Bu yıl Nobeller'i gündelik hayata değen bilim aldı

Nobel'in açıklanma sırasıyla gidelim. Bu yıl tıp ödülünü, biri Britanya'dan, ikisi Norveç'ten üç kişi paylaştı.

İlginçtir, ödülü alan Amerika asıllı Britanyalı bilimci John O'Keefe'in çalışması 1971 tarihini taşıyor.

İrlanda göçmeni bir ailenin çocuğu olarak Amerika'da doğan, basketbol hastası O'Keefe, daha sonra Birleşik Krallık vatandaşlığını seçmiş ve Londra'daki University College'de çalışıyor.

Nobel tıp ödülünün açıklanma anı.

60'ların sonları 70'lerin başlarında, henüz bugünün modern tıbbi görüntüleme cihazlarının vs. hiç olmadığı bir zamanda beynin bölgelerinin fonksiyonlarını araştırıyor. Fareler üzerinde yaptığı deneyler, beyinde farenin o an nerede olduğunu anlamasına yarayan hücreler olduğunu ortaya çıkarıyor. Minik elektrotların bağlı olduğu fare beyninde bazı nöronlar, fare ne zaman aynı yerden geçse birden canlanıyor çünkü.

O'Keefe bu deneyleri daha geniş bir çerçevede sürdürüyor ve aynı bölgenin insanda da olduğunu görüyor. Makalesini de 1971'de yayınlıyor.

Bu buluş o zaman için de çok önemli ama bugün beynimiz hakkında 40 yıl önceye göre çok daha fazla şey bildiğimiz için, bugün daha da önemli.

Hepimiz, gündelik hayatımızdaki deneyimlerimizden bazılarımızın yön bulma konusunda diğerlerinden daha iyi olduğunu biliyor. Buna basit oryantasyon da dahil. Mesela, İstanbul'da İstiklal Caddesi'ne açılan pasajlardan birinde biraz zaman geçirdikten sonra pasaj çıkışı Taksim'in sağda mı solda mı olduğunu bazılarımız neredeyse düşünmeden biliyor, bazılarımızın ise bunu düşünmesi gerekiyor.

Beynimizin 'hippocampus' adı verilen bölgesi bu işi yapıyor esas olarak.

John O'Keefe'in açtığı bu yolu, Nobel ödülünün Norveçli ortakları olan karı-koca May-Britt Moser ve Edward Moser sürdürdü. Moser'ler, beynimizin sadece o an nerede olduğumuzu bilen bir bölüme sahip olmadığını, aynı bölümün bir de biz alanda ilerledikçe hayali bazı enlem-boylam çizgileri çizerek, hareket halindeyken bile nerede olduğumuzu bulacak bir donanıma sahip olduğunu kanıtladı.

Beynimizin tam bir haritasını çıkarmaya, beyne etki eden bütün kimyasalların fonksiyonlarını tek tek belirlemeye uğraştığımız bugünlerde, beynimizin içindeki 'seyrüsefer sistemi'ni bulan bilimcilere Nobel verilmesi, bana birbirini tamamlayan iki şey gibi geldi.

Beynimizin sırlarını çözebildiğimizde, kendimizi ve bu dünyadaki varoluşumuzu çok daha iyi anlayabileceğiz çünkü.

Fizik: 35 yıl sonra gelen ödül

Ertesi gün Nobel komitesi fizik ödülünü açıkladı. İlk duyduğumda inanmak istemedim; çünkü ödül mavi ışığa verilmişti.

Hürriyet'teki köşemin sürekli okurları hatırlayacak, ben bu mavi ışık örneğini sık sık Türkiye'yi eleştiren bir bağlamda kullanıyorum.

Önce kısa bir hatırlatma yapayım: Üç temel renkten, yani kırmızı, mavi ve yeşilden siyah ve beyaz da dahil olmak üzere öteki bütün renkleri yapmak mümkün.

Shuji Nakamura, mavi renkli laserle... Evet onu da geliştirdi. 

'Elektro-ışıma' aslında ilk olarak 1907 yılında, Henry J. Pound adlı biri tarafından gözlendi. Pound, 1909 yılında Nobel fizik ödülünü alacak olan meşhur Marconi'nin labaratuvar asistanıydı. Daha sonra Sovyetler Birliği'nden Oleg Losev 1920 ve 30'larda bu konuda çalışmalar yaptı ama gereken teorik bilgi ortada olmadığı için çalışmalar bir yere varmadı.

