Της Βάσως Μιχοπούλου
«Η Επιστήμη είναι απλά μια γνώμη» είπε κάποτε ένας πολίτης στο Νομπελίστα Ben Feringa κι εκείνος σήκωσε στο χέρι το κινητό του και τον ρώτησε: «Αυτό που κρατάω σου φαίνεται να είναι απλά μια γνώμη;». Αυτό μου διηγείται σε κατ’ ιδίαν συνομιλία ο Νομπελίστας καθισμένοι σε ένα γραφείο στο Λιντάου της Βαυαρίας όπου λαμβάνει χώρα ο ετήσιος θεσμός Lindau Nobel Laureates Meeting. Πρόκειται για τη συνάντηση Νομπελιστών με νέους ερευνητές από όλο τον κόσμο που φέτος πραγματοποιήθηκε το τελευταίο πενθήμερο του Ιουνίου στο μοναδικό νησί της Βαυαρίας, όπως κάθε χρόνο.
Ο Ολλανδός επιστήμονας μοιράστηκε το 2016 το βραβείο Νομπέλ Χημείας μαζί με τον Σκοτσέζο Φρέιζερ Στόνταρντ και το Γάλλο Ζαν-Πιέρ Σοβάζ για την ανάπτυξη των «μικρότερων μηχανών στον κόσμο», μία τεχνολογία που χρησιμοποιείται ήδη για τη δημιουργία ιατρικών μικρορομπότ, αλλά και υλικών που μπορούν να αυτοεπιδιορθώνονται, χωρίς την ανθρώπινη παρέμβαση. "Απολαμβάνουμε την περιπέτεια στο άγνωστο και όπου μας βγάλει", είχε πει λίγο νωρίτερα ξεκινώντας τη διάλεξή του στη κεντρική σκηνή του Stadttheater της πόλης, συμβουλεύοντας ταυτόχρονα τους τετρακόσιους περίπου νέους ερευνητές από όλο τον κόσμο που βρίσκονταν εκείνη την ώρα μέσα στην αίθουσα να αναζητούν πάντα την πρόκληση, να επιλέγουν συνεργασίες με επιστήμονες που τους εμπνέουν, να ακολουθούν τη διαίσθησή τους και να «βαδίζουν πάντα και στα δύο πόδια», δηλαδή να παραμένουν ρεαλιστές επιδιώκοντας την ισορροπία μεταξύ της προσωπικής ζωής και της έρευνας. Κοιτάζοντας την εντυπωσιακή καριέρα του και εκτιμώντας το τεράστιο ερευνητικό του έργο διαπιστώνει κάποιος πως τα παραπάνω δεν αποτελούν απλά συμβουλές, αλλά βιώματα για τον παθιασμένο με την επιστήμη Feringa. «Το να είσαι επιστήμονας είναι τρόπος ζωής», συμπληρώνει και συνεχίζει: « Αυτό που πραγματικά με εντυπωσιάζει είναι το πόσα πράγματα μπορείς να μάθεις κάθε μέρα. Αν θέλετε αυτή είναι και η μεγαλύτερη ανακάλυψη μου σε προσωπικό επίπεδο. Πόσα δε γνωρίζω και πόσα μαθαίνω. Έχω εντυπωσιαστεί!»
