Zebravinken, alfalfa en atomen? Wetenschappers Kira, Sanne en Marcos uit Groningen geven een kijkje in de kenniskeuken

Kent u het verhaal van Isaac Newton en de appelboom? Dat gaat zo. Het is het jaar 1666 – of in elk geval ergens rond die tijd. Isaac Newton ziet in een boomgaard in zijn geboorteplaats Woolsthope-by-Colsterworth in Engeland een appel vallen. Door dat ene vallende appeltje kwam hij op zijn theorieën over zwaartekracht.

Nu kwamen daar later nog een heleboel wiskundige en natuurkundige berekeningen en onderzoek aan te pas. Maar in eerste instantie was zijn ‘wetenschappelijke onderzoek’ niet bepaald prijzig. Dat geldt niet voor onderzoek vandaag de dag, waar de miljoenen je soms om de oren vliegen.

Maar hoelang is dat nog zo? Wetenschappers in Nederland maken zich grote zorgen nu kabinet Schoof flink wil bezuinigen op onderwijs en onderzoek. De sector moet het met een half miljard euro minder doen. Hoe en waar de klappen precies vallen is bijna een jaar na die aankondiging niet precies duidelijk. In april stemt de Eerste Kamer over de onderwijsbegroting. Volgens de universiteiten zijn de gevolgen hoe dan ook desastreus.

Kira Tiedge (36) staat in een van de klimaatkamers van de RUG. De speciale lampen geven haar gezicht een paarse gloed. Tiedge, afkomstig uit Duitsland, is bioloog en runt het Tiedge Lab waar ze onderzoek doet naar planten. Specifieker: hoe planten zelf stofjes produceren waar ze weerbaarder van worden.

Klinkt vaag? Valt best mee. ,,Als wij mensen een bacteriële infectie hebben, nemen we daar antibiotica tegen. Planten maken deze antibiotica zelf. Ik onderzoek samen met mijn collega’s hoe ze dat doen en hoe wij die processen kunnen nabootsen. Voor mensen en voor andere planten.”

Haar resultaten hebben heel veel praktische toepassingen. Als zij ontdekt hoe een bepaalde plant antibiotica maakt, en ze kan een andere plant dat ook laten doen, dan zijn er bijvoorbeeld in de landbouw minder pesticiden nodig. Als zij uitvindt hoe een plant in heel droge omstandigheden overleeft en ze kan dat kopiëren naar, laten we zeggen een aardappelplant, dan is er misschien minder water nodig om aardappelen te laten groeien.

Toch gaat het meeste geld naar de salarissen van de promotiestudenten en andere mensen die haar assisteren: maar liefst 75 procent van het geld gaat op aan lonen. „Er werken op dit moment vijf mensen in het lab. Daar komen de bachelor- en masterstudenten die ons soms helpen nog bij.” De rest zit grotendeels in de apparatuur en materialen.

,,Mijn onderzoek kost jaarlijks rond de 200.000 en 400.000 euro. Een groot deel komt van het NWO (zie kader) en een deel komt uit de NWO talentenbeurs Veni Vidi Vici. Een ander deel komt van bedrijven die baat hebben bij het onderzoek zoals aardappelboeren.”

„Mijn onderzoek gaat over heel heel heel dunne materialen”, zegt natuurkundige Marcos Guimarães (39) uit Brazilië. „Ik kijk hoe je materialen van slechts een paar atomen dik kunt maken.”

Waarom je dat zou willen? Nou, voor computerchips en computergeheugen – zoals RAM of harde-schijven – bijvoorbeeld. Guimarães‘ onderzoek richt zich op de vraag hoe deze dunne materialen gebruikt kunnen worden om zeer kleine apparaten te maken die ook nog eens energiezuinig zijn. „Zo kunnen laptops en telefoons uiteindelijk kleiner en energiezuiniger worden.” 