Taa ki 50'li yıllara gelinene, transistörler, yani yarı-iletkenler geliştirilene kadar.

Şunu rahatça söyleyebiliriz: Çoğumuzun artık evini aydınlatan, televizyon ekranını incelten LED teknolojisinin arkasındaki bilimle bilgisayarlarımızı çalıştıran mikro-işlemcileri yaratan teknolojinin arkasındaki bilim, aynı bilim: Kuantum fiziği.

50'li yıllarda ilk kızıl ötesi LED ortaya çıktı. Bunu diğer renkler izledi onyıllar içinde. Ama bir türlü mavi renk elde edilemiyordu. Ve mavi olmadığı için, beyaz ışık da elde edilemiyordu LED'den. (Ama kırmızı ve kızıl ötesi ışık hemen kendine uygulama alanları buldu; mesela TV uzaktan kumandalarımız bu LED kızıl ötesi ışıkla çalışıyor.)

Bu grafiği The Guardian'dan aldım.

60'lı yıllarda televizyonların yaygınlaşmasıyla birlikte, dünyanın dört bir yanında mavi renkli LED'i bulmak için bir yarış başladı. Mavi LED bulunduğunda bunun nerede kullanılacağı da belliydi: Televizyonları çok ağır, çok büyük ve en önemlisi çok elektrik tüketen makineler olmaktan çıkaracaktı LED.

Evet, dünyanın bütün büyük televizyon üreticileri, ki 70'lerin sonuna geldiğimizde onların tamamı Japon şirketleriydi, mavi LED'in peşindeydi.

Nitekim ilk mavi LED'in 1986'da iki Japon bilimci tarafından başarılması, bunun ticari uygulamasının 1990'da bir başka Japon asıllı ama Amerika'da çalışan Amerikan vatandaşı bir bilimci tarafından geliştirilmesi ve 1994'ten sonra LED'in ticari olarak hayatımıza girmesi böyle oldu.

Nasıl mavi LED'i bulup geliştirenlerin Japon olması aslında hiç şaşırtıcı değilse, dünyanın dört bir yanında bilimciler mavi LED'i bulmak için yarışırken ülkemiz Türkiye'nin 80'lerin ortasında siyah-beyaz katot tüplü televizyon üretilmesi için o güne kadar verilmiş en büyük devlet teşviklerinden birini vermiş olması da hiç şaşırtıcı değil.

Bizde devletin bir kanadı (Hazine Müsteşarlığı) siyah-beyaz TV teşviki verirken bir başka kanadı (TRT) renkli yayına geçiyor, siyah-beyaz televizyonların çöpe atılmasını istiyordu. Ve tam o sırada başka birileri, renkli-siyah beyaz fark etmez bütün televizyonları çöpe atacak bir buluşun peşindeydi.

İşte, Isamu Akasaki, Hiroshi Amano ve Shuji Nakamura, 80'li yılarda birbirleriyle mavi LED'i bulmak için yarışan ve sonunda ipi göğüsleyen üç fizikçi. Akasaki ve Amano birlikte çalışıyordu, Nakamura ise tek başına. Akasaki ve Amano ilk mavi LED'i yaptılar, Nakamura ise bunu ticarileştirilebilir bir materyal üzerinde başardı.

Belki başlangıçta en az akla gelen ticari yoldu ama kısa zamanda LED'in sadece ekran teknolojisinde değil doğrudan aydınlatmada da kullanılabileceği düşünüldü. Bu amaçla yeni araştırmalar yapıldı, LED'in aydınlatma gücü (bunu 'lümen' olarak ölçüyoruz) her aşamada daha da arttı. Bugün LED'in aydınlatma gücü, diğer bütün akkor aydınlatmaların gücünden daha fazla.

LED'in sağladığı en büyük avantaj, klasik teknolojiye göre çok daha az enerji harcaması. Örneğin TV'lerde 'aydınlatma'yı bir katot tüpü yapıyordu. Burada enerjinin çoğu aydınlatmaya değil ısıtmaya gidiyordu. Eski TV'nizin nasıl ısındığını hatırlayın. Aynı şekilde klasik ampullerimiz de aslında harcadıkları enerjinin çoğunu aydınlatma için değil ısıtma için harcarlar, yani enerji boşa gider.