Η Τέχνη του να «οικοδομείς» σε επίπεδο νάνο
Πραγματικά μένεις άφωνος αν αντιληφθείς τι είναι ικανός να δημιουργήσει μέσα στο εργαστήριο ο Νομπελίστας με την ομάδα του. Συνθέτει μόρια από άψυχη ύλη που μπορούν να κινούνται αυτόνομα, όπως για παράδειγμα οι μικρές μοριακές μηχανές σε διαστάσεις νάνο (μεγέθους ενός δισεκατομμυριοστού του μέτρου) που μοιάζουν με «αράχνες» που μου δείχνει να ανιχνεύονται από το μικροσκόπιο. Οι νανο-μηχανές αυτοσυναρμολογούνται από πολλά μόρια και κινούνται αυτόνομα εφόσον τους παρέχεται «καύσιμο», στη συγκεκριμένη περίπτωση ζάχαρη. Σε άλλα μόρια έχουν εμφυτευτεί φωτοαισθητήρες έτσι ώστε αυτά να ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται αντίστοιχα, ανάλογα με το μήκος του φωτός, οι οποίοι λειτουργούν επίσης ως κινητήρια δύναμη. Αυτές οι μικροσκοπικές συσκευές, με διαστάσεις μικρότερες από το πλάτος της ανθρώπινης τρίχας, στο ρόλο «διακοπτών» ή «οχημάτων» μπορούν να χρησιμεύσουν για τη μεταφορά χημικών ουσιών μέσα στους ιστούς. Το πιο γνωστό επιστημονικό επίτευγμα του Feringa, το οποίο προβλήθηκε έντονα από τα Μέσα μαζικής ενημέρωσης παγκοσμίως και ως ερευνητή του προσέδωσε μεγάλη αναγνωρισιμότητα είναι το “nanocar” δηλ. ο «νανοκινητήρας», το μικρότερο αυτοκίνητο στον κόσμο που συνίσταται από ένα μόνο μόριο. Ο Feringa και η ομάδα του κατασκεύασαν «κατά λάθος», όπως λέει, εργαζόμενοι σε ένα μόριο αλκενίου, τον πρώτο μοριακό στρόφαλο που μπορούσε να περιστρέφεται μηχανικά προς μια κατεύθυνση στα τέλη της δεκαετίας του 1990. Αρκετά χρόνια αργότερα και μετά από εξήντα περίπου διαφορετικούς σχεδιασμούς μοριακών κινητήρων κατάφεραν να φτάσουν το νανοκινητήρα στην εκπληκτική ταχύτητα των 12 εκατομμυρίων πλήρων περιστροφών (360 μοίρες) ανά δευτερόλεπτο. Το 2011 ο επιστήμονας δημιούργησε ένα τετράτροχο “nanocar” (δηλ. με τέσσερις μοριακούς κινητήρες) που μπορούσε να κινηθεί σε μια επιφάνεια χαλκού έπειτα από ηλεκτρική διέγερση. Ο Feringa και η ομάδα του τοποθέτησαν τέσσερα ενισχυμένα μόρια σε τέσσερες άξονες και πρόσθεσαν έναν στάτορα. «Ένα μοριακό τετρακύλινδρο όχημα είχε βγει στο δρόμο, δηλ. σε μια μεταλλική επιφάνεια», συμπληρώνει ο επιστήμονας, ο οποίος πλέον διερευνά πολλές πιθανές εφαρμογές του nanocar, όπως στην Ιατρική και τη Φαρμακευτική.
Φανταστείτε «έξυπνα» φάρμακα υψηλής ακρίβειας με ελάχιστες ή καθόλου παρενέργειες που θα ενεργοποιούνται μόνο στην περιοχή των κυττάρων «στόχων» τους. Ο Νομπελίστας κατά τη διάλεξή του στο Λιντάου έκανε λόγο για φωτο-ελεγχόμενα αντιβιοτικά και χημειοθεραπευτικά φάρμακα. Στα φάρμακα αυτών των κατηγοριών η ομάδα Feringa εισάγει ένα nanocar με τη μορφή «διακόπτη» φωτισμού, που σημαίνει ότι αυτά αρχίζουν να λειτουργούν μόνο εάν ενεργοποιηθούν από ένα φως συγκεκριμένου μήκους κύματος. Οι ερευνητές εργάζονται τώρα με υπέρυθρο φως που έχει μεγάλο βάθος διείσδυσης, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να φθάσει ακόμη και σε απομακρυσμένα σημεία βαθιά μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Ο στόχος χρήσης των φωτο-ελεγχόμενων αντιβιοτικών από τους ερευνητές είναι να «εκπαιδεύσουν» τα μόρια να βρίσκουν τις δομές στόχους τους αυτόνομα και στη συνέχεια να ενεργοποιούνται με υπέρυθρο φως, δρώντας εντοπισμένα χωρίς να επηρεάζουν άλλα κύτταρα του σώματος ή άλλα βακτήρια, καθιστώντας την ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά πιο απίθανη. Αντίστοιχα, το ίδιο ισχύει και για τα χημειοθεραπευτικά φάρμακα, μόνο που ο Νομπελίστας το πηγαίνει ένα βήμα πιο πέρα περιγράφοντας το όνειρό του για μελλοντικές θεραπείες για τον καρκίνο: «νέες τεχνολογίες απεικόνισης όπως η μαγνητική τομογραφία θα συνδέονται με ένα συγκεκριμένο λέιζερ. Αρχικά ο ασθενής θα λαμβάνει μια ένεση με φωτο-ελεγχόμενο χημειοθεραπευτικό φάρμακο. Στη συνέχεια, η μαγνητική τομογραφία ανιχνεύοντας ένα μικροσκοπικό όγκο θα τροφοδοτεί με τις όποιες πληροφορίες αυτόματα ένα μηχανισμό με λέιζερ συγκεκριμένου μήκους κύματος που με τη σειρά του θα ενεργοποιεί το φάρμακο. Το αποτέλεσμα θα είναι "υψηλή χρονική και τοπική ακρίβεια». Αυτά είναι μόνο δύο παραδείγματα των «ατελείωτων ευκαιριών» των μοριακών μηχανών που δεν περιορίζονται μόνο στα φαρμακευτικά προϊόντα. Ο ίδιος ο Feringa μιλάει για αυτο-επουλωτικές επιστρώσεις αυτοκινήτων ή βαφές τοίχων, που θα είναι "έξυπνες επιστρώσεις". Με τον αυξανόμενο παγκόσμιο πληθυσμό και την έλλειψη υλικών, οι έξυπνες επιστρώσεις θα μπορούσαν να συμβάλουν στη διαμόρφωση μακροχρόνιων επιχρισμάτων, να βοηθήσουν στην εξοικονόμηση φυσικών πόρων ή θα μπορούσαν να ενσωματώσουν τεχνολογίες πληροφορίας όπως αισθητήρες. Άλλες εφαρμογές προβλέπουν αυτοεξυπηρέτηση υποδομών, για παράδειγμα πλαστικούς σωλήνες νερού που θα είναι σε θέση να αποκαταστήσουν τις δικές τους διαρροές.
Τα πρώτα βήματα πάνω σε ξύλινα τσόκαρα
Ο Feringa μεγάλωσε σε ένα αγρόκτημα κοντά στην πόλη Groningen, στα σύνορα μεταξύ Ολλανδίας και Γερμανίας ως το δεύτερο από τα δέκα αδέλφια μέσα σε μια Καθολική οικογένεια αγροτών. Έκανε, όπως λέει τα πρώτα του βήματα με ξύλινα παραδοσιακά τσόκαρα κι έμαθε να θαυμάζει την ομορφιά και το μεγαλείο της φύσης. Σε αυτή τη φύση επανέρχεται κάθε φορά που θέλει να φρεσκάρει τη σκέψη του ή να ασχοληθεί με την κηπουρική του. Διαβάζει Ιστορία, κάνει καθημερινά 14 χλμ με το ποδήλατο και αφιερώνει όσο περισσότερο χρόνο μπορεί στις τρείς κόρες του. Δεν έφυγε ποτέ από το στο Groningen, αφού ζει εκεί μόνιμα και εργάζεται ως Καθηγητής Μοριακής Νανοτεχνολογίας στο πανεπιστήμιο της πόλης. Και όσο περισσότερο απολαμβάνει τη φύση, τόσο περισσότερο εμπνέεται από τις δυνατότητες των μορίων. «Κατασκευάζουμε νέα μόρια και νέα υλικά. Το γεγονός ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε πράγματα που δεν υπήρχαν ποτέ, ότι μπορούμε να δανειστούμε τα όμορφα δομικά στοιχεία της Μητέρας Φύσης - τα μόρια - και να τα ανακατασκευάσουμε σου δίνει την αίσθηση ότι είσαι ένας καλλιτέχνης. Αυτό με εξιτάρει στην έρευνά μας».
Ο Ben Feringa εκτιμά ότι ίσως σε πενήντα χρόνια από τώρα οι γιατροί θα μπορούν να χρησιμοποιούν τα φωτο-ελεγχόμενα φάρμακα όπως περιέγραψε κατά τη διάλεξή του στο Lindau Nobel Laureates Meeting. Εμείς το ελπίζουμε και το ευχόμαστε να γίνει γρηγορότερα.
