Vanaf 19.30h kun je naar binnen en al snel zul je verrast worden door de openingsact door Pierre Wind. Hij zal de grootste cocktail ter wereld shaken. Vanaf dat moment kun je je hart ophalen bij Clinics, Nerdtalks en Experience. Van 22.15–01.00h zal er een feest zijn. De Scheikundejongens vragen zich af wie de afterparty organiseert en waar die zal zijn. LAN-party iemand? Of moeten we onze iPad meenemen?
Er zullen vier Clinics gehouden worden over chemisch koken (met sterificatie, stikstof en infusie), VJs (videomixen), Avatars (virtueel evenbeeld) en moleculair koken (door onze vrienden). Natuurlijk ga je hier zelf aan de slag.
Gaming, 3D en Augmented Reality zijn hip, dus gaan een aantal van de Nerdtalks over deze nieuwe technieken. Ook worden de tactiele dekens en AlphaShere stoel van stal gehaald. De Nerdtalks zijn volgens mij vooral introducties in de clinics en Experiences, dus ik ben erg benieuwd.
Want wat er is zo leuk aan de Experiences? Insecten eten, relaxte effecten en trillingen, 3D printen, een vierde dimensie toevoegen door beeld of geur en een Theremin. Een tehe-wat? Kom langs en ga los op een Theremin. Superdik!
De avond zal worden afgesloten met een feest vol beeld en geluid. VJs en DJs, feromonen en hormonen, soundbites en creative urban reporters. Natuurlijk kun je de hele avond via je mening en ervaring tweeten. Want ook dáár zijn zowel de Scheikundejongens (@Sjs_nl) en Night of the Nerds (@nightofthenerds en #NotN).
Tot slot: de Scheikundejongens mogen VIP kaartjes weggeven! Herinneren jullie je nog de posterwedstrijd? Tim, Roel, Remco en Freddy hebben van ons een mailtje gekregen en krijgen hun kaartjes snel thuisgestuurd. Later hier meer over. Maar vrees niet, er zijn nog altijd gewone toegangskaartjes verkrijgbaar. Bestel ze snel hier en dan zien we jullie daar.
Afgelopen weekend zijn de Scheikundejongens et al. naar science center NEMO geweest. We hebben ons kansloos vermaakt en we kunnen dan ook niet anders dan het iedereen aanraden. Het museum is eigenlijk voor kinderen, maar zelfs wij, doorgewinterde studenten scheikunde, hebben nieuwe dingen gezien. Natuurlijk zou ik daar honderuit over kunnen schrijven en foto’s kunnen includeren, maar dat interesseert jullie natuurlijk niet zo. Leuk dat Mark honderd meter uitpraat en Aldo meters bellen blaast, maar ik wil jullie graag wat vertellen over mijn echte hoogtepunt.
Echte, nieuwe, controversiële wetenschap. Hierover discussieert men al decennia en nog worden controle-experimenten uitgevoerd. Het begon met een publicatie in een van de beroemdste wetenschappelijke tijdschriften ooit en nu stond er een kleine opstelling, middenin NEMO. En te midden van de tumult heb ik er een paar minuten stil naar staan kijken.
Het Urey–Miller-experiment.
Om te bewijzen dat het leven op aarde niet door een almachtig wezen is geschapen, maar door/uit de natuur spontaan is ontstaan, zijn een aantal stappen nodig. Laten we achteraan beginnen. Je weet uit je biologielessen misschien nog wel, dat er een aantal eisen zijn voor ‘leven’. Metabolisme en voortplanting zijn daar twee van. En je weet misschien ook nog wel dat een ‘cel’ de kleinste eenheid van leven is. Per definitie. Een cel is een zakje, gemaakt van een dun membraan van vet, voornamelijk gevuld met water, zouten, RNA/DNA en eiwitten. Dit is het eerste dat je moet weten over het ontstaan van leven: vrijwel alles in een cel wordt geregeld met eiwitten en zouten.
Een enkel aminozuur heeft altijd dezelfde basis, waarbij ‘---R’ een variabele zijgroep is. Meerdere aminozuren kunnen (onder afsplitsing van water) een polyamide vormen (een lange keten).
Zouten zijn meestal niet zo ingewikkeld: atomen met een netto lading. Die zijn er altijd al geweest, daar is de wetenschap het over eens. Maar nu die eiwitten. Die zijn enorm ingewikkeld. Waar komen die vandaan? Nog een stapje dieper: eiwitten zijn (voornamelijk) lange ketens aminozuren. In de natuur — ik bedoel, in alle organismen op aarde — komen vooral 20 aminozuren voor. Als je moeder zegt dat je je vlees op moet eten, is dat omdat niet alle organismen alle aminozuren zelf kunnen maken. Die moeten ze dus uit andere organismen halen. Er zijn nog wel veel meer aminozuren te verzinnen dan deze 20 natuurlijke, maar die zijn niet belangrijk voor het leven (zoals wij dat kennen op aarde). Dit is de tweede stap voor het begrijpen van leven: natuurlijke eiwitten bestaan uit 20 verschillende natuurlijke aminozuren.
We weten al, dat als we specifieke fosfolipiden in water oplossen, ze kleine gesloten dubbellaag-systemen vormen: cellen. Als diezelfde vetzuren, met wat zouten en eiwitten in water oplossen, ontstaan er ook celletjes, met de eiwitten aan de binnenkant. Zo, dat experiment is klaar. Conclusie: de juiste componenten vormen spontaan cellen.
