1733e lezing 20 september 2011

High Field Magnet Laboratory/Condensed Matter Science, Institute for Molecules and Materials, Radboud Universiteit Nijmegen

Titel:   Hoge magneetvelden, natuurkunde en technologie

Een magneetveld is een natuurkundige parameter die de toestand van materie verandert. In dit opzicht doen zij iets vergelijkbaars (maar wel anders) als temperatuur. Soms zijn de veranderingen nuttig te gebruiken en vaak levert het bestuderen van ervan meer inzicht in de eigenschappen van de materie. Voorbeelden van gebruik zijn de elektromotor, het magneetje op de ijskast of het aloude kompas. Een voorbeeld dat het bestuderen van de veranderingen in een magneetveld nieuwe gegevens levert is de MRI scanner; een medisch diagnostisch instrument, waar met de door het veld veroorzaakte veranderingen weefsel zichtbaar kan worden gemaakt. Magneetveldwaardes van deze alledaagse voorbeelden zijn: enkele Tesla voor de MRI scanner en de elektromotoren, en 0.0005 Tesla voor het aardmagnetisch veld. Het is erg moeilijk veel hogere magneetvelden te maken. In Nijmegen kunnen we tot 33T continue magneetvelden maken en over enige jaren 45T. Dit vereist een grote en omvangrijke installatie waarvan er slechts drie op de wereld bestaan. Dit soort hoge velden zijn nodig om nieuwe effecten en eigenschappen van, vaak nieuwe, materialen (bijvoorbeeld grafeen) waar te nemen. De voordracht zal gaan over nieuwe natuurkunde die met zulke hoge velden aan materialen kan worden gedaan en zal behandelen waarom het maken van die velden zo moeilijk is.

1734e Lezing 25 oktober 2011

Dr. E.A.A. Nollen

Universitair Medisch Centrum Groningen

Titel:  "Langer gezond leven over wormen en mensen"

Als gevolg van een toegenomen levensverwachting zal het aantal mensen met dementie en andere vergelijkbare hersenaandoeningen de komende decennia drastisch toenemen. Deze ouderdomsziekten zijn nog niet te genezen en er is ook nog maar weinig bekend over hun biologische oorzaak. De meeste van deze hersenziekten hebben één aspect met elkaar gemeen: de stapeling van verkeerd gevouwen ziekte-eiwitten in klontjes in de hersenen. Waarschijnlijk ligt de ziekteoorzaak ergens tussen de vormverandering van de eiwitten en hun stapeling in klontjes, maar welke stap tot schade leidt is nog onduidelijk. Om inzicht te krijgen in het ziektemechanisme zoeken wij daarom naar erfelijke factoren die betrokken zijn bij eiwitstapeling.

De stapeling van eiwitten tijdens veroudering kan goed bestudeerd worden in de worm C. elegans. Met behulp van deze worm hebben wij een aantal belangrijke factoren gevonden die betrokken zijn bij dit proces. Voor een aantal van deze factoren hebben we nu het mechanisme verder uitgediept. Verrassend is dat een aantal van deze factoren ook bepalend zijn voor de levensduur van C. elegans. Er lijkt dus een koppeling te zijn tussen veroudering en de stapeling van ziekte-eiwitten. Ons werk geeft inzichten in het ontstaan van hersenziekten tijdens veroudering en levert nieuwe aangrijpingpunten voor de ontwikkeling van therapie voor deze ingrijpende ouderdomsziekten.

1735e Lezing 15 november 2011

Prof. dr. P.C. van der Kruitt

Kapteyn Instituut, RUG

Titel: "Intelligent leven in het heelal: crowded skies, lonely planet or rare earth"

Arthur C. Clarke (1917--2008): `Sometimes I think we're alone; sometimes I think we're not. In either case, the thought is staggering.'

De vraag of wij alleen zijn in het heelal wordt vaak beantwoord door te stellen dat het enorme aantal sterren in het heelal het onvermijdelijk maakt, dat leven -ook intelligent leven met een technologische beschaving- overvloedig voorkomt. Er is sinds vroeg jaren zestig een sterke lobby om de Search for Extraterrestrial Intelligence SETI op grote schaal aan te pakken. Inderdaad zijn er diverse argumenten die doen vermoeden dat ontstaan van (primitief) leven zeer frequent zou moeten voorkomen in het heelal en dat wat dat betreft de aarde -in overeenstemming met het Copernicaans kosmologisch principe- geen uitzonderlijke positie inneemt.

Aan de andere kant staat de Fermi-Hart paradox, die zegt dat het feit dat we geen enkele indicatie hebben voor het bestaan van extraterrestrisch intelligent leven wel moet betekenen dat zulk leven uiterst zeldzaam moet zijn en wij misschien zelfs uniek zijn. Deze paradox leidt tot het vermoeden dat de omstandigheden op aarde in alle opzichten juist zo zijn geweest -in overeenstemming met het antropisch kosmologisch principe-, dat onze planeet in een unieke positie was, waardoor een zeldzame evolutie van primitief leven naar zeer complexe vormen van leven en uiteindelijk een technologische beschaving kon plaatsvinden. De `Rare Earth' hypothese van Ward & Brownlee is een prominent voorbeeld van deze gedachte.

Dit betekent, dat het ontstaan van leven in feite onvermijdelijk is als er een geschikte planeet ontstaat,  maar dat evolutie tot complexe vormen en intelligent leven met een technologische beschaving uiterst onwaarschijnlijk is. De vraag is dan, wat er zo uniek is aan de aarde en ons planetenstelsel. Daartoe zullen de eigenschappen van de zon en de architectuur van bekende planetenstelsels worden bekeken, de theorieën van de vorming van planetenstelsel worden toegelicht, en effecten van de storingen van de aardbaan en van de aanwezigheid van de maan op de lange-termijn variaties van het klimaat (zoals de Milankovitch cycli, die verantwoordelijk worden geacht voor de ijstijden) onder de loep genomen worden.

