‘Het is niet al goud dat blinkt: fundamenteel wetenschappelijk onderzoek staat onder druk’

‘Wordt het geen tijd om de manier waarop wetenschappelijk onderzoek gefinancierd wordt, in zijn globaliteit te bekijken, en alternatieve systemen te bestuderen?’ vraagt Piet Van Duppen zich af naar aanleiding van zijn college voor de Universiteit van Vlaanderen.

Alchemisten probeerden lood te veranderen in goud, maar faalden omdat ze niet echt wisten wat goud was. Sinds het begin van de vorige eeuw weten we vrij goed hoe een goudatoom in elkaar zit, toch duurde het nog tachtig jaar alvorens we lood kon omzetten in goud. Met de deeltjesversnellers van het CERN (het centrum voor kern- en deeltjesfysica onderzoek in Genève), maken we inderdaad goud. Maar om een gouden ring te maken hebben we ongeveer 100.000 jaar nodig hebben. Het is en blijft hopeloos om op die manier gouden juwelen te maken.

Het is natuurlijk niet de bedoeling om met deze experimenten gouden juwelen te maken. Door de radioactieve atomen van goud of andere elementen te bestuderen, onderzoeken we hoe de kern van een atoom precies in elkaar zit. Elk atoom kan je opbouwen met slechts drie soorten bouwstenen: protonen, neutronen en elektronen. Een goudatoom bestaat uit 79 protonen, 118 neutronen en 79 elektronen. Met onze experimenten zien we dat indien je van de kern van een goudatoom deeltjes wegneemt, de grootte van de kern afneemt.

Dat was te verwachten. Maar nemen we het 10de van de 118 neutronen weg, dan wordt de atoomkern plots veel groter. De atoomkern blaast zich op alsof er terug tien neutronen aan toegevoegd werden. Uit dit soort onverwachte observaties leren we hoe de protonen en neutronen met elkaar interageren en waarom ze zich plots als een collectief geheel gaan gedragen. Dat leert ons verder waarom goud zo’n zeldzaam goedje is want het schaarse goud dat we op de aarde terugvinden werd ooit aangemaakt in de meest gigantische deeltjesversnellers: de sterren. Sterren zijn kosmische kernreactoren en de wijze waarop goud en alle andere elementen aangemaakt worden, wordt rechtstreeks beïnvloed door de manier waarop de bouwstenen van onze atomen met elkaar interageren. Bijna alles wat we op aarde terugvinden, zelfs de atomen in ons lichaam, werden immers in de sterren aangemaakt.

Fundamenteel onderzoek en de weg naar de toepassing

Zoals deze zoektocht naar de grondslagen van de materie heeft fundamenteel onderzoek als doel onze kennis te verruimen dit zowel op theoretisch als op experimenteel vlak. Het is een zoektocht gedreven door curiositeit. Het voortdurend verleggen van de grenzen van onze kennis, maakt fundamenteel onderzoek uniek en levert radicaal nieuwe inzichten die zich kunnen vertalen in nieuwe instrumenten, technologieën of rekentechnieken. Serendipiteit, het onverwacht vinden van iets waardevols terwijl je op zoek bent naar iets anders, speelt in fundamenteel onderzoek een belangrijke rol. Doorbraken zijn niet of zeer moeilijk te voorspellen en mogelijke toepassingen nog minder. Toen in de jaren ’60 van de vorige eeuw, veertig jaar nadat Einstein het werkingsprincipe van een laser had voorgesteld, men er voor eerst in slaagde om laserlicht te maken, was de teneur in de zin van “Mooi. Einstein had gelijk, maar wat kunnen we daar nu mee doen”. Ondertussen is de laser niet meer weg te denken uit onze maatschappij.

Bij het ontstaan van dit specifieke onderzoeksgebied met radioactieve atomen, bijna een halve eeuw geleden, was er weinig animo rond mogelijke toepassingen. Nu is het onderwerp rijp om te na te gaan of we de ontwikkeling van radioactieve bundels niet kunnen gebruiken om nieuwe medische radioisotopen te produceren. Daarvoor werken we samen met verschillende Europese groepen aan het gloednieuwe CERN-Medicis project. Met dezelfde methode die we voor het fundamenteel onderzoek ontwikkelden, maken we zuivere radioisotopen aanmaken waarvan de stralingseigenschappen uitermate geschikt zijn voor de bestrijding van bepaalde kankers.

‘Innovatie’ als modewoord

In discussies over de financiering van onderzoek en ontwikkeling is ‘innovatie’ een nieuw modewoord. Het lijkt een overkoepelende term die zowat alles wat onderzoek betreft zou moeten omvatten. Fundamenteel onderzoek past niet in dat keurslijf omdat het eenvoudigweg niet altijd onmiddellijk tot innovatie leidt. Toch vormt het een noodzakelijke voorwaarde om te innoveren of een technologische revolutie te verwezenlijken. Kijkend naar de financiering van het onderzoek dreigt innovatie een container begrip te worden waardoor de steun aan fundamenteel onderzoek in gevaar komt. Op lange termijn kan hierdoor de basis waarop innovatie en technologische ontwikkelingen geënt zijn verdwijnen. Een tweede valkuil voor het fundamenteel onderzoek is het mantra van de interdisciplinariteit. Een interdisciplinaire aanpak kan unieke inzichten en mogelijkheden bieden die binnen een disciplinair kader niet gerealiseerd worden. Maar voor succesvol interdisciplinair onderzoek is uitstekend disciplinair onderzoek nodig en zodoende voldoende ondersteuning voor beide facetten. En tenslotte vraagt fundamenteel onderzoek om een lange termijnvisie wat niet altijd spoort met de huidige financieringsmechanismes.

In Vlaanderen wordt op dit moment een nieuw evaluatiesystemen voor financieringsaanvragen, geënt op het Europees systeem, uitgerold. Dat is een interessante piste, maar misschien moeten we durven verder gaan en tijd nemen om het financieringsmechanisme zelf in zijn globaliteit te bekijken en alternatieve systemen te bestuderen. Financiering toegekend op basis van in het verleden gepresteerde onderzoek van het individu of groep met correcties voor startende onderzoekers of onderzoekers die een nieuwe richting inslaan en, scenario’s die rekening houden met het lange termijn karakter van het onderzoek en die (internationaal) samenwerken bevorderen, moeten meegenomen worden. Maar zo’n oefening vraagt om vertrouwen in de onderzoeker. Om te vermijden dat onderzoekers nog meer tijd moeten steken in het schrijven van onderzoeksprojecten en evaluatierapporten of dat we op termijn de trein van zogenaamde disruptieve innovatie en technologische revoluties missen, zijn meer vertrouwen en een afdoende ondersteuning voor het fundamenteel onderzoek nodig.

Professor Piet Van Duppen is als kernfysicus verbonden aan de KU Leuven.