroleerd met elkaar te laten botsen bij extreem lage temperatuur. In mijn nieuwe onderzoek willen we de temperatuur die we nu kunnen behalen nog eens met een factor 100 naar beneden brengen, tot bijna 0 Kelvin, de absolute ondergrens, dat is min 273 graden. Bij die temperatuur hopen we die bizarre fenomenen te kunnen meten waarmee we de huidige theorieën over molecuulbotsingen en kwantummechanica kunnen testen. We gebruiken een combinatie van methodes en apparatuur die uniek is. Niemand anders in de wereld is hier zó goed voor geëquipeerd als wij en dat is ons beroepsgeheim!” Tijdens ons bezoek aan het lab van Bas zijn we onder de indruk van de hoeveelheid machines en lasers die daar staan, natuurkunde is ook heel veel werktuigbouwkunde en elektronica, zien we.
Wat hebben we daar nu aan, om dat te weten vraag ik. Bas: “Dit soort onderzoek noemen we fundamenteel onderzoek, het is nieuwsgierigheid-gedreven. Ten eerste om allerlei processen in de natuur nog beter te begrijpen, maar er zijn ook toepassingen voor onze bevindingen. Bijvoorbeeld in de astrochemie, dat is een vrij nieuw onderzoekterrein en onder andere bezig met de vraag ‘hoe ontstaat leven’. Er zijn de laatste jaren geweldige nieuwe ruimtetelescopen gelanceerd in het heelal om moleculen te detecteren. Om de waarnemingen vanuit die telescopen beter te begrijpen is meer kennis nodig van het botsingsgedrag van moleculen. Verder is men in de wereld op allerlei plekken aan het bouwen aan een kwantumcomputer die niet werkt op basis van 0 of 1, maar op basis van individuele moleculen die 0 én 1 tegelijkertijd kunnen zijn. Die computers kunnen oneindig veel sneller rekenen omdat alle moleculen tegelijkertijd met elkaar kunnen communiceren. Het begrijpen van molecuulbotsingen bij extreem lage temperatuur is nu een van de bottlenecks bij deze ontwikkelingen. Niemand weet wanneer een botsing goed of slecht uitpakt. Juist op dit terrein ga ik dus onderzoek doen en kan wellicht zo een bijdrage leveren aan de ontwikkeling van deze computer.” Aan het einde van het gesprek heb ik bijna zin om natuurkunde te gaan studeren, zo enthousiast is Bas over zijn werk.
Weetjes
“Je onderzoek heeft een doel. Je hebt een voorspelling van wat je gaat vinden, maar soms ontdekken we dingen die we niet hadden verwacht, als een soort bijvangst. In het verleden zijn per toeval heel belangrijke ontdekkingen gedaan, bijvoorbeeld de penicilline.
In het team van Bas zitten technische mensen als elektriciens, werktuigbouwers, universitair docenten, promovendi op SCH en NA, postdoc studenten en stagiairs voor bachelor of doctoraal studies.
Als verantwoording voor het besteden van de subsidie schrijf je artikelen in vakbladen en maak je een verslag voor het NWO / ERC. Als je niet slaagt in het behalen van je doel, dan wordt de subsidie niet afgepakt, zegt Bas, maar dan wordt de kans wel kleiner dat je een nieuwe beurs krijgt. En die beurs heb je nodig om je lab te vullen, zo niet, dan gaat je opgedane ervaring verloren.