De lezing zal in het Nederlands zijn, maar de beamer-presentatie in het Engels. This presentation is available as .pdf file on www.astro.rug.nl/~vdkruit/jea3/homepage/KNG_SETI.pdf.

1736e lezing 20 december 2011

Dr. B.J. Kroesen

Immunologie/UMC Groningen

Titel:  "MicroRNA's hebben alles onder controle"

Het klassieke, door Francis Crick gepostuleerde “centrale dogma van de moleculaire biologie” stelt dat celbiologische informatie wordt opgeslagen in ons DNA en via RNA wordt omgezet naar eiwit. Eiwitten voeren vervolgens de celbiologische functies uit die nodig zijn voor cellulaire homeostase in het organisme. In het klassieke “centrale dogma” heeft RNA dus de specifieke rol van boodschapper die informatie (DNA) met de uitvoering (eiwit) verbindt. Echter, deze visie is in de afgelopen jaren fundamenteel bijgesteld. Met name “niet voor eiwit coderende RNA moleculen”, zoals microRNA's, blijken een cruciale rol te spelen in de regulatie van cellulaire processen die ten grondslag liggen aan differentiatie, proliferatie en celfunctie.

MicroRNA's (miRNA's) zijn korte RNA sequenties die de omzetting van RNA naar eiwit kunnen remmen. MiRNA's zijn onmisbaar voor de ontwikkeling van cellen en het “fine-tunen” van hun functionele eigenschappen. Hiermee vormen miRNA's een belangrijke schakel in de regulatie en biologische homeostase van complexe cellulaire systemen. Het is dan ook niet verwonderlijk dat miRNA's een belangrijke rol spelen in ziektes die ontstaan als gevolg van ontspoorde cellulaire ontwikkeling zoals kanker en auto-immuunziekten. Het belang van niet-coderende RNA's, met name miRNA's, voor de regulatie van complexe biologische systemen, met name het immuunsysteem, zal worden geïllustreerd.

1737e lezing 17 januari 2012

Prof. dr.  M.A. Herber
Geo-Energie, Energy and Sustainability Research Institute RU Groningen

Titel:  "Zijn er grenzen aan de exploitatie van de Nederlandse diepe ondergrond?"

Nederland heeft een rijke traditie als het gaat om het ontwikkelen van haar bodemschatten. Winning van steenkool, zout, aardolie en aardgas hebben ons land groot economisch voordeel opgeleverd. De laatste tijd zijn daar nog aan toegevoegd de winning van aardwarmte en (tijdelijke) opslag van aardgas, terwijl winning van schaliegas en opslag van CO2 en radioactief afval nog overwogen worden. Het wordt dus druk in de ondergrond! De vraag kan dus worden gesteld of er grenzen zijn aan dit gebruik; en hoe bepalen we prioriteiten als er meerdere gebruiksopties voor eenzelfde gebied bestaan?
In deze voordracht zal worden ingegaan op de resterende voorraden en keuzemogelijkheden voor exploitatie van de Nederlandse ondergrond. Dit betreft niet alleen technisch/economische aspecten maar er zal ook aandacht worden besteed aan nut & noodzaak en publieke acceptatie van de activiteiten die met die exploitatie samenhangen.

1738e Lezing 21 februari 2012

Prof. dr. R.P. Griessen

Vrije Universiteit, Amsterdam

Titel: "Hydrogenografie voor onderzoek en de waterstof economie"

In 1996 vonden wij dat dunne lagen van yttrium of lanthaan een overgang van spiegelend naar transparant vertonen wanneer ze in contact komen met waterstofgas. De lagen worden weer spiegelend wanneer de waterstof wordt weggepompt. Niet alleen hun optische maar ook hun elektrische eigenschappen veranderen spectaculair gedurende het contact met waterstofgas. Sindsdien zijn andere schakelbare spiegels uitgevonden die geen zeldzame aarden bevatten, maar magnesium, nikkel of titaan. Het bijzondere van deze materialen is dat ze naast transparant en spiegelend ook een derde optische toestand, de ‘zwarte’ toestand vertonen. Ze reflecteren dan weinig licht en laten geen licht door. Dit gedrag is fysisch zeer intrigerend aangezien de zwarte films nog steeds metallisch zijn: een metaal hoort immers spiegelend te zijn! De overgang van spiegelend naar zwart absorberend biedt zeer interessante mogelijkheden voor coatings in zonnecollectoren en smart windows, achteruitkijkspiegels in auto’s en voor optische waterstofsensoren. Nog belangrijker is dat het feit dat de opname van waterstof in metalen optisch waarneembaar is tot de ontwikkeling heeft geleid van een zeer krachtige combinatorische onderzoekstechniek, hydrogenografie, die het o.a. mogelijk maakt duizenden waterstofopslag materialen simultaan te meten. Dit is belangrijk voor de ontwikkeling van compacte en lichte energie-opslagsystemen en waterstofzuiveringsmembranen, twee essentiële ingrediënten van een toekomstige waterstof economie.

1739e Lezing 20 maart 2012

Prof. dr. R. Bernards
Nederlands Kanker Instituut 

Titel: "Kanker binnenkort een chronische ziekte?"

1740e Lezing 17 april 2012

Prof. dr. J.P.M. Sanders
WUR

Titel: "Bioraffinage, de brug tussen landbouw en chemie"