LED olmasaydı, yani mavi LED elde edilemeseydi, tabletlerimiz, büyük ekranlı akıllı telefonlarımız vs hiçbiri olmayacaktı. Küresel ısınmayı ve enerji verimliliğini bu kadar çok konuştuğumuz dünyaya, bu yıl Nobel alan üç bilimcinin yaptığı katkı, üstelik de ölçülebilir ekonomik katkı, başka herkesin katkısından daha fazla büyük olasılıkla.

  

Kimya: Buluşların önünü açan buluş...

Bana soracak olursanız bu yılın Nobel ödüllerinin en büyük sürprizi kimya dalında verilen ödüldü. Çünkü bu yıl ödül böyle ortalığı sarsan bir bilimsel gelişmeye veya fikre değil, bir dizi tekniğe, daha doğrusu teknolojik bir gelişmeye verildi.

Eric Betzig, William Moerner ve Stefan Hell... 

Ama teknoloji deyip geçmeyin, bilimleri değiştiren bir teknolojiydi bu. Eric Betzig, Stefan Hell ve W. E. Moerner'in geliştirdiği mikroskop sayesinde bugün molekülleri görebiliyoruz.

Ve tek başına bu teknik yenilik, kimya ile biyolojiyi neredeyse tek ve aynı bilim dalı yaptı bile.

Eh epey bir zamandır kimya ile fiziğin de bir bakıma aynı bilim olduğunu biliyoruz. Yani bütün temel bilimlerin birleştiği ama uzmanlık bağlamında da ayrıştığı bir noktadayız.

Fizik nobelini alan bilimciler, fiziğin bir alt dalı olan 'materyal bilimi'ni yapan insanlar, fiziğin astronomiden yüksek enerji fiziğine kadar pek çok alt dalı var, bütün bu dallar bir biçimde birbiriyle evli veya akraba. Bu akrabalık/hısımlık halini kimya için de ve nihayet artık biyoloji için de söylemeliyiz.

Neyse, yine konuyu dağıtmayayım, ödülün kendisine döneyim.

Bugün atomun kendisini, molekülleri vs artık tek tek gösleyebiliyoruz. Nobel alan bu buluşu bilim epey bir zamandır kullanıyor ve kimya ve biyolojiden en klasiğinden fiziğe kadar pek çok alanda belki yüzlerce yeni buluşa yardımcı oldu o mikroskop ve onun yeni versiyonları.

En basiti, vücudumuzun temel yapıtaşlarından olan proteinleri geçmişe kıyasla artık çok daha hızlı çözebiliyor ve tanımlayabiliyoruz. Bu hızlanma sayesinde kanserden tutun da beyin araştırmalarına kadar her alanda devrim niteliğinde değişiklikler oluyor.

Bir basit örnek vereyim: Kanserli hücreyi öldürmek istiyoruz ama ilaçlarımız bir türlü hücrenin duvarını aşıp içeri giremiyor. Öyle bir protein tasarlıyoruz ki, o hücre duvarını kandırsın ve bizim zehirimizi içeri soksun, böylece kanserli hücreyi öldürelim.

İşte o yeni proteini bu mikroskoplar sayesinde yapıyoruz artık.

Türklerin en çok konuştuğu iki Nobel

Bütün Nobel ödülleri arasında beni en uzaktan ilgilendirenler, en az ilgimi çekenler, itiraf edeyin edebiyat ve barış ödülleri.

O barış ödülü ki, Alfred Nobel'in kendi adını temize çıkarmak için ilk düşündüğü ödüldü aslında.

Benim bu ilgisizliğim bir yana, Türkiye'de gazete ve televizyonların en fazla ilgilendiği iki Nobel ödülü de bunlar aslında. Yani edebiyat ve barış ödülleri.

Bir medya araştırmacısı keşke geçmiş on yıla doğru tarasa, hangi Nobel gazetelerde kaç santimetrekare yer kapladı diye bir baksa; belli bir örüntü bulacağından kuşkum yok.