Belangrijk dus. Bedrijven zoals Intel en Samsung zitten met smart te wachten op dit soort technologie. Het is ook belangrijk voor Nederland vanwege de Europese chipverordening. Volgens deze Europese afspraak moet Europa minder afhankelijk worden van landen als de Verenigde Staten en China als het op technologie aankomt. Het werk van Guimarães draagt daar direct aan bij.

Wat je daar zoal voor nodig hebt? Zogeheten clean rooms die stofvrij zijn, heel dure microscopen, lasers, cryostaten om apparaten mee te koelen, et cetera. Het meeste geld gaat op aan de lonen van zijn promotiestudenten en promovendi. Om 1 student 4 jaar te kunnen betalen, heeft Guimarães 290.000 euro nodig. Andere kostenposten zijn bijvoorbeeld de materialen zoals gassen en metalen. „Mijn onderzoek kost zo’n 400.000 tot 450.000 euro per student per 4 jaar. Misschien iets meer.”

Bioloog Sanne Moorman(40) loopt door een van de lange gangen die de Linneausborg op de Zernike Campus kent. Het groene gebouw, vooral bekend van de schuine vormen, is van binnen een groot doolhof. Moorman houdt haar toegangspas tegen een deur waar een bordje op hangt met restricted area – staff only.

Al op de gang ruikt het naar vogelvoer. Achter de witte deuren wonen een heleboel zebravinken. „Deze kolonie hebben we altijd binnen, zodat we zeker weten dat ze niet in contact komen met virussen van buiten. We hebben buiten nog een paar volières.”

Moorman onderzoekt hoe kinderen leren praten. Om te weten hoe dat gaat in de hersenen, neemt ze zebravinken onder de loep. Die leren namelijk, net als kinderen, hun stem te gebruiken door te horen. Dat is anders dan bijvoorbeeld een hond. „Een hond blaft, of hij nou een soortgenoot ziet en hoort of niet. Kinderen en zebravinken leren hun stem te gebruiken door hun omgeving na te bootsen.” Dolfijnen en walvissen doen dat ook, maar die zijn minder makkelijk in een laboratorium te bestuderen.

In het lab van Moorman staan metalen kasten langs de muur. Ze lijken een beetje op bakkersovens. Hierin bestudeert Moorman de zebravinken. In een kastje zitten vandaag twee vogels met een klein zwart plaatje op hun hoofd. „Daar plaatsen we een piepkleine microscoop op zodat we kunnen zien wat er gebeurt in het brein. Die microscoopjes bouwen we zelf.”

Met de microscoop kijken Moorman en haar studenten wat het brein doet als de vink zingt. Ze heeft speciale kasten met microfoons om heel precies op te nemen wat voor geluid ze maken. Of hoe de dieren reageren als er een geluid wordt afgespeeld in de kast.

„Ik werk nu samen met een onderzoeker die onderzoek doet naar parkinson. Bij dat soort degeneratieve ziektes is spraak een van de eerste dingen die wordt beïnvloed. We kijken of er een parallel is in de hersenmechanismen die betrokken zijn bij spraakproblemen in parkinson en de aansturing van vogelzang. Als dat zo is, onderzoeken we hoe we die problemen bij zebravinken kunnen oplossen. Kunnen we dat bij zebravinken, dan kunnen we het in de toekomst wellicht ook bij mensen.”

Moorman woont en werkt sinds 2,5 jaar in Groningen. Haar dagen bestaan uit onderzoek doen, lesgeven en heel veel beursaanvragen schrijven. „Toen ik hier kwam heb ik een starterspakket gekregen van de Faculteit Science and Engineering waarmee ik mijn lab heb ingericht. Als je begint krijg je in eerste instantie gewoon de sleutel van een lege kamer. De inrichting en dergelijke regel je zelf.”