Als we iets over het ontstaan van leven willen zeggen, moeten we afschatten wanneer het eerste leven is ontstaan (de oudste fossielen gevonden zijn ~3,5 miljard jaar oud) en weten hoe de wereld er toen uit zag. Of zoals een chemicus zich zou afvragen: wat waren de reactieomstandigheden? Was er veel water? Was dat water zuur? Zaten daar zouten in opgelost? Was er veel bliksem in die tijd? Hoe warm was de aarde toen? Waren er fluctuaties in omstandigheden? En nog veel meer van dit soort specifieke vragen. Extreem lastig te beantwoorden; extreem lastig te verifiëren. Maar we kunnen wel een afschatting doen.
Nog niet zo lang geleden, dachten we dat de atmosfeer een paar miljard jaar geleden bestond uit o.a. water (H2O), methaan (CH4), koolstofdioxide (CO2), ammoniak (NH3) en waterstofgas (H2). En onweer. Over de precieze samenstelling van de atmosfeer is de afgelopen decennia genoeg gesteggeld in de wetenschap, maar de algemene tendens is: er waren gasvormige verbindingen met o.a. waterstof- (H2O en/of H2), koolstof- (CO2, CO, CH4, misschien wel alkanen) en stikstofatomen (NH3, N2). Klinkt redelijk, toch?
Het Urey--Miller experiment zoals beschreven in hun artikel. Licentie: Wikimedia CC
We hebben nu bijna het hele raamwerk voor een bewijs wel doorgelopen. De dingen die dus aangetoond moeten worden zijn 1) wat zijn de reactieomstandigheden; 2) kunnen onder die omstandigheden bouwstenen (aminozuren, vetzuren, enz.) voor leven ontstaan en 3) kunnen die bouwstenen leven vormen. Dat laatste is ondertussen wel bekend en aannemelijk. Dat eerste is verschrikkelijk lastig, maar wel grofweg af te schatten.
Het vormen van de bouwstenen is ook gedaan. In 1953 deden Stanley Miller en zijn begeleider Harold Urey aan de universiteit van Chicago (USA) een experiment waarbij ze de omstandigheden op aarde ~3,5 miljard jaar geleden na probeerden te bootsen: zij verwarmden water, methaan, ammonia en waterstofgas in een gesloten systeem, leidden dat door een buizensysteempje, lieten bliksem (stroomschokjes) door het gasmengsel en lieten dat weer neerslaan. Na een week namen ze een klein sample en analyseerden de “oersoep.” Wat ze vonden? Onder andere aminozuren, suikers, bouwstenen voor nucleïnezuren (DNA en RNA) en glycerine. Een her-analyse van hun bevindingen in 2008 toonde aan dat ze 22 verschillende aminozuren hebben geproduceerd. Ze hebben met een (vrij simpele scheikundige opstelling) de bouwstenen voor leven gemaakt!
Natuurlijk zijn er achteraf veel zaken op af te dingen. Nieuwe inzichten suggereren dat de reactieomstandigheden op aarde anders waren dan in het lab van Urey en Miller. En zo waren er nog wat haken en ogen. Maar daar dacht ik niet aan, toen ik vorig weekend in NEMO zat te kijken naar een reproductie van datzelfde experiment. Geen volledig bewijs, maar zeker wel een extreem sterke suggestie dat leven op aarde spontaan gevormd zou kúnnen zijn. Maar ook daar dacht ik niet aan. Ik dacht alleen aan het simpele experiment van Urey en Miller en aan hoe blij ze moeten zijn geweest, toen ze erachter kwamen wat voor ingewikkelde moleculen ze gemaakt hadden. Ik heb wel een kwartier naar deze zwenkende pot oersoep zitten staren.
Het originele artikel van Urey en Miller vind je hier. Een ander artikel hier.
Tube Your Future is een initiatief van Science Center NEMO om middelbare scholieren een filmpje te laten maken over een professional. Hierdoor wil Tube Your Future scholieren kennis laten maken met enthousiaste bètawetenschappers en techneuten. Een groepje van vijf scholieren krijgt de opdracht om iemand te interviewen door hun eigen vragen te stellen. Daarna maken ze hier een leuk en creatief filmpje van om zo weer anderen een indruk te geven van wat het beroep van de professional nu inhoud.
Eva van den Berg is middelbare school docent scheikunde die eind 2007 een soortgelijk idee kreeg. Zij had een collega (Ingrid van der Wiel) die onderzoek deed naar Alzheimer als docent-onderzoeker bij AMOLF. Leerlingen interviewen iemand om zo andere leerlingen te laten zien wat het betekent om als scheikundig onderzoeker te werken.
Docent Eva werkt dus als docent scheikunde op het Stedelijk Gymnasium in Leiden. Daar was al een ploegje leerlingen actief met filmen van een schoolsoap en af en toe een reporters klusje. Deze fimploeg staat onder leiding van Jurriaan Kamps.
Lang verhaal, maar nu komt de clue: docent Eva is genomineerd voor de KNCV Scheikunde Onderwijsprijs vanwege ‘Onderzoek de onderzoekers’. Ze heeft met drie leerlingen (Jurriaan Kamps, Bauke Moerman en Ward van Es) het filmpje opgenomen en zal op 6 november gepresenteerd worden op de Woudschotenconferentie; 2 december wordt de winnaar bekend gemaakt en de prijs uitgereikt op Het Element. En wij, de Scheikundejongens, willen als platform dienen om het te laten bekijken door docenten en scholieren die op zoek zijn naar zoiets.
Jurriaan Kamps beschikt over het auteursrecht van bovenstaand filmpje. Het is niet toegestaan de film te downloaden, noch vanaf de Scheikundejongens.nl blog, noch vanaf een andere plaats. De Scheikundejongens hebben expliciet het uitzonderlijke recht gekregen om deze film hier te plaatsen. Als je in contact wil treden met Jurriaan kun je ons contactformulier invullen en wij zullen er dan voor zorgen dat het bericht bij Jurriaan terecht komt.