Ο Feringa πραγματικά σου δίνει την εντύπωση ενός καλλιτέχνη, τόσο με το διακριτικό και φίνο παρουσιαστικό του, όσο και με την ευαισθησία του που είναι φανερή στον τρόπο που σου μιλάει. Χαμογελάει με ευγένεια και είναι έτοιμος να σου απαντήσει σε κάθε ερώτηση. Δε διστάζει να σου πει πως η είδηση της βράβευσης του με Νομπέλ Χημείας, η οποία συνέπεσε με τα 66α γενέθλιά του, τον σοκάρισε: «Ως επιστήμονας ονειρεύεσαι κάποτε να σου συμβεί, αλλά όταν σου συμβεί δεν το πιστεύεις. Ελπίζω να ενθαρρύνω πολλούς νέους επιστήμονες να ονειρεύονται ότι κάποτε μπορεί να τους συμβεί», λέει ο ίδιος. Όμως έκτοτε, αν και η καθημερινότητά του βγήκε από τους κανονικούς της ρυθμούς, φαίνεται να απολαμβάνει την αναγνωρισιμότητα και μάλιστα τη χρησιμοποιεί με τον καλύτερο τρόπο και σε κάθε ευκαιρία για να επικοινωνήσει την Επιστήμη στην κοινωνία. Για αυτό και η ατζέντα του είναι πάντα κλεισμένη. Τον ανησυχεί όμως το γεγονός ότι η κοινωνία δεν έχει αντιληφθεί πλήρως το ρόλο της Επιστήμης και δε διστάζει να βγει στους δρόμους για να την υπερασπιστεί, όπως έκανε πρόσφατα συμμετέχοντας στην «Πορεία για την Επιστήμη» (Μarch for Science), μια δράση που είχε παγκόσμιο χαρακτήρα: «Ως κοινωνία πρέπει να επενδύσουμε στην Επιστήμη, να πιστέψουμε σε αυτήν και εμείς, με τη σειρά μας, να εκπαιδεύσουμε τους νέους ερευνητές να επικοινωνούν την έρευνά τους. Γιατί αυτοί ονειρεύονται να αλλάξουν τον κόσμο. Και θα τον αλλάξουν». Ο Νομπελίστας αγωνιά πολύ για το μέλλον του πλανήτη και για τις αρνητικές επιπτώσεις τις κλιματικής αλλαγής που είναι πλέον ορατές. «Κουράστηκα να ακούω ατέλειωτες θεωρητικές συζητήσεις για τα προβλήματα και να μη προχωράμε σε δράσεις. Πόσο ακόμη θα συνεχίσουμε να ακούμε τους πολιτικούς να μιλούν για την κλιματική αλλαγή, αλλά να μην επενδύουν στην Επιστήμη και στη τεχνολογία για να την αντιμετωπίσουν;» Ο Feringa ενθαρρύνει όλους τους ερευνητές να απολαύσουν την ομορφιά της επιστήμης γιατί θεωρεί πως η έρευνα είναι μια πολύ διασκεδαστική διαδικασία. «Αν με ρωτούσατε θα σας έλεγα πως όλα τα ερευνητικά κέντρα θα έπρεπε να έχουν τη μορφή μια παιδικής χαράς για να «παίζουν» οι νέοι ερευνητές. Είμαστε σαν τα παιδιά που παίζουν, αλλά τα παιχνίδια μας είναι πολύ σοβαρά, καθώς αναζητούμε λύσεις για σημαντικά προβλήματα όπως είναι οι ασθένειες. Όμως πρέπει να αφήσουμε τη δημιουργικότητά μας να εκφραστεί. Για αυτό πάντα λέω δώστε χώρο στα νέα παιδιά, στους νέους επιστήμονες, αφήστε τους να αναλάβουν πρωτοβουλίες. Και πού ξέρετε μπορεί να προκύψει και κάποιο Νόμπελ».
Τον Οκτώβριο του 2016, η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών ανακοίνωσε «την αυγή μιας νέας βιομηχανικής επανάστασης του εικοστού πρώτου αιώνα» που βασίζεται σε μοριακές μηχανές. Ο ίδιος ο Feringa τονίζει συχνά ότι διεξάγει βασική έρευνα και επισημαίνει πως εφευρέσεις όπως ηλεκτρικές μηχανές, αεροπλάνα ή smartphones, που είναι αποτελέσματά της χρειάζονται συχνά αρκετά χρόνια ή δεκαετίες για να βρουν ευρεία εφαρμογή. Εκτιμά ότι ίσως σε πενήντα χρόνια από τώρα οι γιατροί θα μπορούν να χρησιμοποιούν τα φωτο-ελεγχόμενα φάρμακα όπως περιέγραψε κατά τη διάλεξή του στο Lindau Nobel Laureates Meeting. Εμείς το ελπίζουμε και το ευχόμαστε να γίνει γρηγορότερα.