Met dat starterspakket kon ze onder andere 50.000 euro investeren in geluiddempende kasten waarin vogels worden gehuisvest en 30.000 euro in speciale microscopen. Daarnaast mocht ze een PhD-student aanstellen. Inmiddels is Moorman bezig met het aanvragen van nieuwe beurzen zodat ze haar onderzoek kan uitbreiden. Ze vraagt onder meer geld aan het NWO en het ERC, dat is een Europese subsidieverstrekker. „Die laatste is een heel grote beurs waar ik twee promotiestudenten en een gepromoveerd onderzoeker voor wil aannemen, een goede microscoop van wil kopen en een deel van mijn eigen salaris mee wil betalen.”

Bij dat soort beurzen is de kans dat je hem krijgt piepklein. „Vorig jaar was de kans ongeveer 14 procent. Het is een soort loterij. Vrijwel iedereen die zo’n beurs aanvraagt doet goed onderzoek met maatschappelijke relevantie.” En zo’n beurs levert veel op. Niet alleen geld voor onderzoek, maar ook de mogelijkheid om flink wat nieuw onderzoek te kunnen doen. „Krijgen we de beurs niet, dan hebben we heel veel tijd verspild en nog steeds geen geld voor onderzoek.”

Hoeveel het onderzoek van Moorman exact kost? „De grootste kostenpost is loon. Voor een PhD-student die 4 jaar op mijn project werkt betaal ik 300.000 euro. Innovatieve technieken, zoals de microscopen die we gebruiken, zijn duur. Ik heb hier 30.000 euro in geïnvesteerd, maar ze zijn belangrijk om totaal nieuwe kennis en inzichten te genereren.”

Alle drie de wetenschappers zijn nerveus over de bezuinigingen. Ze zien de manier waarop het kabinet het mes zet in de geldstromen als een bedreiging voor de wetenschap in het algemeen.

Wetenschap is, in veel gevallen, kostbaar en uitdrukken wat het oplevert is niet simpel. Misschien dat het project van Tiedge er uiteindelijk voor zorgt dat er liters minder water nodig is om bepaalde planten te laten groeien. Misschien dat het onderzoek van Guimarães uiteindelijk een doorbraak oplevert waardoor bepaalde chipfabrikanten zich in Groningen vestigen.

„Ik snap best dat het goed is om scherp onder de loep te nemen hoe we bepaalde onderzoeken doen. Als het efficiënter kan, waarom dan niet”, zegt Tiedge. Ze vreest dat het kabinet nu te ver doorslaat. „Er blijft weinig ruimte over voor creativiteit. Terwijl groots denken ook kan leiden tot een doorbraak.”

De aangekondigde bezuinigingen zijn dusdanig groot dat ze niet goed zijn voor de werkdruk denkt Tiedge. „Ik ben persoonlijk heel erg bezorgd over de onderlinge competitie tussen onderzoekers. Er komen minder posities beschikbaar en dat levert allemaal extra werkdruk op. Ik ben bang dat de risico’s ervoor zorgen dat getalenteerde studenten met een minder welvarende achtergrond, en dus een kleiner financieel vangnet, niet meer het risico durven te nemen om door te gaan in wetenschappelijk onderzoek.”

Guimarães is daar ook bang voor. „Ik heb het gevoel dat we teruggaan in de tijd. Het kabinet wil dat we innoveren. Maar zonder wetenschappelijk onderzoek kan dat niet. En onderzoek kost geld.”

Hij zou willen dat binnen de Europese Unie afspraken worden gemaakt waarin, net als bij defensie, wordt vastgelegd hoeveel geld er minstens naar onderwijs en wetenschap moet. „Nederland investeert al minder in die onderwerpen dan de landen om ons heen. Bij ons gaat ongeveer 2 procent van de Rijksbegroting naar onderwijs en wetenschap. Met de bezuinigingen duiken we daaronder. Duitsland investeert 3,1 procent, België zit op 3,3 procent en Denemarken zit op 3 procent.”

Moorman sluit zich aan bij haar collega’s. „Als dit zo doorgaat raken we kennis kwijt. Als er in de toekomst een kabinet komt dat dit wel weer belangrijk vindt, kost het heel veel geld om weer op dit niveau te komen. Voor de continuïteit in onderzoek en het onderwijs zijn deze bezuinigingen rampzalig.”